JP2765327B2 - 地盤表層排水工法 - Google Patents

地盤表層排水工法

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JP2765327B2
JP2765327B2 JP4005241A JP524192A JP2765327B2 JP 2765327 B2 JP2765327 B2 JP 2765327B2 JP 4005241 A JP4005241 A JP 4005241A JP 524192 A JP524192 A JP 524192A JP 2765327 B2 JP2765327 B2 JP 2765327B2
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清茂 西林
真一 高橋
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、軟弱地盤の圧密沈下
にともない地盤表面に滲出する土中水を場外に排水する
ための地盤表層排水工法に関する。
【0002】
【従来の技術】軟弱地盤の改良工法として、バーチカル
ドレーン工法や、ドレーン工法と盛土工法とを組合わせ
た工法がある。これら工法では、ドレーン材打設機によ
りドレーン材を軟弱地盤の内部に鉛直に打ち込み、土中
水をドレーン材の毛細管現象を利用して地表に排出さ
せ、地盤の圧密沈下を図る。また盛土を併用する工法で
は、盛土の土圧も加わって土中水の排水をより一層促進
させる。
【0003】いずれの工法においても、地表に噴出する
土中水を改良区域外に排出する必要があることから、従
来より改良区域の地表面にサンドマットを所定厚みに敷
き詰め、地表に流出した水をこのサンドマット内部に導
き、砂粒子間隙を通じて場外へ排水している。このよう
なサンドマットの材料としては、透水性に富む海砂また
は山砂が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は良質の砂を多量に確保することが困難であり、施工場
所によっては材料費や輸送経費が増大することにより、
採算性が低下していた。一方、サンドマットに代わる排
水材料として不織布などを用いた試みもなされている
が、不織布は柔軟で施工性に富む利点があるものの、盛
土などの載荷荷重によって通水断面が極端に減少した
り、粘土などの細粒子の侵入により早期に目詰りが生じ
て透水能力が低下するため、排水材料としては不向きで
あった。
【0005】この発明は以上の問題を解決するものであ
って、サンドマットに比べて安定供給が可能でしかも排
水能力が高い排水材を用いた地盤表層排水工法を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、耐圧性と通水性とを併せ持つ略平板状
の芯材と、該芯材の両面に配設された、前記芯材の目詰
りを防止するためのフィルタ層と、該フィルタ層を保護
するためのフィルタ保護層とからなる透水層とを備えた
排水材を軟弱地盤表面に敷きつめるとともに、該排水材
を覆土することを特徴とする。
【0007】また、この発明は、耐圧性と通水性とを併
せ持つ略平板状の芯材と、該芯材の両面に配設された
前記芯材の目詰りを防止するためのフィルタ層と、該フ
ィルタ層を保護するためのフィルタ保護層とからなる
水層とを備えた排水材を、所要の引張強度を有する透水
性シートを介して軟弱地盤表面に敷きつめるとともに、
該排水材を覆土することを特徴とする。
【0008】
【0009】さらに、前記排水材は、前記芯材が粗に配
された可撓部を有することが望ましい。
【0010】
【作用】以上の構成によれば、透水層により土中水を吸
水し、通水性を有する内部の芯材を通じて場外への排水
が行われる。この芯材は所要の耐圧性を有し、圧縮強度
部材をも兼用するので、排水材に土圧が加わっても通水
断面を十分に確保できる。
【0011】地盤が極度に軟弱である場合には、所要の
引張強度を有する透水性シートを地盤上に敷設し、その
上に排水材を敷き詰めることにより、排水材の不等沈下
を防止することができる。そして、前記いずれの場合も
排水材を覆土することにより、トラフィカビリティを確
保できる。
【0012】また、前記透水層は、前記芯材の目詰まり
を防止するためのフィルタ層と、該フィルタ層を保護す
るためのフィルタ保護層とからなるので、芯材の目詰ま
りにつながる土砂粒子はフィルタ層によって除去される
とともに、フィルタ層と土砂との間にはフィルタ保護層
が介在し、フィルタ層を機械的な劣化から保護する。さ
らに、前記排水材、前記芯材が粗に配された可撓部を
設けておけば、該可撓部で折り曲げてロール状にするこ
とができ、運搬するのに便利であるばかりでなく、ドレ
ーン材を打設する際のマンドレルによる打抜きが容易で
あり、芯材に与えるダメージを最小限に留めることがで
きる。
【0013】
【実施例】以下本発明の好適実施例につき添付図面を参
照して説明する。図1はこの発明の一実施例による地盤
表層排水工法の施工手順を示す。まず、(a)に示すよ
うに、バーチカルドレーン工法によって軟弱地盤Eの改
良区域に多数のドレーン材1を打設する。その後、
(b)に示すように、軟弱地盤Eの地表面に排水材10
を敷設してから、例えば盛土材の一部を用いて覆土を施
した後盛土3を盛り立てれば造成が完了する。覆土作業
完了時点で軟弱地盤E上のトラフィカビリティは確保さ
れる。盛土3の載荷荷重により土中水は矢印に示すよう
にドレーン材1および排水材10を伝って場外に掘削さ
れた排水溝4側に排出される。そして経時変化に応じて
軟弱地盤Eは(c)に示すように圧密沈下を生じ、地盤
の改良がなされることになる。
【0014】また、図2には、この発明の他の実施例に
よる地盤表層排水工法の施工手順を示す。本実施例は、
前記第1実施例と比較して、あらかじめ軟弱地盤E上に
所要の引張強度を有する透水性シート20を敷設してか
らドレーン材1を打設しておく点のみが異なる。このよ
うにすることにより、地盤Eが極度に軟弱な場合でも、
排水材10の不等沈下を防止することができるととも
に、トラフィカビリティを確実に確保できる。なお、図
1,図2にあっては、単位の排水材10同士の間にドレ
ーン材1を打設するようにしているが、排水材10を打
抜くようにドレーン材1を配置してもよい。
【0015】排水材10は、図3に示すように、一対の
透水層14の間に耐圧性と通水性とを併せ持つ芯材12
を挾み込んだ三層構造であり、芯材12の厚みは所要の
通水条件にもよるが、一例として30〜50mm、幅は
例えばドレーン材1の打設間隔に応じた間隔を採用す
る。
【0016】芯材12としては、土圧などの載荷荷重に
対して断面寸法を保って連続する空間を確保できる材料
が用いられ、例えば通水性能として101 〜102 cm
/s、耐圧性能として10t/m2 程度の数値を有する
構造体を選定する。このような構造体としては、一例と
してヘチマ構造状の構造体や連続気泡性の多孔質高強度
部材(スポンジ状に形成された樹脂成形品等)、あるい
は断面波形状の板材がある。
【0017】透水層14は、芯材12に接して設けられ
るフィルタ層14aとフィルタ保護層14bとから構成
される。フィルタ層14aとしては、不織布,織布等の
フィルタ機能を有する可撓性シートが用いられ、対象土
に応じたメッシュが設定される。例えばシルト程度の粘
土質の場合には4〜200μm、砂程度のまさ土の場合
には0.3〜1.2mmが採用される。
【0018】フィルタ保護層14bは、フィルタ層14
aが地盤や盛土層と直接接触することを防止して、フィ
ルタ層14aの機械的劣化を防ぐ。このフィルタ保護層
14bとしては、合成樹脂製のメッシュ等が用いられ、
排水材10の下面に配設されて地盤と接する側には、粘
土との縁切りを考慮して排水材10の上面に配設される
ものよりも透水係数の小さいものを採用するのがよい。
また、機械的強度については、引張強度で50〜100
kg/3cm幅程度を有することが望ましい。
【0019】芯材12は、例えば図4に図示するように
プラスチック製の波形芯材とすれば、圧縮に対する強度
剛性を有すると同時に、波形断面方向に連続する通水空
間を確保でき、さらにはロール状に巻回して運搬できる
程度の可撓性を持たせることができる。そして、敷設時
には所定幅および長さ寸法のシート状に展開して隣り合
う排水材10間をクリップジョイント6によって相互に
連結してもよいし、図5に示すように芯材12間を表面
側および裏面側の布ヒンジ7によって一体に連結すれ
ば、芯材12同士の継ぎ目部分がヒンジとなってこれを
ロール状に巻回して持ち運び展開できる。
【0020】また、芯材12として、例えばヘチマ構造
状の構造体などを採用した場合には、その剛性によって
巻回することはできないので、図3に示すように芯材1
2を粗に配した可撓部12aを排水材10の長手方向に
適宜間隔を置いて設ければ、排水材10をこの可撓部1
2aで順次折り曲げてロール状にまとめることができ、
取扱いが容易となる。このとき、可撓部12aに設けら
れる透水層14に余長を持たせておくと、より取扱いが
容易になるとともに、透水層14の損傷も少なくて済
む。
【0021】さらに、図6に示すように、芯材12を5
〜10cm角のブロック(その他適宜の形状寸法をとり
得ることはもちろんである)で一単位とし、これを可撓
部12aが格子状に配列されるように配置してもよい。
このようにすれば、後述のようにプラスチックボードド
レーン材等のドレーン材1を排水材10に打ち込んで接
合することが容易となる。また、マンドレルで排水材1
0を打抜いた場合でも、排水材10に与えるダメージは
ブロック1単位分の最小限で済む。
【0022】ドレーン材1と排水材10との連続性は地
表面に列をなして突出するドレーン材1の上端を排水材
10の端縁に露出させ、メタルステッチャ5等によって
排水材10の表面に固定することで保つことができ、あ
るいはドレーン材1を前記のように直接排水材10に打
ち込んで接合するようにしてもよい。このとき、ドレー
ン材1と排水材10との接合部付近のみに部分的に砂,
粒状樹脂,繊維材等の透水係数の大きな材料を入れてお
くことにより、排水の促進を図ることも可能である。ま
た、各排水材10の幅方向はクリップジョイント6によ
り相互に連結されて一体性が保たれる。さらに排水材1
0の長さは輸送可能な長さ、例えばロール状に巻回して
持ち運び可能な長さに設定される。
【0023】また、より以上の排水の促進を図るために
は、敷き詰めた排水材10の下部に適宜間隔を隔てて暗
渠を設置するのが望ましいが、この際に、従来のような
ボックスカルバート30等に沿って有孔管を設置して礫
材を充填する構成に代えて、図7に示すように、透水層
14を介して本実施例の芯材12を充填すると、従来の
有孔管を用いる暗渠に比較して、土中水が流入するとき
の圧力損失が大幅に減少し、排水効率を向上させること
ができる。
【0024】なお、前記実施例ではこの発明をバーチカ
ルドレーン工法と盛土工法とを併用した工法に適用した
場合を示したが、各工法単独の場合にも適用できる。
【0025】
【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明による地盤表層排水工法にあっては、従来
のサンドマットを敷き詰める場合に比べて敷き詰められ
る排水材が工場生産によって安定供給されるため経済性
や品質安定性に富む。
【0026】また、透水層により土中水を吸水し、通水
性を有する内部の芯材を通じて場外への排水が行われ、
この芯材は所要の耐圧性を有し、圧縮強度部材をも兼用
するので、排水材に土圧が加わっても通水断面を十分に
確保でき、土質,載荷荷重等に応じた最適設計ができる
とともに、排水材を覆土した時点でトラフィカビリティ
を確保できる。地盤が極度に軟弱である場合には、所要
の引張強度を有する透水性シートを地盤上に敷設し、そ
の上に排水材を敷き詰めることにより、排水材の不等沈
下も防止することができるばかりでなく、トラフィカビ
リティをより確実に確保することができる。
【0027】さらに、前記透水層は、前記芯材の目詰ま
りを防止するためのフィルタ層と、該フィルタ層を保護
するためのフィルタ保護層とからなるので、芯材の目詰
まりにつながる土砂粒子はフィルタ層によって除去され
るとともに、フィルタ層と土砂との間にはフィルタ保護
層が介在し、フィルタ層を機械的な劣化から保護する。
【0028】加えて、前記排水材、前記芯材が粗に配
された可撓部を設けておけば、該可撓部で折り曲げてロ
ール状にすることができ、運搬するのに便利であるばか
りでなく、ドレーン材を打設する際のマンドレルによる
打抜きが容易であり、芯材に与えるダメージを最小限に
留めることができる等、種々の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)はこの発明の一実施例による軟
弱地盤改良工法の施工手順と施工後の経時変化を示す説
明図である。
【図2】(a)〜(c)はこの発明の他の実施例による
軟弱地盤改良工法の施工手順と施工後の経時変化を示す
説明図である。
【図3】本発明の排水材の要部断面図である。
【図4】本発明の排水材およびドレーン材との結合関係
を示す一部拡大斜視図である。
【図5】本発明の排水材の他の実施例を示す一部拡大斜
視図である。
【図6】本発明の排水材を示す一部破断斜視図である。
【図7】本発明の排水材を適用した暗渠の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ドレーン材 3 盛土 10 排水材 12 芯材 12a 可撓部 14 透水層 14a フィルタ層 14b フィルタ保護層 20 透水性シート E 軟弱地盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02D 3/00 102

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐圧性と通水性とを併せ持つ略平板状の
    芯材と、該芯材の両面に配設された、前記芯材の目詰り
    を防止するためのフィルタ層と、該フィルタ層を保護す
    るためのフィルタ保護層とからなる透水層とを備えた排
    水材を軟弱地盤表面に敷きつめるとともに、該排水材を
    覆土することを特徴とする地盤表層排水工法。
  2. 【請求項2】 耐圧性と通水性とを併せ持つ略平板状の
    芯材と、該芯材の両面に配設された、前記芯材の目詰り
    を防止するためのフィルタ層と、該フィルタ層を保護す
    るためのフィルタ保護層とからなる透水層とを備えた排
    水材を、所要の引張強度を有する透水性シートを介して
    軟弱地盤表面に敷きつめるとともに、該排水材を覆土す
    ることを特徴とする地盤表層排水工法。
  3. 【請求項3】 前記排水材は、前記芯材が粗に配された
    可撓部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2
    に記載の地盤表層排水工法。
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