JP2973140B2

JP2973140B2 - ステージコンストラクション工法

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Publication number: JP2973140B2
Application number: JP3106559A
Authority: JP
Inventors: 月夫井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JPH04315601A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、舗装道路のいわゆる
路盤砕石に代えて、砕石に自然土を加え、これに酸化鉄
の微粉末や石灰等の土質安定剤を添加して物理化学的に
安定処理した舗装路盤材を使用し、荷重増大に適応する
ように、表面たわみ量を弾性体的挙動をなすといわれて
いる１ｍｍ以下（１０００ｍｍにつき）となるようにア
スファルトコンクリートなどの表層の厚さを調整するス
テージコンストラクション工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、我が国の舗装道路の設計，施工
は、アメリカの地質に適合したＣＢＲ法（約６０年前に
開発され、その４０年後にＡＡＳＨＯ道路試験の結果に
よって大きく改定されたもの）の成果により求めた設
計，施工要領を我が国の環境条件に適合するように制定
されたアファルト舗装要綱によって行われている。

【０００３】また、道路公団は自動車専用道路の建設に
あたり、地域の立地条件，気象，地勢等の十分な調査，
研究とともに、現場試験を行い、通行料の徴収による独
立採算制、これに伴う維持，修繕費の節約と利用者への
サービス等を考慮し、最大自動車１０ｔｏｎ輪荷重（２
５ｔｏｎ車）の通行に対応する路床と舗装体を物理的
（土質工学的）方法を用いて建設している。

【０００４】また、本出願の発明者は、先に軟弱路床に
おける舗装道路構築法として、自然土，転炉滓，酸化鉄
の微粉末及び消石灰の混合物からなるもので、路床の中
間層を形成する発明をした（特公昭５２−７２５６号公
報参照。）。さらに、同様に軟弱路床を補強するため
に、路床の上に酸化鉄の微粉末，消石灰及び自然土の混
合物からなる層を形成し、その上に砕石からなる路盤材
の層を形成する舗装道路の簡易構築法を発明した（特公
昭５４−２５７３８号公報参照。）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、たわみ性舗
装の耐久力を弾性論より考え追及すると、たわみ性舗装
構造は、塑性体の種々の砕石ならびにアスコン等によ
り、交通荷重等による路面の摩耗を防止するとともに、
舗装体のたわみによって、わだちぼれのような舗装体の
乱れと破壊を防ぎ、路床の疲労風化と弱体化を防止する
ことにある。そして、そのたわみの大きさは、交通荷重
の大小に関係なく常にたわみは自癒性であり、舗装体の
現状を維持しなければならない。

【０００６】すなわち、舗装体が弾性体的たわみを維持
する程度に路床土を基盤として、舗装体を締め固める必
要がある。しかし、路床土の支持力比が我国はアメリカ
に比べて悪く、施工時点の締め固めが困難である。よっ
て、自動車の輪荷重による累積が転圧効果となり耐久力
のある構造となるようにする必要がある。

【０００７】ところで、道路公団による追跡調査による
と、路床土の締め固めを十分に行うためにその下部に路
体１００ｃｍ（ＣＢＲ２．５％以上の良質土を十分に締
め固めたもの）を設け、その上部に供用交通荷重に必要
な強さの路床と路盤，表層を設けた道路が、施工後１０
年でそのたわみは施工当時より小さくなって０．５〜
０．８ｍｍとなり、それ以後は最低０．５ｍｍを境にし
て再び大きくなり、わだちぼれを生じ、破壊されてい
る。これは、一般構造物の場合と異なり、ＣＢＲ法及び
ＡＡＳＨＯ道路試験の結果から求められた、たわみ２．
５ｍｍの構造では現在の交通量、交通荷重に対しては大
きすぎ、舗装体の疲労、破壊につながるからである。

【０００８】この疲労による破壊を防ぐためには、たわ
みを舗装体が弾性体的挙動、すなわち自癒性があるとさ
れている１０^−３の微小歪であるところの１．０ｍｍ
（１００ｃｍにつき）以下となるようにし、路床土の安
定たわみ値としては土の架設構造物の場合テルツアギー
のいう安全率１．６倍として０．７ｍｍを確保するため
に各交通区分毎の変形係数を理論計算すると下記のよう
になる。Ｌ交通（Ｐ＝２ｔ）・・・９７０ｋｇ／ｃｍ^２＝ＣＢＲ１０％Ａ交通（Ｐ＝３ｔ）・・・１３７０ｋｇ／ｃｍ^２＝ＣＢＲ１４％Ｂ交通（Ｐ＝５ｔ）・・・２０００ｋｇ／ｃｍ^２＝ＣＢＲ２０％Ｃ交通（Ｐ＝８ｔ）・・・２７３０ｋｇ／ｃｍ^２＝ＣＢＲ２８％Ｄ交通（Ｐ＝１２ｔ）・・・３４３０ｋｇ／ｃｍ^２＝ＣＢＲ３５％また、舗装体（表層，基層及び路盤）の安定ひずみは、
一般構造物と同様に安全率を３．５倍として３×１０
^−４ｍｍ以下とする必要がある。

【０００９】ところで、前述のごとく舗装構成部材は、
路床を基礎としてローラ転圧、さらに走行荷重による締
め固め効果を期待している。しかし、砕石路盤は空隙が
大きく水の浸透が容易であるために含水比が上昇し、逆
に走行荷重が疲労を促進する原因となって、塑性変形に
よるわだちぼれを生じている。このことは舗装部材の改
良が必要であることを示している。

【００１０】したがって、舗装体の疲労破壊を防ぐに
は、舗装体に用いる砕石がたわみ性のある大きな強さ
（弾性係数）の路盤材料となり、舗装体の路面ひずみが
３×１０^−４ｍｍ以下になるように砕石路盤を補強する
必要がある。そして、砕石路盤を強くなるように補強す
るとともに、路床土の軟弱化を防止することのできる順
応性，自癒性，水硬性等と、路床土と馴染のよい路盤材
を使用することが必要となる。

【００１１】さらに、路床土の地下水の変化に対する疲
労風化を防止するとともに、地域の発展に伴う交通荷重
の増加、増大に対して簡易に補強できるようにしておく
必要もある。従来採用されている日本道路協会の舗装要
綱では、舗装道路は５年後に予想される交通量と路床土
の強さによって設計することになっているが、交通量の
増大に伴う改造を行う場合、従来の砕石路盤の場合は、
路床と路盤の全体の改造が理論上では必要となり、工事
が大規模なものとなり大変な作業となる。

【００１２】舗装構造設計は、地方材（ローカルカラ
ー）を使用し、安価な工費（ローコスト）で施工するこ
とを基本としているので、交通量の増加，増大，スピー
ド化に対応する補強，補修（ステージコンストラクショ
ン工法）の必要性は舗装道路設計の宿命ともいえるもの
である。また、一般道路と異なり、道路公団のように最
大重量車に対応するよう路床（地盤）を改良し、十分な
管理の基に設計，施工した場合でもわだちぼれを生じ、
その解決法が研究されているのが現状である。

【００１３】また、上記した先の出願は、軟弱路床に対
してはそれなりの効果があったが、砕石路盤に対しては
何らの処理を行わず、通常の砕石を使用していたので、
地下水の侵入等のより砕石路盤が軟弱化され、表層アス
ファルトコンクリートは老化する。結局、路床は強化さ
れるが砕石路盤は改良されていないため、舗装道路の耐
久性はそれほど高まらなかった。また、砕石の代わりに
転炉滓を用いると、降雨時に田畑に公害を及ぼし、実際
には使用できなかった。

【００１４】そして、これらの工法の場合、交通量の増
加に伴って改造する場合、路床土はそのまま使用できる
が、アスファルト舗装と砕石路盤を取り換え、補強しな
ければならないという欠点があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明に係る
ステージコンストラクション工法は、表層を追加するこ
とにより、舗装面のタワミ量が大きく減少するような舗
装体となるように、自然土と砕石を混合したものに、１
／１０００ｍｍ以下の酸化鉄の微粉末並びに生石灰，消
石灰及び石灰石粉末を調合した土質安定剤を混合した舗
装路盤材を使用して舗装路盤を施工する第１ステップ
と、供用交通の輪荷重の増大により発生する表層と路盤
の構成部材よりなる前記舗装体のひずみについて、各構
成部材ごとの最大ひずみがそれぞれ各構成部材の厚さの
１／１０００以下となるように、表層を追加して調節す
る第２ステップの２段階より構成したものであり、表層
のアスファルトコンクリートを厚くすることにより、通
過交通荷重の増大に合わして簡易に補強工事を行うこと
ができるようにしたものである。

【００１６】

【作用】酸性土に石灰を加えると土壌が安定することは
よく知られている。しかし、石灰の添加だけでは、我が
国は多雨湿潤であるので土壌から石灰が流出し、酸性土
の土地は再び軟弱化を繰り返す。

【００１７】そこで、これに酸化鉄の微粉末を加える
と、石灰で固めきれない酸性土及び腐植土を固め、石灰
が粘土及び腐植土に作用する化学作用を促進する。そし
て、石灰が他の交換性イオンによる置換溶脱する作用を
防ぐとともに、それにより安定した土に耐久性を与えて
いる。

【００１８】このことは、昔より我が国では二和土が用
いられているが、これは酸化鉄を多量に含んだ赤色土
（ラテライト化された土）を使っており、またソイル石
灰工法は、最近ソビエトのラテライト土、並びにアメリ
カや東南アジアの道路及び飛行場建設等に使用して成功
を収めていることからも証明されている。

【００１９】この発明で使用する土質安定剤は、上記作
用をするものであり、１／１０００ｍｍ以下の酸化鉄の
微粉末並びに、生石灰，消石灰及び石灰石粉末を調合し
たものをいう。なお、以後明細書中においてこの土質安
定剤のことを「Ｆｅ石灰」と称する場合もある。また、
本発明の土質安定剤で処理した路盤を、「安定処理路
盤」又は「Ｆｅ処理路盤」と称する場合もある。

【００２０】生石灰、消石灰、石灰石粉末の順に反応速
度が遅いので、これらのものを適正に混合しておくこと
により、長期間効果を維持することができる。生石灰粉
末：消石灰：石灰石粉末の混合比は重量比で１：２：１
を基本とするが、土質試験結果より、４日水浸ＣＢＲ１
５０％，２８日水浸ＣＢＲ２６０％を確保するように、
そのときの土と砕石の質によってその配合比を決定す
る。なお、前記特公昭５４−２５７３８号では安定剤と
して酸化鉄と消石灰を使用しており、これは前記したよ
うに軟弱路床の補強には有効であるが、路盤の安定剤と
して使用した場合には長期にわたる効果が維持され難
く、したがってこの安定剤では本発明が目的とするよう
な路盤とはならない。

【００２１】生石灰に水が加わると２５０度以上の熱を
発生するが、使用する石灰石粉末の場合には、１５０度
位の発熱であり少量の場合危険はない。生石灰を使用す
ることにより、反応温度が上昇するので、化学反応を促
進し、ＣＢＲ値を大きくすることができる。従って、寒
いときは、処理土の保温のために、また雨の多いときに
は、効果の流出を防ぐために生石灰を使用する。

【００２２】ところで、路盤砕石層の応力の伝播分布を
解析すると、路面の載荷重圧は砕石粒に水平応力と剪断
応力と垂直応力に分散して作用する。そして砕石粒は、
それぞれの粒子の粘着力と摩擦角により対応することと
なる。

【００２３】砕石並びに粒調砕石等より物理化学的に安
定処理した土混じり砕石層は、抵抗応力、粘着力、内部
摩擦角などが大きく、かつ転圧より受ける圧力及び路床
土に含まれる炭酸ガス等が有効に化学反応を促進する。
すなわち、気象並びに地盤環境条件を有効に活用でき
る。そこで、耐久力は道路の供用とともに増加し、これ
に伴いたわみ量が小さくなり、舗装体の疲労を防ぐこと
になる。

【００２４】そして、砕石と自然土を混合したものに土
質安定剤を混合して化学処理しておくと、荷重の増加や
温度変化等の物理的作用を受けると、化学反応が促進さ
れ、ＣＢＲ値が上昇することになる。すなわち、セメン
ト混合物のように、それ自体が水と作用して硬化するの
ではなく、道路を車両が通行することによる締め固めと
いう物理的作用により、化学作用が促進され、時間の経
過とともにＣＢＲ値は上昇するのである。

【００２５】また、舗装要綱による設計法では置換工法
の対象とならないＣＢＲ３％以上の路床上に、土質安定
剤により物理化学的に処理した土混じり砕石路盤層を適
用した場合は、路床に発生した炭酸ガスは上部処理層の
毛細管現象により水分とともに上昇し、この炭酸水は処
理路盤の化学反応を促進することになり、その強度を高
め、路床土も安定することとなる。

【００２６】なお、砕石と自然土を混合せず、砕石と土
質安定剤のみを混合したのでは、砕石やクラッシャラン
だけでは凹凸があり荷重が均等に路床に作用せず、締め
固めても空隙が大きく水の侵入が容易であり、路床に含
有する有機物が腐食し、それに伴って発生する炭酸ガス
によって、路床，路盤共に風化、軟弱化される。

【００２７】また、砕石と自然土を混合せず、自然土と
土質安定剤のみを混合したのでは、ＣＢＲ最大１００％
としかならず、たわみを舗装体が弾性体的挙動、すなわ
ち自癒性があるとされている３×１０^−４ｍｍ以下の微
小ひずみにすることができない。

【００２８】砕石と土との混合比は、砕石による骨材か
み合わせを骨格とし、その間隙を十分に締め固められた
土によって充填されるよう、砕石や土の粒度等によって
調整する必要がある。しかし、実施上においては敷き均
し時の材料分離や、転圧基盤となる路床の耐荷力が不足
して、十分なローラ転圧ができない等によって、充填さ
れるべき砕石の空隙容積と、充填すべき土の量が一致し
ない宿命を持っている。

【００２９】砕石が多すぎると、転圧荷重は骨材かみ合
わせで支持されて間隙に充填された土は締め固め不足と
なり、水の浸透が容易となり、土の含水比が上昇して、
砕石の骨材かみ合わせによる骨格に対して、潤滑油的な
働きをして強度を失うため極めて危険である。

【００３０】また、土の量が多すぎる場合は、土の中に
砕石が点在する形となって骨材かみ合わせは失われて、
強度は土の剪断力と同じにまで減少する。しかし、この
状態では充填される土は、砕石による集中荷重によって
転圧効果は促進される。

【００３１】したがって、理想的な土の量は締め固めた
砕石の空隙容積よりやや多い目の容積とすべきであり、
その混合比は容積比で実施例において示すように、自然
土：砕石を８０：２０〜５０：５０の範囲とする。な
お、砕石はＪＩＳに準じたものを、自然土は骨格のしっ
かりしたものを使用するのが望ましい。

【００３２】砕石、自然土、土質安定剤を混合して道路
路盤材を製造するに際しては、これらが混合できればど
のような方法でもよいが、その含水比は締め固めの成形
が可能な程度あればよい。すなわち、土の含水が陽イオ
ンの置換の妨害とならない程度であればよい。

【００３３】次に、路盤砕石層の弾性係数（粒調砕石：
２，０００ｋｇ／ｃｍ^２，クラシャラン：１，５００ｋ
ｇ／ｃｍ^２）を４日後１５，０００ｋｇ／ｃｍ^２，２８
日後２６，０００ｋｇ／ｃｍ^２を目標値として自然土と
砕石に土質安定剤を混合し物理化学的安定処理する。こ
れを舗装道路に用いると路床の安定を図ることができる
とともに、表１と表２に示すごとく「路床＋路盤」の平
均変形係数（弾性係数）が上昇，安定し、その上部の表
層アスコンがクッション（安全率）を保つことになる。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】なお、表１の計算のモデルを図１に示す。
また、表２の各道路の路盤の厚さを表３に示す。

【００３７】

【表３】

【００３８】これに対し、アスファルト舗装要綱（昭和
６３年度版）の設計例（砕石路盤）（下記表４に示すも
の）による場合の理論計算によるたわみ量を推定すると
次のごとくなる。

【００３９】

【表４】

【００４０】理論計算に用いる舗装構成部材の弾性係数
は下記の通りとした。粒調砕石弾性係数 −−−−−−−−−−−− ２，０００ｋｇ／ｃｍ^３クラッシャラン弾性係数 −−−−−−−−− １，５００ｋｇ／ｃｍ^３加熱アスファルトコンクリート弾性係数 −−２０，０００ｋｇ／ｃｍ^３瀝青安定処理弾性係数 −−−−−−−−−−１５，０００ｋｇ／ｃｍ^３

【００４１】路床の弾性係数については道路公団による
Ｅ＝ＣＢＲ×４０という報告もあるが、砕石路盤が十分
に締め固められ、路床の軟弱化が防止できるものである
と仮定して、ここではＥ＝ＣＢＲ×８０とした。その上
に基層，表層を設置したものとして計算すると、表５及
び表６のようになる。

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】なお、上記表１，表２及び表３の計算にお
いては表７の舗装要綱による等値換算係数を用いた。以
下の計算においても、表７の等値換算係数を用いた。

【００４５】

【表７】

【００４６】表１と表５を比較すると、安定処理すると
弾性係数が格段に上昇することがわかる。また、表２と
表６を比較すると、安定処理した砕石路盤はたわみ量が
小さく、また供用効果を有することがわかる。

【００４７】次に、本発明に係る舗装砕石路盤を物理化
学的に安定処理した舗装道路のステージコンストラクシ
ョン工法の計算例を表８に示す。これは表２において、
ＣＢＲ４％の場合にアスファルトコンクリートを追加
（オーバーレイ）したものである。

【００４８】

【表８】

【００４９】また、従来の安定処理をしていない路盤を
使用している表６において、ＣＢＲ４％の場合にアスフ
ァルトコンクリートを追加（オーバーレイ）した場合の
計算例を表９に示す。

【００５０】

【表９】

【００５１】安定処理路盤を使用した場合、表層のアス
ファルトコンクリートを増やすことにより、たわみ量が
減少することがわかる。表９に示す従来のものでもたわ
み量は減少するが、もともとのたわみ量が大きいので、
アスファルトコンクリートを厚くするだけでは、荷重の
増大に対応できない。

【００５２】

【実施例】次に、本発明で使用する舗装路盤材の製造方
法について説明する。自然土，砕石及び、土質安定剤を
混合する。混合するに際しては格別の技術は要らず、よ
うはこれらのものが均等に混合されればよい。なお、生
石灰を使用している場合には、発熱に注意する必要があ
る。これらを混合することにより、本発明で使用する舗
装路盤材が製造できる。

【００５３】自然土６０部と砕石４０部に消石灰４部、
酸化鉄の微粉末１部を混和した舗装路盤材（砕石処理路
盤）と、マサ土だけを安定処理したもの（マサ土処理
土）の試験値を表１０に示す。

【００５４】

【表１０】

【００５５】この試験結果を用い、路床設計ＣＢＲ３％
の路床土の上に換算した厚さ２０ｃｍの物理化学的安定
処理路盤を敷設し、通過交通の増加にともない、Ａ交通
（Ｐ＝３ｔｏｎ）、Ｂ交通（Ｐ＝５ｔｏｎ）に表層アス
コン５ｃｍ及び１０ｃｍを補強した舗装のたわみの計算
値を表１１に示す。

【００５６】

【表１１】

【００５７】また、従来の砕石路盤を使用した場合の計
算値を表１２に示す。

【００５８】

【表１２】

【００５９】同様にこの試験結果を用い、路床設計ＣＢ
Ｒ４％の路床土の上に換算した厚さ２６ｃｍの物理化学
的安定処理路盤を敷設し、通過交通の増加にともない、
Ｂ交通（Ｐ＝５ｔｏｎ）、Ｃ交通（Ｐ＝８ｔｏｎ）に表
層アスコン５ｃｍ及び１０ｃｍを補強した舗装のたわみ
の計算値を表１３に示す。

【００６０】

【表１３】

【００６１】また、従来の砕石路盤を使用した場合の計
算値を表１４に示す。

【００６２】

【表１４】

【００６３】許容応力は表面たわみ量１ｍｍ以下、路盤
剪断力５ｋｇ／ｃｍ^２、路床土の垂直応力０．９ｋｇ／
ｃｍ^２（＝０．２２５×ＣＢＲ）であるから、表１３に
おいてステージコンストラクション工法、すなわち５ｃ
ｍずつのオーバーレイアスファルトコンクリートを１０
ｃｍ追加することにより、Ｃ交通においてもそれぞれ２
倍以上の安全率となり、１０^−３のたわみを確保しその
各部材の疲労は、一般構造物設計に近い弾性体的構造と
なる。

【００６４】また同様に上記試験結果を用い、路床設計
ＣＢＲ３％の路床土の上に換算した厚さ３２ｃｍの物理
化学的安定処理路盤を敷設した場合のたわみの計算値を
表１５に示す。

【００６５】

【表１５】

【００６６】また、従来の砕石路盤を使用した場合の計
算値を表１６に示す。

【００６７】

【表１６】

【００６８】同様に、路床設計ＣＢＲ４％の路床土の上
に換算した厚さ４２ｃｍの物理化学的安定処理路盤を敷
設した場合のたわみの計算値を表１７に示す。

【００６９】

【表１７】

【００７０】また、従来の砕石路盤を使用した場合の計
算値を表１８に示す。

【００７１】

【表１８】

【００７２】同様にして、路床設計ＣＢＲ３％の路床土
の上に換算した厚さ５７ｃｍの物理化学的安定処理路盤
を敷設した場合のたわみの計算値を表１９に示す。

【００７３】

【表１９】

【００７４】また、従来の砕石路盤を使用した場合の計
算値を表２０に示す。

【００７５】

【表２０】

【００７６】なお、本発明で使用する石灰は、生石灰粉
末、消石灰、石灰石粉等を、用いる土並びに砕石の風化
状態に応じて、必要な強度を維持確保できるようにして
使用すればよい。

【００７７】また、砕石は良質の砕石はもちろんのこ
と、廃材の風化した砕石等も再使用することができる。
本発明のような処理をすることにより、風化された粘土
分の硬化は圧力と熱とそれを加える期間により強化が図
られるからである。

【００７８】次に、本発明で使用する舗装路盤材の配合
例を示す。自然土と砕石の割合は容積比で表す。

【００７９】［配合例１］自然土：砕石を６０：４０の割合で混合したもの（用
土）に、土質安定剤を混合する。土質安定剤（Ｆｅ石
灰）は、生石灰１：消石灰２：石灰石粉末１を混合した
ものと、製鉄炉より煙として発生する１／１０００ｍｍ
以下の酸化鉄粉を、４：１の割合で混合したものを使用
する。用土とＦｅ石灰を任意の割合で混合し、これを現
場の処理路盤と室内試験実測値の一致を図るために、突
き固めは５層５５回の１／２．７５（＝５層２０回）と
し、水浸養生温度を２３度とし、２８日後のＣＢＲを実
測すると表２１に示すようになった。

【００８０】

【表２１】

【００８１】表２１から明らかなように、用土：Ｆｅ石
灰の混合比が９４．５：５．５のときにＣＢＲが最大と
なり、これよりＦｅ石灰が多くても少なくてもＣＢＲは
小さくなる。よって、本製造例の場合には、用土：Ｆｅ
石灰の混合比を９４．５：５．５として製造することが
最適である。

【００８２】［配合例２］自然土：砕石を５０：５０の割合で混合したもの（用
土）に、土質安定剤を混合する。土質安定剤（Ｆｅ石
灰）は、生石灰１：消石灰３：石灰石粉末１を混合した
ものと、製鉄炉より煙として発生する１／１０００ｍｍ
以下の酸化鉄粉を、５：１の割合で混合したものを使用
する。用土とＦｅ石灰を任意の割合で混合し、これを現
場の処理路盤と室内試験実測値の一致を図るために、突
き固めは５層５５回の１／２．７５（＝５層２０回）と
し、水浸養生温度を２３度とし、２８日後のＣＢＲを実
測した。

【００８３】実測の結果、用土：Ｆｅ石灰の混合比が９
５：５のときにＣＢＲが２６３％で最大となり、これよ
りＦｅ石灰が多くても少なくてもＣＢＲは小さくなっ
た。よって、本製造例の場合には、用土：Ｆｅ石灰の混
合比を９５：５として製造することが最適である。

【００８４】［配合例３］自然土：砕石を５５：４５の割合で混合したもの（用
土）に、土質安定剤を混合する。土質安定剤（Ｆｅ石
灰）は、消石灰３：石灰石粉末１を混合したものと、製
鉄炉より煙として発生する１／１０００ｍｍ以下の酸化
鉄粉を、４：１の割合で混合したものを使用する。用土
とＦｅ石灰を任意の割合で混合し、これを現場の処理路
盤と室内試験実測値の一致を図るために、突き固めは５
層５５回の１／２．７５（＝５層２０回）とし、水浸養
生温度を２３度とし、２８日後のＣＢＲを実測した。

【００８５】実測の結果、用土：Ｆｅ石灰の混合比が９
４．７５：５．２５のときにＣＢＲが２６１％で最大と
なり、これよりＦｅ石灰が多くても少なくてもＣＢＲは
小さくなった。よって、本製造例の場合には、用土：Ｆ
ｅ石灰の混合比を９４．７５：５．２５として製造する
ことが最適である。

【００８６】［配合例４］自然土：砕石を８０：２０の割合で混合したもの（用
土）に、土質安定剤を混合する。土質安定剤（Ｆｅ石
灰）は、生石灰１：消石灰３を混合したものと、製鉄炉
より煙として発生する１／１０００ｍｍ以下の酸化鉄粉
を、４：１の割合で混合したものを使用する。用土とＦ
ｅ石灰を任意の割合で混合し、これを現場の処理路盤と
室内試験実測値の一致を図るために、突き固めは５層５
５回の１／２．７５（＝５層２０回）とし、水浸養生温
度を２３度とし、２８日後のＣＢＲを実測した。

【００８７】実測の結果、用土：Ｆｅ石灰の混合比が９
３．５：６．５のときにＣＢＲが２６２％で最大とな
り、これよりＦｅ石灰が多くても少なくてもＣＢＲは小
さくなった。よって、本製造例の場合には、用土：Ｆｅ
石灰の混合比を９３．５：６．５として製造することが
最適である。

【００８８】次に、本発明のステージコンストラクショ
ン工法を施工するための前提となる上記路盤材を使用し
た舗装例を示す。以下のような舗装を予め行っておくこ
とにより本発明の、舗装の各構成部材の最大ひずみが荷
重が作用する厚さの１／１０００以下となるように表層
の厚さを追加調節するステージコンストラクション工法
が可能となる。

【００８９】［舗装例１］路床のＣＢＲが４％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＡ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て１０ｔｏｎ輪荷重（道路公団舗装道路の設計荷重）に
補強することを目的とする。

【００９０】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値２６ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に５ｃ
ｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この道
路は、クラッシャラン厚さ２５ｃｍに粒調砕石２０ｃｍ
を敷設した従来の道路と比較すると、供用効果が優れて
いる。

【００９１】［舗装例２］路床のＣＢＲが４％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＣ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て１２ｔｏｎ輪荷重に補強することを目的とする。

【００９２】配合例２の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値４２ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に１０
ｃｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この
道路は、ＣＢＲが４６％に補強された。

【００９３】［舗装例３］路床のＣＢＲが３％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＤ交通の道路である。

【００９４】配合例３の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値５７ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に１５
ｃｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この
道路は、ＣＢＲが７６％に補強された。

【００９５】［舗装例４］路床のＣＢＲが３％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＬ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て５ｔｏｎ輪荷重に補強することを目的とする。

【００９６】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値２０ｃｍの厚さ敷設し路盤を形
成し、この上に５ｃｍ厚さのアスファルトコンクリート
を敷設した。この道路は、ＣＢＲが１４％に補強され
た。これは、Ａ交通（輪荷重３ｔｏｎ）において各舗装
構成部材が安全率を考慮し、弾性体的ひずみを確保する
のに必要とされるＣＢＲ１４％以上となっている。

【００９７】［舗装例５］路床のＣＢＲが４％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＡ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て８ｔｏｎ輪荷重に補強することを目的とする。

【００９８】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値２６ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に５ｃ
ｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この道
路は、ＣＢＲが２２％に補強された。これは、Ｂ交通
（輪荷重５ｔｏｎ）において各舗装構成部材が安全率を
考慮し、弾性体的ひずみを確保するのに必要とされるＣ
ＢＲ２０％以上にほぼ匹敵する値となっている。

【００９９】［舗装例６］路床のＣＢＲが３％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＢ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て８ｔｏｎ輪荷重に補強することを目的とする。

【０１００】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値３２ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に１０
ｃｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この
道路は、ＣＢＲが２７％に補強された。これは、Ｃ交通
（輪荷重８ｔｏｎ）において各舗装構成部材が安全率を
考慮し、弾性体的ひずみを確保するのに必要とされるＣ
ＢＲ２８％以上にほぼ匹敵する値となっている。２８日
後の値は多少不足しているが、供用効果によって値は上
昇するので安全である。

【０１０１】［舗装例７］路床のＣＢＲが４％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＣ交通である道路を、将来の地区発展を考慮し
て１２ｔｏｎ輪荷重に補強することを目的とする。

【０１０２】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値４２ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に１０
ｃｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この
道路は、ＣＢＲが４６％に補強された。これは、Ｄ交通
（輪荷重１２ｔｏｎ）において各舗装構成部材が安全率
を考慮し、弾性体的ひずみを確保するのに必要とされる
ＣＢＲ３５％以上を優に満たした値となっている。

【０１０３】［舗装例８］路床のＣＢＲが３％であり、舗装要綱による５年後の交
通区分がＤ交通の道路である。

【０１０４】配合例１の安定処理路盤材を使用し、路床
の安定処理路盤を換算値５７ｃｍの厚さ敷設し、途中２
０ｃｍ厚さ毎に締め固め、路盤を形成し、この上に１５
ｃｍ厚さのアスファルトコンクリートを敷設した。この
道路は、ＣＢＲが７６％に補強された。これはＤ交通に
必要とされるＣＢＲ３５％を優に満たした値であり、安
全率は７６÷３５＝２．１７倍となる。

【０１０５】以上述べた安定処理路盤の厚さは、舗装要
綱の等値換算表に従って換算した数値を示したものであ
り、実際の安定処理路盤の厚さとは異なる。

【０１０６】例えば、Ａ交通（ＣＢＲ４％）の場合安定
処理路盤の換算値は２６ｃｍとなり、路床平均ＣＢＲは
２０％以上となる。これはＢ交通に対応するものである
が、さらに前もってＣ交通に対応する道路にするために
は、路床平均ＣＢＲ２８％が必要となる。よって、２６
ｃｍの路盤厚を３２ｃｍの厚さとすることにより、路床
平均ＣＢＲ２７％となり、Ｃ交通のステージコンストラ
クション工法も可能となる。

【０１０７】次に、上記した舗装例を利用して本発明に
係るステージコンストラクション工法の施工例を示す。

【０１０８】［施工例１］舗装例４の道路に、アスファルトコンクリート舗装（Ａ
ｓ舗装）を５ｃｍずつ増やしていった。測定の結果、表
１１とほぼ同様の値が得られた。

【０１０９】したがって、表層のアスファルトコンクリ
ートを継ぎ足すことにより、各値が改善されることがわ
かる。

【０１１０】［施工例２］舗装例５の道路に、アスファルトコンクリート舗装（Ａ
ｓ舗装）を５ｃｍずつ増やしていった。測定の結果、表
１３とほぼ同様の値が得られた。

【０１１１】したがって、表層のアスファルトコンクリ
ートを継ぎ足すことにより、各値が改善されることがわ
かる。

【０１１２】［施工例３］舗装例６の道路に、アスファルトコンクリート舗装（Ａ
ｓ舗装）を５ｃｍずつ増やしていった。測定の結果、表
１５とほぼ同様の値が得られた。

【０１１３】したがって、表層のアスファルトコンクリ
ートを継ぎ足すことにより、各値が改善されることがわ
かる。

【０１１４】［施工例４］舗装例７の道路に、アスファルトコンクリート舗装（Ａ
ｓ舗装）を５ｃｍずつ増やしていった。測定の結果、表
１７とほぼ同様の値が得られた。

【０１１５】したがって、表層のアスファルトコンクリ
ートを継ぎ足すことにより、各値が改善されることがわ
かる。

【０１１６】［施工例５］舗装例８の道路に、アスファルトコンクリート舗装（Ａ
ｓ舗装）を５ｃｍずつ増やしていった。測定の結果、表
１９とほぼ同様の値が得られた。

【０１１７】したがって、表層のアスファルトコンクリ
ートを継ぎ足すことにより、各値が改善されることがわ
かる。

【０１１８】なお、舗装道路の表層アスファルトコンク
リート及び基礎瀝青安定処理層は、通過交通車両から受
ける衝撃を吸収し、かつ路盤材の乱れを防ぐに必要な厚
さと路盤とアスファルトの境界に生じる剪断応力が路盤
材の剪断抵抗応力より小さくなるのに必要な厚さとする
ことが必要である。

【０１１９】砕石路盤の剪断抵抗応力は０．５ｋｇ／ｃ
ｍ^２であるが、安定処理した処理層の剪断抵抗応力は
４．５〜５ｋｇ／ｃｍ^２であるが安全性を考えて、１．
５〜１．７ｋｇ／ｃｍ^２は確保できる。

【０１２０】なお、処理面に砕石を散布、転圧すること
により摩擦角、粘着力の設置面積の拡大を図りステージ
コンストラクション工法による剪断力の安全性を確保で
きる。

【０１２１】安定処理路盤の上に、砕石を使用する場
合、処理路盤とアスファルトコンクリートの間に働く剪
断応力が１．５ｋｇ／ｃｍ^２を基準としてその作用応力
の強さと、道路舗装面の勾配等の立地条件を考え、安全
性を確保するよう砕石を少量散布し、十分締め固め、そ
の上にアスファルトコンクリートを敷設する。

【０１２２】剪断応力が１．５ｋｇ／ｃｍ^２よりも小さ
い場合は、砕石を使用しないで、路盤の上に直接アスフ
ァルトコンクリートを敷設する。

【０１２３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明に係るステ
ージコンストラクション工法によれば、表層を追加する
ことにより、舗装面のタワミ量が大きく減少するような
舗装体となるように、自然土と砕石を混合したものに、
１／１０００ｍｍ以下の酸化鉄の微粉末並びに生石灰，
消石灰及び石灰石粉末を調合した土質安定剤を混合した
舗装路盤材を使用して舗装路盤を施工する第１ステップ
と、供用交通の輪荷重の増大により発生する表層と路盤
の構成部材よりなる前記舗装体のひずみについて、各構
成部材ごとの最大ひずみがそれぞれ各構成部材の厚さの
１／１０００以下となるように、表層を追加して調節す
る第２ステップの２段階より構成したので、予め第１ス
テップの道路構造としておくことにより、通過交通荷重
が増大した場合に第２ステップとして表層アスファルト
コンクリートを必要量追加するだけで、その時の供用交
通に十分適応した強度を有する道路構造にすることがで
き道路の長寿命化が図れる。

【０１２４】そしてまた、舗装構造の疲労を主な原因と
するわだちぼれは国際的に、また我が国の道路公団にお
いても解決に苦慮している。なお、現在の道路予算の７
０％近くは維持，補修費が占めるといわれている。本発
明の開発は道路の固定資産化を図ろうとするものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】表１に示す、各種道路の計算のモデルを示した
ものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井月夫福岡県粕屋郡新宮町上ノ府1378 (56)参考文献特公昭54−25738（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E01D 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】次の２ステップより構成したことを特徴と
するステージコンストラクション工法。第１ステップ：表層を追加することにより、舗装面のタ
ワミ量が大きく減少するような舗装体となるように、自
然土と砕石を混合したものに、１／１０００ｍｍ以下の
酸化鉄の微粉末並びに生石灰，消石灰及び石灰石粉末を
調合した土質安定剤を混合した舗装路盤材を使用して舗
装路盤を施工すること。第２ステップ：供用交通の輪荷重の増大により発生する
表層と路盤の構成部材よりなる前記舗装体のひずみにつ
いて、各構成部材ごとの最大ひずみがそれぞれ各構成部
材の厚さの１／１０００以下となるように、表層を追加
して調節すること。