JP2881260B2 - 砂地盤の液状化防止工法 - Google Patents
砂地盤の液状化防止工法Info
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- JP2881260B2 JP2881260B2 JP2334078A JP33407890A JP2881260B2 JP 2881260 B2 JP2881260 B2 JP 2881260B2 JP 2334078 A JP2334078 A JP 2334078A JP 33407890 A JP33407890 A JP 33407890A JP 2881260 B2 JP2881260 B2 JP 2881260B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、地震時において取り扱いが容易、かつ、
低コストで砂地盤の液状化を防止することができる工法
に関するものである。
低コストで砂地盤の液状化を防止することができる工法
に関するものである。
［従来の技術］ 従来、飽和状態に近い砂地盤上に構造物を構築する場
合には、この砂地盤を各種の地盤改良工法で改良した後
に構造物を構築するのが一般的である。これらの地盤改
良工法としては、締固め、薬液注入、セメント混入等様
々なものが知られているが、これらの工法は地盤全体を
全面的に改良することになるので、工期が長期間に渡り
費用も極めて高額なものになる等問題が多く、通常、市
街地において施工可能な低振動、低騒音の砂地盤の液状
化防止工法としては、下記の（イ），（ロ）の工法がよ
く知られている。
合には、この砂地盤を各種の地盤改良工法で改良した後
に構造物を構築するのが一般的である。これらの地盤改
良工法としては、締固め、薬液注入、セメント混入等様
々なものが知られているが、これらの工法は地盤全体を
全面的に改良することになるので、工期が長期間に渡り
費用も極めて高額なものになる等問題が多く、通常、市
街地において施工可能な低振動、低騒音の砂地盤の液状
化防止工法としては、下記の（イ），（ロ）の工法がよ
く知られている。
（イ） 地下水位低下工法 この工法は、第10図（ａ）に示す様に、構造物１の周
囲の砂地盤２中に不透水層３に達する止水壁４が形成さ
れ、止水壁４の内側にディープウェルやウェルポイント
等からなる揚水井戸5,5,…が設けられ、常時、揚水井戸
5,5,…を作動させることにより、原地下水位６を止水壁
４で囲まれた内部の水位７まで低下させ、砂地盤２の液
状化を防止する工法である。
囲の砂地盤２中に不透水層３に達する止水壁４が形成さ
れ、止水壁４の内側にディープウェルやウェルポイント
等からなる揚水井戸5,5,…が設けられ、常時、揚水井戸
5,5,…を作動させることにより、原地下水位６を止水壁
４で囲まれた内部の水位７まで低下させ、砂地盤２の液
状化を防止する工法である。
ここで、第10図（ｂ）により揚水井戸５のなかでもよ
く知られているディープウェル８について説明する。
く知られているディープウェル８について説明する。
ディープウェル８は、所定の深さの円筒状の井戸９の
中にストレーナ付きパイプ10が挿入され、このストレー
ナ付きパイプ10と井戸壁11との間には、粒径の粗い砂利
からなるフィルタ材12が充填され、前記ストレーナ付き
パイプ10の底部には水中ポンプ13が固定され、水中ポン
プ13の上端部13aには長尺の排水管14が接続され、この
排水管14の先端部は水平方向に折れ曲がり排水溝15に配
設されている。
中にストレーナ付きパイプ10が挿入され、このストレー
ナ付きパイプ10と井戸壁11との間には、粒径の粗い砂利
からなるフィルタ材12が充填され、前記ストレーナ付き
パイプ10の底部には水中ポンプ13が固定され、水中ポン
プ13の上端部13aには長尺の排水管14が接続され、この
排水管14の先端部は水平方向に折れ曲がり排水溝15に配
設されている。
この工法によれば、水位７を有する間隙水はフィルタ
材12を通過して井戸９内に流入し、ストレーナ付きパイ
プ10の内部に貯留される。この貯水面は水位７より低
く、通常は低下水位16といわれる。貯留された水は、水
中ポンプ13により揚水されて排水溝15へ排水される。し
たがって、止水壁４で囲まれた内部の水位７を常時低下
させておくことにより、砂地盤２の液状化を防ぐことが
できる。
材12を通過して井戸９内に流入し、ストレーナ付きパイ
プ10の内部に貯留される。この貯水面は水位７より低
く、通常は低下水位16といわれる。貯留された水は、水
中ポンプ13により揚水されて排水溝15へ排水される。し
たがって、止水壁４で囲まれた内部の水位７を常時低下
させておくことにより、砂地盤２の液状化を防ぐことが
できる。
（ロ） グラベルドレーン工法 この工法は、第11図に示す様に、構造物17の周囲の砂
地盤18内の所定の位置に、グラベル（礫）杭19が多数設
置され、このグラベル杭19が液状化層20の水平方向の排
水経路を短縮することにより揚水・排水効果を高め、砂
地盤18中の地震時の間隙水圧上昇を軽減する工法であ
る。
地盤18内の所定の位置に、グラベル（礫）杭19が多数設
置され、このグラベル杭19が液状化層20の水平方向の排
水経路を短縮することにより揚水・排水効果を高め、砂
地盤18中の地震時の間隙水圧上昇を軽減する工法であ
る。
この工法によれば、砂地盤18中の間隙水圧を早期に消
散させることができ、したがって速やかに砂地盤18の液
状化を防止することができる。
散させることができ、したがって速やかに砂地盤18の液
状化を防止することができる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記（イ）の地下水位低下工法では、常時
地下水を揚水し続けるために水中ポンプ13を作動し続け
なければならず、また揚水処理のための設備が必要不可
欠である。また、常時揚水するために地下水位が低下し
易くなり、地盤沈下が起こる等の問題が発生する。
地下水を揚水し続けるために水中ポンプ13を作動し続け
なければならず、また揚水処理のための設備が必要不可
欠である。また、常時揚水するために地下水位が低下し
易くなり、地盤沈下が起こる等の問題が発生する。
また、上記（ロ）のグラベルドレーン工法では、多数
のグラベル杭19が必要になるので建設費用が非常に高
く、建設費のコストアップの主要因になるという問題が
ある。
のグラベル杭19が必要になるので建設費用が非常に高
く、建設費のコストアップの主要因になるという問題が
ある。
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、揚
水処理のための大掛かりな設備を必要とせず、しかも確
実な排水効果が得られ、取り扱いが容易かつ低コストで
砂地盤の液状化を防止することができる工法を提供する
ことにある。
水処理のための大掛かりな設備を必要とせず、しかも確
実な排水効果が得られ、取り扱いが容易かつ低コストで
砂地盤の液状化を防止することができる工法を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、構造物の周囲に不透水層に達する止水壁を
設けて該止水壁により構造物の直下の砂地盤を取り囲
み、地震発生時に該砂地盤中の間隙水を前記構造物に設
けた集水装置により揚水することでその液状化を防止す
る工法であって、前記集水装置は、前記砂地盤の底部に
おいて間隙水を集水する集水管と、該集水管に接続され
て該集水管が集水した間隙水を揚水するポンプと、地震
感知器を備えて地震発生時に前記ポンプを運転させるよ
うにその作動を制御する制御装置とを具備し、地震発生
時に前記集水装置により前記砂地盤中の間隙水をその底
部から集水して排水することにより、前記止水壁の内側
の砂地盤中にその底部に向う下向きの浸透流を生ぜしめ
ることを特徴とする。
設けて該止水壁により構造物の直下の砂地盤を取り囲
み、地震発生時に該砂地盤中の間隙水を前記構造物に設
けた集水装置により揚水することでその液状化を防止す
る工法であって、前記集水装置は、前記砂地盤の底部に
おいて間隙水を集水する集水管と、該集水管に接続され
て該集水管が集水した間隙水を揚水するポンプと、地震
感知器を備えて地震発生時に前記ポンプを運転させるよ
うにその作動を制御する制御装置とを具備し、地震発生
時に前記集水装置により前記砂地盤中の間隙水をその底
部から集水して排水することにより、前記止水壁の内側
の砂地盤中にその底部に向う下向きの浸透流を生ぜしめ
ることを特徴とする。
［作用］ この発明の砂地盤の液状化防止工法においては、砂地
盤上に構造物を構築する場合、あるいは既に構造物が建
築されている砂地盤が完全飽和に近い場合、その砂地盤
の液状化層の底部に集水管を貫入し、該集水管にポンプ
を接続し、該ポンプに制御装置を接続する。
盤上に構造物を構築する場合、あるいは既に構造物が建
築されている砂地盤が完全飽和に近い場合、その砂地盤
の液状化層の底部に集水管を貫入し、該集水管にポンプ
を接続し、該ポンプに制御装置を接続する。
地震が発生した場合には、制御装置によりポンプを作
動させ、砂地盤中の間隙水を揚水・排水し、この砂地盤
の間隙水圧を低下させる。この際、止水壁により囲まれ
た砂地盤中には下向きの浸透流が発生し、砂地盤内の有
効応力が増加するために、液状化の防止が効果的になさ
れる。
動させ、砂地盤中の間隙水を揚水・排水し、この砂地盤
の間隙水圧を低下させる。この際、止水壁により囲まれ
た砂地盤中には下向きの浸透流が発生し、砂地盤内の有
効応力が増加するために、液状化の防止が効果的になさ
れる。
また、地震中も揚水・排水するので、砂地盤内の有効
応力が増加した状態を保持しながら地震時に発生した過
剰水圧を速やかに消散させ、地震時における間隙水圧の
上昇も効果的に抑制される。
応力が増加した状態を保持しながら地震時に発生した過
剰水圧を速やかに消散させ、地震時における間隙水圧の
上昇も効果的に抑制される。
以下、この発明の各態様を図面に基づいて説明する。
［第１実施例］ 第１図は、この発明の砂地盤の液状化防止工法の一実
施例である第１実施例を示す図である。
施例である第１実施例を示す図である。
この工法は、砂地盤31に構築された構造物32に集水装
置33を設けることにより砂地盤31の液状化を防止する工
法である。
置33を設けることにより砂地盤31の液状化を防止する工
法である。
構造物32の周囲には、外壁面を一巡するように地表34
から不透水層35に達する垂直な止水壁36が構築されてい
る。この止水壁36は、不透水性の連続した壁であり、砂
地盤31内を流れる浸透水や漏水等の浸入を防止するもの
である。この構造物32の底部32aには集水装置33が設け
られている。
から不透水層35に達する垂直な止水壁36が構築されてい
る。この止水壁36は、不透水性の連続した壁であり、砂
地盤31内を流れる浸透水や漏水等の浸入を防止するもの
である。この構造物32の底部32aには集水装置33が設け
られている。
集水装置33は、集水管41、ポンプ42、貯水槽43、制御
装置44とから該略構成されている。
装置44とから該略構成されている。
集水管41は液状化層45に貫入された長尺の管で、砂地
盤31中の間隙水を揚水するためのものである。この集水
管41は構造物32の底部32aの一端から垂直下方に延び、
先端部41aがＬ字型に折曲され液状化層45の底部46に水
平に配置されている。この先端部41aには、集水効果を
最も高める様な細孔が多数形成されている。この集水管
41の他端部41bは揚水用のポンプ42に接続され、このポ
ンプ42は排水管47を介して貯水槽43に接続されている。
盤31中の間隙水を揚水するためのものである。この集水
管41は構造物32の底部32aの一端から垂直下方に延び、
先端部41aがＬ字型に折曲され液状化層45の底部46に水
平に配置されている。この先端部41aには、集水効果を
最も高める様な細孔が多数形成されている。この集水管
41の他端部41bは揚水用のポンプ42に接続され、このポ
ンプ42は排水管47を介して貯水槽43に接続されている。
ポンプ42は、集水管41により砂地盤31の液状化層45内
の間隙水を揚水し排水管47により貯水槽43に排出するも
ので、構造物32の底部32aに設けられた貯水槽43上に設
置されている。このポンプ42は制御装置44に接続されて
いる。
の間隙水を揚水し排水管47により貯水槽43に排出するも
ので、構造物32の底部32aに設けられた貯水槽43上に設
置されている。このポンプ42は制御装置44に接続されて
いる。
制御装置44は、第２図に示すように地震感知器48を具
備し、この地震感知器48の発する信号に基いて適切な出
力をポンプ42に送りこのポンプ42の作動を制御するもの
である。
備し、この地震感知器48の発する信号に基いて適切な出
力をポンプ42に送りこのポンプ42の作動を制御するもの
である。
ポンプ42は、揚水すべき水量の程度により第３図に示
すような様々なポンプを適宜選択する。
すような様々なポンプを適宜選択する。
例えば、水圧低下が小さくてもよい場合には、第３図
（ａ）に示す真空ポンプ51もしくは第３図（ｂ）に示す
ヒューガルポンプ52等が好適に用いられる。上記の真空
ポンプ51を用いる場合には、集水管41により揚水した間
隙水をバルブ53を経由させて大型の真空タンク54内に貯
留する。真空ポンプ51の作動・停止及びバルブ53の開閉
は、制御装置44により最適条件で制御される。また、ヒ
ューガルポンプ52を用いる場合には、集水管41より揚水
した間隙水を外方の排水溝等に排出する。ヒューガルポ
ンプ52の作動・停止も制御装置44により最適条件で制御
される。
（ａ）に示す真空ポンプ51もしくは第３図（ｂ）に示す
ヒューガルポンプ52等が好適に用いられる。上記の真空
ポンプ51を用いる場合には、集水管41により揚水した間
隙水をバルブ53を経由させて大型の真空タンク54内に貯
留する。真空ポンプ51の作動・停止及びバルブ53の開閉
は、制御装置44により最適条件で制御される。また、ヒ
ューガルポンプ52を用いる場合には、集水管41より揚水
した間隙水を外方の排水溝等に排出する。ヒューガルポ
ンプ52の作動・停止も制御装置44により最適条件で制御
される。
また、通常の地震発生時の様に水圧低下が大きい場合
には、第３図（ｃ）に示すように真空ポンプ51とヒュー
ガルポンプ52を併用する方法が採用される。この方法で
は、真空ポンプ51とヒューガルポンプ52各々は大型の真
空タンク54に直結されており、集水管41より揚水した間
隙水を大型の真空タンク54に貯留するとともに外方の排
水溝等に排出する。真空ポンプ51とヒューガルポンプ52
の作動・停止は制御装置44により最適条件で制御され
る。
には、第３図（ｃ）に示すように真空ポンプ51とヒュー
ガルポンプ52を併用する方法が採用される。この方法で
は、真空ポンプ51とヒューガルポンプ52各々は大型の真
空タンク54に直結されており、集水管41より揚水した間
隙水を大型の真空タンク54に貯留するとともに外方の排
水溝等に排出する。真空ポンプ51とヒューガルポンプ52
の作動・停止は制御装置44により最適条件で制御され
る。
次に、上記の方法の作用等について説明する。
平穏時では地震感知器48が作動しないので、制御装置
44からの出力はなく、したがってポンプ42は運転を停止
しており、間隙水の揚水は全く行われない。
44からの出力はなく、したがってポンプ42は運転を停止
しており、間隙水の揚水は全く行われない。
ここで、砂地盤31に地震が発生すると、この地震を地
震感知器48が速やかに感知し、信号を制御装置44に速や
かに送る。制御装置44は、地震感知器48から送られた信
号に基づきポンプ42に作動するための適切な出力を送
る。ポンプ42はこの出力に従って運転を開始し、集水管
41により液状化層45の過剰の間隙水を揚水し貯水槽43に
排水する。集水管41の先端部41aが液状化層45の底部46
に水平に配置されているので、揚水時に液状化層45の上
部55から底部46に向かう下向きの浸透流56が発生する。
この浸透流56により液状化層45内の有効応力が増加し砂
地盤31の液状化がし難くなる。
震感知器48が速やかに感知し、信号を制御装置44に速や
かに送る。制御装置44は、地震感知器48から送られた信
号に基づきポンプ42に作動するための適切な出力を送
る。ポンプ42はこの出力に従って運転を開始し、集水管
41により液状化層45の過剰の間隙水を揚水し貯水槽43に
排水する。集水管41の先端部41aが液状化層45の底部46
に水平に配置されているので、揚水時に液状化層45の上
部55から底部46に向かう下向きの浸透流56が発生する。
この浸透流56により液状化層45内の有効応力が増加し砂
地盤31の液状化がし難くなる。
このように、ポンプ42を用いて液状化層45中の間隙水
を揚水することで液状化層45の上部55から底部46に向か
う下向きの浸透流56を発生させ、この浸透流56により液
状化層45内の有効応力を増加させ、砂地盤31中の間隙水
圧を急激に低下させることにより、砂地盤31の液状化を
効果的に防止することができる。
を揚水することで液状化層45の上部55から底部46に向か
う下向きの浸透流56を発生させ、この浸透流56により液
状化層45内の有効応力を増加させ、砂地盤31中の間隙水
圧を急激に低下させることにより、砂地盤31の液状化を
効果的に防止することができる。
地震が収まってくると、地震感知器48が地震の揺れの
減少を速やかに感知し、その信号を制御装置44に速やか
に送る。制御装置44は、送られた信号に基づきポンプ42
に作動を停止するための適切な出力を送る。ポンプ42は
この出力に従って運転を停止して集水管41からの間隙水
の揚水を停止する。
減少を速やかに感知し、その信号を制御装置44に速やか
に送る。制御装置44は、送られた信号に基づきポンプ42
に作動を停止するための適切な出力を送る。ポンプ42は
この出力に従って運転を停止して集水管41からの間隙水
の揚水を停止する。
また、地震中も集水するので、砂地盤31内の有効応力
が増加した状態を保持しながら地震時に発生した過剰水
圧を速やかに消散させ、地震時における間隙水圧の上昇
も効果的に抑制される。
が増加した状態を保持しながら地震時に発生した過剰水
圧を速やかに消散させ、地震時における間隙水圧の上昇
も効果的に抑制される。
地震が発生するたび毎に以上の作動を繰り返して液状
化層45の上部55から底部46に向かう下向きの浸透流56を
発生させ液状化層45中の間隙水を揚水するので、砂地盤
31の液状化を効果的に防止することができる。
化層45の上部55から底部46に向かう下向きの浸透流56を
発生させ液状化層45中の間隙水を揚水するので、砂地盤
31の液状化を効果的に防止することができる。
ここで、砂地盤31中に下向きの浸透流を発生させるこ
とにより砂地盤31の有効応力が増加することを第４図な
いし第７図を参照して説明する。
とにより砂地盤31の有効応力が増加することを第４図な
いし第７図を参照して説明する。
地震がない通常の場合では、砂地盤31中に下向きの浸
透流が無いので全応力σ１及び間隙水圧u1は第４図及び
第５図に示すように次式で表される。
透流が無いので全応力σ１及び間隙水圧u1は第４図及び
第５図に示すように次式で表される。
σ１＝γｔ・Ｚ u1 ＝γｗ・（Z/L）・Ｌ したがって、砂地盤31内の有効応力Fef1は全応力σ１
と間隙水圧u1との差として次式で表される。
と間隙水圧u1との差として次式で表される。
Fef1＝σ１−u1 ＝（γｔ−γｗ）Ｚ＝γ′Ｚ ただし、γ′：砂地盤の水中単位体積重量 Ｚ ：地中の深さ γt:砂地盤の湿潤重量 γw:水の単位体積重量 である。
ここで、砂地盤31に地震が発生するとポンプ42が作動
して液状化層45の過剰の間隙水を揚水するので、液状化
層45の上部55から底部46に向かう下向きの浸透流56が発
生する。この時の全応力σ２及び間隙水圧u2は第６図及
び第７図に示すように次式で表される。
して液状化層45の過剰の間隙水を揚水するので、液状化
層45の上部55から底部46に向かう下向きの浸透流56が発
生する。この時の全応力σ２及び間隙水圧u2は第６図及
び第７図に示すように次式で表される。
σ２＝γｔ・Ｚ＋γｗ・Δｈ u2 ＝γｗ・〔（Z/L）・Ｌ ＋Δｈ｛１−（Z/L）｝〕 したがって、砂地盤31内の有効応力Fef2は第６図及び
第７図に示すように全応力σ２と間隙水圧u2との差とし
て次式で表される。
第７図に示すように全応力σ２と間隙水圧u2との差とし
て次式で表される。
Fef2＝σ２−u2 ＝（γｔ−γｗ）Ｚ＋γｗ・ｉ・Ｚ ＝γ′Ｚ＋γｗ・ｉ・Ｚ ただし、i:動水勾配 である。
したがって、砂地盤31に下向きの浸透流56がある場合
の砂地盤31内の有効応力Fef2は、下記の式で表されるよ
うに通常の場合の有効応力Fef1と比べてΔFefだけ増加
することとなる。
の砂地盤31内の有効応力Fef2は、下記の式で表されるよ
うに通常の場合の有効応力Fef1と比べてΔFefだけ増加
することとなる。
ΔFef＝Fef2−Fef1 ＝γ′Ｚ＋γｗ・ｉ・Ｚ−γ′Ｚ ＝γｗ・ｉ・Ｚ この有効応力の増加分ΔFefが砂地盤31中の間隙水圧
を急激に低下させることにより、砂地盤31の液状化を効
果的に停止することができる。
を急激に低下させることにより、砂地盤31の液状化を効
果的に停止することができる。
以上詳細に説明した様に、上記の砂地盤の液状化防止
工法によれば、ポンプ42に接続された集水管41により砂
地盤31中の間隙水を揚水・排水するので、水圧の低下を
大きく取ることができ、したがって、液状化層45中の間
隙水圧を低下させることができ、砂地盤31中の鉛直有効
応力を増加させることができ、砂地盤31の液状化を防止
することができる。
工法によれば、ポンプ42に接続された集水管41により砂
地盤31中の間隙水を揚水・排水するので、水圧の低下を
大きく取ることができ、したがって、液状化層45中の間
隙水圧を低下させることができ、砂地盤31中の鉛直有効
応力を増加させることができ、砂地盤31の液状化を防止
することができる。
また、集水管41の先端部41aが液状化層45の底部46に
水平に配置されているので、揚水時に液状化層45の上部
55から底部46に向かう下向きの浸透流56を発生させるこ
とにより液状化層45内の有効応力を増加させることがで
き、したがって砂地盤31の液状化を効果的に防止するこ
とができる。
水平に配置されているので、揚水時に液状化層45の上部
55から底部46に向かう下向きの浸透流56を発生させるこ
とにより液状化層45内の有効応力を増加させることがで
き、したがって砂地盤31の液状化を効果的に防止するこ
とができる。
また、ポンプ42は地震発生時にのみ作動するので、揚
水処理のための大型設備を必要とせず、しかも確実な排
水効果が得られ、地下水位の低下による地盤沈下等の問
題が発生する危険性がない。
水処理のための大型設備を必要とせず、しかも確実な排
水効果が得られ、地下水位の低下による地盤沈下等の問
題が発生する危険性がない。
また、取り扱いが容易であり、設備やランニングのコ
ストも低く押さえることができ、確実に砂地盤の液状化
を防止することができる。
ストも低く押さえることができ、確実に砂地盤の液状化
を防止することができる。
［第２実施例］ 第８図は、この発明の砂地盤の液状化防止工法の第２
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
この工法は、上記の第１実施例の砂地盤の液状化防止
工法と同様に、砂地盤31に構築された構造物32に集水装
置61を設けたものである。
工法と同様に、砂地盤31に構築された構造物32に集水装
置61を設けたものである。
なお、この実施例においても、上記第１実施例と同様
に、構造物32の周囲に不透水層35に達する止水壁36を設
けることで、その止水壁36により構造物32直下の砂地盤
を取り囲んでいるが、その止水壁36の図示は省略してあ
る。また、図示しているもののうち上記第１実施例に記
載されたものと同一の要素には同一符号を付してあり、
この同一の要素については説明を省略する。
に、構造物32の周囲に不透水層35に達する止水壁36を設
けることで、その止水壁36により構造物32直下の砂地盤
を取り囲んでいるが、その止水壁36の図示は省略してあ
る。また、図示しているもののうち上記第１実施例に記
載されたものと同一の要素には同一符号を付してあり、
この同一の要素については説明を省略する。
集水装置61が上記の集水装置33と異なる点は、この集
水装置61が集水管41、ポンプ42、制御装置44とから概略
構成されている点と、ポンプ42及び制御装置44が構造物
32の外方に設置され、ポンプ42が排水管47を介して排水
溝62に接続されている点である。
水装置61が集水管41、ポンプ42、制御装置44とから概略
構成されている点と、ポンプ42及び制御装置44が構造物
32の外方に設置され、ポンプ42が排水管47を介して排水
溝62に接続されている点である。
この第２実施例の砂地盤の液状化防止工法において
も、上記第１実施例の砂地盤の液状化防止工法と全く同
一の作用・効果を有する。
も、上記第１実施例の砂地盤の液状化防止工法と全く同
一の作用・効果を有する。
［第３実施例］ 第９図は、この発明の砂地盤の液状化防止工法の第３
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
この工法は、上記の第２実施例の砂地盤の液状化防止
工法と同様に、砂地盤31に構築された構造物32に集水装
置71を設けたものである。
工法と同様に、砂地盤31に構築された構造物32に集水装
置71を設けたものである。
なお、この第３実施例においても上記第１及び第２実
施例と同様に止水壁36が設けられているが、その図示は
省略してある。また、上記第２実施例に記載されたもの
と同一の要素には同一符号を付し説明を省略する。
施例と同様に止水壁36が設けられているが、その図示は
省略してある。また、上記第２実施例に記載されたもの
と同一の要素には同一符号を付し説明を省略する。
集水装置71が上記の集水装置61と異なる点は、集水管
72が構造物32の底部32a下方かつ駅状化層45の上方の位
置に水平に配設された主管部73と、この主管部73から垂
直下方に延びる複数の分岐管部74,74,…とから構成さ
れ、これらの分岐管部74の先端部74aに集水効果を最も
高める様なスリット75が複数形成されている点である。
72が構造物32の底部32a下方かつ駅状化層45の上方の位
置に水平に配設された主管部73と、この主管部73から垂
直下方に延びる複数の分岐管部74,74,…とから構成さ
れ、これらの分岐管部74の先端部74aに集水効果を最も
高める様なスリット75が複数形成されている点である。
この第３実施例の砂地盤の液状化防止工法において
も、上記第１及び第２実施例の砂地盤の液状化防止工法
と全く同一の作用・効果を有する。
も、上記第１及び第２実施例の砂地盤の液状化防止工法
と全く同一の作用・効果を有する。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、構造
物の周囲に不透水層に達する止水壁を設けて該止水壁に
より構造物の直下の砂地盤を取り囲み、地震発生時に該
砂地盤中の間隙水を前記構造物に設けた集水装置により
揚水することでその液状化を防止する工法であって、前
記集水装置は、前記砂地盤の底部において間隙水を集水
する集水管と、該集水管に接続されて該集水管が集水し
た間隙水を揚水するポンプと、地震感知器を備えて地震
発生時に前記ポンプを運転させるようにその作動を制御
する制御装置とを具備し、地震発生時に前記集水装置に
より前記砂地盤中の間隙水をその底部から集水して排水
することにより、前記止水壁の内側の砂地盤中にその底
部に向う下向きの浸透流を生ぜしめることとしたので、
制御装置によりポンプを作動させて砂地盤中の間隙水を
表水・排水することにより従来の工法と比べて水圧の低
下を大きく取ることができ、したがって砂地盤の間隙水
圧を大きく低下させることができる。また、対象とする
砂地盤を止水壁により取り囲んだうえでその底部から集
水することにより、止水壁の内側の砂地盤中に下向きの
浸透流を生ぜしめるようにしているので、そのような下
向きの浸透流により砂地盤内の有効応力を増加させるこ
とができ、砂地盤の液状化を効果的に防止することがで
きる。また、地震中も揚水・排水するので、砂地盤内の
有効応力が増加した状態を保持しながら地震時に発生し
た過剰水圧を速やかに消散させることができ、地震時に
おける間隙水圧の上昇も効果的に抑制することができ
る。また、ポンプを稼動させている間中揚水・排水が可
能であるので、従来の様に排水量が制限されることがな
い。
物の周囲に不透水層に達する止水壁を設けて該止水壁に
より構造物の直下の砂地盤を取り囲み、地震発生時に該
砂地盤中の間隙水を前記構造物に設けた集水装置により
揚水することでその液状化を防止する工法であって、前
記集水装置は、前記砂地盤の底部において間隙水を集水
する集水管と、該集水管に接続されて該集水管が集水し
た間隙水を揚水するポンプと、地震感知器を備えて地震
発生時に前記ポンプを運転させるようにその作動を制御
する制御装置とを具備し、地震発生時に前記集水装置に
より前記砂地盤中の間隙水をその底部から集水して排水
することにより、前記止水壁の内側の砂地盤中にその底
部に向う下向きの浸透流を生ぜしめることとしたので、
制御装置によりポンプを作動させて砂地盤中の間隙水を
表水・排水することにより従来の工法と比べて水圧の低
下を大きく取ることができ、したがって砂地盤の間隙水
圧を大きく低下させることができる。また、対象とする
砂地盤を止水壁により取り囲んだうえでその底部から集
水することにより、止水壁の内側の砂地盤中に下向きの
浸透流を生ぜしめるようにしているので、そのような下
向きの浸透流により砂地盤内の有効応力を増加させるこ
とができ、砂地盤の液状化を効果的に防止することがで
きる。また、地震中も揚水・排水するので、砂地盤内の
有効応力が増加した状態を保持しながら地震時に発生し
た過剰水圧を速やかに消散させることができ、地震時に
おける間隙水圧の上昇も効果的に抑制することができ
る。また、ポンプを稼動させている間中揚水・排水が可
能であるので、従来の様に排水量が制限されることがな
い。
また、ポンプは地震発生時にのみ作動するので、揚水
処理のための大型設備を必要とせず、しかも確実な排水
効果が得られ、地下水位の低下による地盤沈下等の問題
が発生する危険性がない。
処理のための大型設備を必要とせず、しかも確実な排水
効果が得られ、地下水位の低下による地盤沈下等の問題
が発生する危険性がない。
また、取り扱いが容易であり、設備やランニングのコ
ストも低く押さえることができ、確実に砂地盤の液状化
を防止することができる。
ストも低く押さえることができ、確実に砂地盤の液状化
を防止することができる。
第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例の砂地盤の
液状化防止工法を示す図であって、第１図は砂地盤の液
状化防止工法を示す断面図、第２図は集水装置の概略構
成図、第３図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の集水装置にお
いて用いられるポンプの概略図、第４図ないし第７図は
砂地盤の有効応力の増加を説明するための説明図、第８
図はこの発明の第２実施例の砂地盤の液状化防止工法を
示す断面図、第９図はこの発明の第３実施例の砂地盤の
液状化防止工法を示す断面図、第10図及び第11図は従来
の砂地盤の液状化防止工法を示す図であって、第10図
（ａ）は地下水位低下工法の断面図、同図（ｂ）は地下
水位低下工法の揚水井戸の一例のディープウェルの断面
図、第11図はグラベルドレーン工法の断面図である。 31……砂地盤、 32……構造物、 33……集水装置、34……地表、 35……不透水層、36……止水壁、 41……集水管、42……ポンプ、 43……貯水槽、44……制御装置、 45……液状化層、46……底部、 47……排水管、48……地震感知器、 51……真空ポンプ、 52……ヒューガルポンプ、 53……バルブ、54……真空タンク、 55……上部、56……浸透流、 61……集水装置、62……排水溝、 71……集水装置、72……集水管、 73……主管部、74……分岐管部、 75……スリット。
液状化防止工法を示す図であって、第１図は砂地盤の液
状化防止工法を示す断面図、第２図は集水装置の概略構
成図、第３図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の集水装置にお
いて用いられるポンプの概略図、第４図ないし第７図は
砂地盤の有効応力の増加を説明するための説明図、第８
図はこの発明の第２実施例の砂地盤の液状化防止工法を
示す断面図、第９図はこの発明の第３実施例の砂地盤の
液状化防止工法を示す断面図、第10図及び第11図は従来
の砂地盤の液状化防止工法を示す図であって、第10図
（ａ）は地下水位低下工法の断面図、同図（ｂ）は地下
水位低下工法の揚水井戸の一例のディープウェルの断面
図、第11図はグラベルドレーン工法の断面図である。 31……砂地盤、 32……構造物、 33……集水装置、34……地表、 35……不透水層、36……止水壁、 41……集水管、42……ポンプ、 43……貯水槽、44……制御装置、 45……液状化層、46……底部、 47……排水管、48……地震感知器、 51……真空ポンプ、 52……ヒューガルポンプ、 53……バルブ、54……真空タンク、 55……上部、56……浸透流、 61……集水装置、62……排水溝、 71……集水装置、72……集水管、 73……主管部、74……分岐管部、 75……スリット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正義 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 森 信夫 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−43514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−14417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−83711（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244013（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 3/10 101
Claims (1)
- 【請求項１】構造物の周囲に不透水層に達する止水壁を
設けて該止水壁により構造物の直下の砂地盤を取り囲
み、地震発生時に該砂地盤中の間隙水を前記構造物に設
けた集水装置により揚水することでその液状化を防止す
る工法であって、 前記集水装置は、前記砂地盤の底部において間隙水を集
水する集水管と、該集水管に接続されて該集水管が集水
した間隙水を揚水するポンプと、地震感知器を備えて地
震発生時に前記ポンプを運転させるようにその作動を制
御する制御装置とを具備し、 地震発生時に前記集水装置により前記砂地盤中の間隙水
をその底部から集水して排水することにより、前記止水
壁の内側の砂地盤中にその底部に向う下向きの浸透流を
生ぜしめることを特徴とする砂地盤の液状化防止工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334078A JP2881260B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2334078A JP2881260B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04203015A JPH04203015A (ja) | 1992-07-23 |
| JP2881260B2 true JP2881260B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18273272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2334078A Expired - Lifetime JP2881260B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881260B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014084556A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Maeda Corp | 地盤の部分的不飽和化による液状化防止方法 |
| JP6365979B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2018-08-01 | 五洋建設株式会社 | 地盤の液状化防止方法 |
| CN114032971B (zh) * | 2021-11-01 | 2022-11-25 | 浙江科技学院 | 防止地下结构液化上浮的装置及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124719A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-03 | Taisei Corp | 砂質地盤の液状化防止工法 |
| CA1338305C (en) * | 1987-11-23 | 1996-05-07 | Phoenix Engineering Ltd. | Method for densification of particulate masses |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2334078A patent/JP2881260B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04203015A (ja) | 1992-07-23 |
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