JP3128437B2

JP3128437B2 - 斜面補強工法および盛土造成工法

Info

Publication number: JP3128437B2
Application number: JP06165570A
Authority: JP
Inventors: 清夫星
Original assignee: ライト工業株式会社
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 2001-01-29
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH0827794A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、滑りに対して十分な耐
力を有するとともに、植生の導入が可能でかつ施工が容
易な斜面補強工法およびこれを利用した盛土造成工法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、斜面補強並びに安定工法とし
ては、法面がほぼ垂直の場合には、逆Ｔ式、重力式等の
各種擁壁構造物が構築されるが、ある程度の法面勾配が
確保できる場合には、比較的簡易な構造物として、もた
れ擁壁やブロック積み擁壁等の構造物が構築される。

【０００３】他方、近年、専用の機械を用いて、砂とポ
リエステル等の連続繊維とを同時に吹付け、三次元的に
混合することで、本来粘着力を有しない砂に擬似粘着力
と変形抵抗性をもたせた補強土工法が実用化されてい
る。本来、砂のような粒状土の剪断強度は、内部摩擦角
に支配されるが、連続繊維を混入させることにより、砂
粒子と連続繊維とが相互に摩擦によって結合される結
果、連続繊維が砂粒子の移動を妨げ、力を受けて変形す
ると連続繊維が引張補強材として働き、その引張力に応
じて拘束力が発生し、補強土に擬似接着力が付与され
る。また、同時に連続繊維で補強されているため降伏ひ
ずみが増大するなどの利点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、法面補
強として、もたれ擁壁等を構築する場合には、その材料
がコンクリートであるため、十分な土圧抵抗力を有する
としても、植生が不可能であるとともに、そのコンクリ
ート打設のために裏込工や型枠工を必要とするなど施工
的にも時間、手間及び工費の掛かるものとなっている。

【０００５】また、前述した補強土工法によれば、砂の
ような粒状土であっても、もたれ擁壁等の構造体を構築
することが可能であるけれども、そもそも砂に擬似粘着
力をもたせた土構造物であるため、耐力的にみると、当
初より粘着力を有する砂質土、粘性土によって法面を構
築した場合と大差がない。したがって、連続繊維の混入
によって雨水等による流亡・崩壊等の防止には効果があ
るとしても、その適用範囲は、本来盛土法面とし得る盛
土高さの場合にのみに限定して適用が可能である。

【０００６】そこで本発明の主たる課題は、前述した問
題点に鑑み、滑りに対して十分な耐力を有するととも
に、植生の導入が可能でかつ施工が容易な斜面補強工法
およびこれを利用した盛土造成工法を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、貧配合ソイルセメントをエア搬送し、傾
斜地盤面の法尻部より吹付けを開始し、ブロック状の斜
面補強体を形成した後、この斜面補強体の上面より打継
部補強材の上側部分を突出させた状態で挿入し、次いで
この斜面補強体の上側にさらにブロック状の斜面補強体
を吹付けにより形成する工程を繰り返すことを特徴とす
るものである。この場合、好ましくは前記貧配合ソイル
セメントとして、土壌硬度指数が山中式土壌硬度計によ
る測定値で２７mm以下となるように、セメント混入量を
３０〜１００kg/m³ としたものを使用する。また、前記
貧配合ソイルセメントとともに連続長繊維を吹付けるの
がよい。

【０００８】また、この方法を利用した盛土造成方法
は、土壌硬度指数が山中式土壌硬度計による測定値で２
７mm以下となるように、セメント混入量を３０〜１００
kg/m³とした貧配合ソイルセメントをエア搬送し、予定
盛土造成斜面の基部に吹付け、ブロック状の斜面補強体
を形成し、次いでこの斜面補強体の背面側に同一高さに
なるまで盛土を行い、第１層目の斜面補強層および盛土
層を形成し、その後、順次この工程を繰り返すことによ
り所定高さの斜面補強層および盛土層を造成したことを
特徴とするものである。この場合、好ましくは前記貧配
合ソイルセメントとともに連続長繊維を吹付ける。ま
た、ブロック状の斜面補強体を形成した後、この斜面補
強体の上面より打継部補強材の上側部分を突出させた状
態で挿入し、次いでこの斜面補強体の上側にさらに斜面
補強体を吹付けにより形成するのがよい。ただ、これら
の場合、前記斜面補強層を形成する前に、その形成部位
に予め補強鉄筋を傾斜方向に配列することで、途中々で
挿入する打継部補強材の挿入を省略することができる。
また、前記斜面補強層の表面側に植生基盤層を形成す
し、斜面補強層に対して根系侵入孔を穿設し、この根系
侵入孔内に植生基盤材を充填したり、棒状肥料を充填し
たりすることにより、植物根系の斜面補強層への侵入が
促進されるとともに、植物の成育を促すことができる。

【０００９】前記盛土造成工法の場合において、各盛土
層と盛土層との間に、貧配合ソイルセメントとともに連
続長繊維を吹付けた盛土補強層を形成し、かつこの盛土
補強層と斜面補強層とを連続させることにより、また好
ましくはこの盛土補強層内部に、一端が斜面補強層に固
定された補強材を埋設することにより、盛土自体が補強
され滑りに対する安定度を向上させることができる。

【００１０】

【作用】本発明においては、土壌硬度指数が山中式土壌
硬度計による測定値で２７mm以下となるように、セメン
ト混入量を３０〜１００kg/m³ とした貧配合ソイルセメ
ントをエア搬送し、傾斜地盤面の法尻部より吹付けを開
始し、ブロック状の斜面補強体を形成した後、この斜面
補強体の上面より打継部補強材の上側部分を突出させた
状態で挿入し、次いでこの斜面補強体の上側にさらにブ
ロック状の斜面補強体を吹付けにより形成する工程を繰
り返すことにより、傾斜面に沿って所定幅の斜面補強層
を形成する。ここで、土壌硬度指数を規定するのは、土
壌硬度指数が２７mmを超える場合には、植物の根の伸長
が難しくなるためである。そのため、本発明において
は、セメント混入量を、斜面や盛土の状態による土圧の
違い、使用する土砂の強度によって異なるが、３０〜１
００kg/m³ とする。セメント混入量が３０kg/m³ 未満の
場合には、ソイルセメントの強度が不足して滑りに対す
る耐力が得られない。また、１００kg/m³ を超える場合
には強度が一軸圧縮強度で１５〜２０kgf/cm²以上とな
り、土壌硬度指数で２７mmを超えることになり、植生し
た植物の根系の侵入を阻害し、植物の成育が困難とな
る。なお、土壌硬度指数から植生をみた場合、一般的に
土壌硬度指数が１０mm以下の場合には、斜面の崩壊や流
亡の危険があるため好ましくないとされるが、本発明に
おいては、連続長繊維を混入させるため、風雨による侵
食に対して十分に対抗することができるため、特に下限
値については規定する必要がない。

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳述する。
先ず、本発明に係る斜面補強の場合には、盛土斜面、切
土斜面または自然地山Ｍの傾斜面に対して、土壌硬度指
数が山中式土壌硬度計による測定値で２７mm以下となる
ように、セメント混入量を３０〜１００kg/m³ とした貧
配合ソイルセメントをエア搬送し、好ましくはこの貧配
合ソイルセメントとともに連続長繊維５を同時に吹付
け、所定幅の斜面補強層１０を形成する。

【００１３】たとえば、砂に通常の量、具体的には３０
０〜４５０kg/m³のセメントを混ぜたモルタルまたはコ
ンクリートを斜面補強材料とする場合には、構築された
もたれ擁壁は剛体であり、斜面安定度の高いものとする
ことができる。しかしながら、当然の事ながら植生に適
さず、モルタルまたはコンクリート面が露出することと
なる。

【００１４】他方、たとえば本来粘着力を有しない砂に
対して、０．２重量％の連続長繊維を混入することによ
り、砂と連続長繊維の絡み合いにより１．０kgf/cm²程
度の擬似粘着力を付与することが可能であるが、これ以
上連続長繊維を混入しても粘着力を上げることができな
い。そこで、本発明においては、セメント混入量を３０
〜１００kg/m³ に限定した貧配合ソイルセメントを斜面
補強材料として使用することにより、さらにセメント混
入量に見合う粘着力が付与され、剪断強度を向上させる
ことができる。通常、ソイルセメント吹付けの単位セメ
ント量Ｃを５０kg/m³とした場合には、ｑ_U（一軸圧縮
強度）＝４．０kgf/cm²期待できる。現場と室内実験と
の混合精度、土質のばらつき、含水比のばらつき、施工
条件等の違いにより、実施工の場合、一軸圧縮強度にば
らつきが生じると思われるので、現場／室内強度比ｋを
０．５として補正しても、粘着力ｃ_Uはｃ_U＝1/2 ×ｑ
_U×ｋより、粘着力として１．０kgf/cm²程度の増加が
期待できることとなり、滑りに対する耐力の高い斜面補
強層を構築できることなる。

【００１５】前記貧配合ソイルセメントおよび連続長繊
維の吹付けにあたっては、たとえば図１に示される方法
により行うことができる。１は吹付ノズルで、貧配合ソ
イルセメントＳは、吹付機３において所定の配合割合で
水とセメントと砂とが混合され、圧送管４により圧送さ
れ、先端の前記吹付ノズル１より傾斜地盤面に吹付けら
れ、もたれ擁壁が構築される。一方、ポリプレンなどの
連続長繊維５は、たとえばコーン状に巻き取られたその
巻取りチーズ６から繰り出され、給糸装置７に導入され
コンプレッサー８による圧空により繊維圧送ホース９を
通ってその先端の吹付ノズル１部において貧配合ソイル
セメントＳと合流させて同時に吹付けることができる。
なお、前記貧配合ソイルセメントＳとともに、肥料やバ
ーク堆肥やピートモスなどの有機質材を混入することも
できる。この場合の有機質材の混入量は、容積で３〜１
０％、重量で４５〜１５０kg/m³程度とすることが好ま
しい。

【００１６】また前記連続長繊維として、好ましくは嵩
高加工糸が用いられる。その材質としては、ポリエステ
ル、ポリアミド、アクリル、ポリビニルアルコール、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、アセテートなどの各系列の樹脂を挙げる
ことができる。また、コンジュゲート糸、特に貼り合わ
せ糸を用いるのも有効である。この種の嵩高糸を用いる
と、その繊維の圧送に際して、圧空との摩擦面積が増大
し、より搬送性が高まり、さらに吹付後繊維間がばらけ
やすく、かつ吹付材料との付着性も高まる。嵩高加工糸
の捲縮数としては、JIS L 1015の２５ｍ当りで５０〜９
０００、特に１００〜３０００が好ましい。また、嵩高
加工糸として、トータルデニールの太い繊維の一本を用
いるよりは、５０〜１０００ｄ（デニール）の繊維を、
２〜４０本程度束ねて吹き付けた方が、吹き付けた対象
面において、より均一に分散し、基盤の安定性に優れる
点で好ましい。また、連続長繊維の混入量は、貧配合ソ
イルセメント重量に対して０．１〜０．５％、特には
０．２〜０．３％が好ましい。０．１％未満の場合には
十分な粘着力が得られないし、また０．５％を超えて混
入してもその混入量に見合うだけ粘着力が向上しない。
ところで、圧空の圧力としては、２〜１５kg/cm²が好ま
しく、流量としては０．３〜５リットル／分が好まし
い。

【００１７】斜面補強層１０の形成態様としては、種々
考えられるが、図２に示されるように、傾斜面Ｍの表面
部分に、貧配合ソイルセメントＳと連続長繊維５を同時
に吹き付けながら積み上げ、傾斜面Ｍに対して斜面補強
層１０を形成する。斜面補強層１０の幅Ｂは、概ね３０
〜１５０cm程度の範囲が好ましい。

【００１８】次いで、造成した斜面補強層１０の表面側
に、植生基盤層１１を吹き付けにより形成する。この植
生基盤層１１に対しても連続長繊維５を混入させること
により、植生基盤層１１の粘着力が高まり、雨水等によ
る侵食が防止される。植生基盤材料としては、たとえば
有機質土壌改良剤であるピートモス、バーク堆肥を主原
料に、高分子系および無機系の土壌改良剤、緩効性化成
肥料などを添加した成育基盤材等に高度化成処理肥料、
粘結剤、種子を混ぜたものを吹付機３により吹付ける。
前記植生基盤層１１内には、単繊維からなる紡績糸を用
いることもできる。この紡績糸の一成分として、超吸水
性繊維を一部併用することにより、発芽性およびその発
育性を向上させることができる。この併用には、かかる
紡績糸の必要本数分の巻取りチーズ６を用意して他の加
工糸と束ねることで可能である。

【００１９】ただ、特に、斜面が水平方向または傾斜方
向に長い場合には、図３に示される形成方法が好適に用
いられる。同図に示される斜面補強層１０は、図１に示
す例と同様に、貧配合ソイルセメントＳをエア搬送し、
それに連続長繊維５を混入させながら、斜面Ｍの基端部
に吹き付け、所定の幅・高さ、具体的には幅３０cm〜１
５０cm・高さ３０〜１５０cmに盛り立て、第１段目のブ
ロック状の斜面補強体Ｓ₁を形成する。次いで、第１段
目の斜面補強体Ｓ₁の上面に斜面方向に沿って、たとえ
ば３０〜１００cmの補強筋１２をその上半分が突出する
ように挿入した後、次の第２段目のブロック状の斜面補
強体Ｓ₂を形成する。このようにして、各段の打継境界
部分に鉄筋等を挿入しながら、第３段目、第４段目の斜
面補強体Ｓ_3,Ｓ₄を積み上げ、最終的に多数段の斜面補
強体Ｓ₁、Ｓ₂…からなる斜面補強層１０を造成する。
前記各段の打継境界部分に挿入する補強筋としては、鉄
筋以外でも、所定の引張力が得られるもの、たとえば帯
状プレート板、アングル、Ｈ鋼等の形鋼材を使用するこ
ともできる。補強筋１２の挿入間隔は、円弧すべり解析
を行い、不足分の剪断耐力を補う分だけ挿入するが、あ
まり密すぎると施工の上で邪魔になるため、基本ピッチ
を０．３〜１．０ｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍと
し、断面寸法サイズのアップにより対処するのが望まし
い。また、補強筋１２の挿入に当たっては、図４に示さ
れるように、予め斜面Ｍに突き刺したアンカーピン１
４、１４…によって傾斜方向に連続した補強筋１３を固
定した後、斜面補強体Ｓ₁、Ｓ₂…を積み上げて斜面補
強層１０を形成することもできる。

【００２０】また、斜面補強層１０における排水処理と
しては、図５に示されるように、斜面補強層１０の背面
と傾斜地盤面Ｍとの間にフィルターマット１５を敷設す
るとともに、フィルター有孔管１６によって集水し、斜
面補強層１０を貫いて配置された水抜き管１７によって
排出するようになっている。前記水抜き管１７の配置間
隔は、１〜３本／m²程度が適当である。また、斜面補強
体Ｓ₁、Ｓ₂…を形成した後、図６に示されるように、
斜面補強体Ｓ₁、Ｓ₂…に対して根系侵入孔１０ａ，１
０ａ…を穿設し、その中に植生基盤材１８、１８…を挿
入することもできる。これにより、植物根系の斜面補強
体Ｓ₁、Ｓ₂…への侵入が促進される。この場合、前記
根系侵入孔１０ａ，１０ａ…に対して棒状肥料を挿入
し、植物の成長を促すこともできる。

【００２１】他方、前記斜面補強工法を利用した盛土造
成工法としては、図１に示す例と同様に、セメント混入
量３０〜１００kg/m³の貧配合ソイルセメントＳをエア
搬送し、それに連続長繊維５を混入しながら、図７に示
されるように、予定盛土造成斜面の基部に吹き付け、所
定の幅・高さに盛り立て、第１段目のブロック状の斜面
補強体Ｓ₁を形成する。次いで、第１段目の斜面補強体
Ｓ₁の背面側に盛土材を敷設かつ転圧し第１段目の盛土
層Ｎ₁を形成する。次に、第１段目の斜面補強体Ｓ₁の
上面に斜面方向に沿って、たとえば３０〜１００cmの補
強筋１２をその上半分が突出するように挿入した後、次
の第２段目の斜面補強体Ｓ₂を形成する。そして、この
斜面補強体Ｓ₂の背面側に盛土材を敷設転圧し、第２の
盛土層Ｎ₂を形成する。このようにして順次、第３、第
４の斜面補強体Ｓ_3,Ｓ₄…および盛土層Ｎ_3,Ｎ₄…を積
み上げて最終的に斜面補強層１０によって補強された盛
土を造成する。

【００２２】前記盛土造成工法において、たとえば図８
に示されるように、各盛土層Ｎ_1,Ｎ_2,…の間に、貧配合
ソイルセメントＳとともに連続長繊維５を吹付けた盛土
補強層２０、２０…を形成し、かつこの盛土補強層２
０、２０…と各斜面補強体Ｓ_1,Ｓ_2,…とを連続させるこ
とにより、前記盛土補強層２０、２０…によって、滑り
に対する抵抗モーメントの増加を図ることができ、安定
した盛土を造成することができる。また、前記盛土補強
層２０を形成する貧配合ソイルセメントＳは、透水性に
優れるため、同時に排水効果を期待することができる。

【００２３】さらに、前記盛土補強層２０内部に、一端
の頭部２１ａが斜面補強層１０に固定された補強材２１
を埋設することにより、さらに滑りに対する安定度を増
すことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳説のとおり、本発明によれば、滑
りに対して十分な耐力を有するとともに、植生の導入が
可能でかつ施工が容易な斜面補強層を形成することがで
きる。また、この斜面補強工法を利用して盛土を造成し
た場合には、滑りに対する安定度の高いものとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】貧配合ソイルセメントおよび連続長繊維の吹付
状態要領図である。

【図２】第１の斜面補強層の形成例を示す縦断面図であ
る。

【図３】第２の斜面補強層の形成例を示す縦断面図であ
る。

【図４】他の補強筋配置例を示す縦断面図である。

【図５】排水設備の取付例を示す縦断面図である。

【図６】斜面補強層に根系侵入孔を形成した例の縦断面
図である。

【図７】本発明盛土造成法により造成された盛土例の縦
断面図である。

【図８】盛土補強層を形成した場合の縦断面図である。

【図９】盛土補強層に補強材を埋設した場合の縦断面図
である。

【符号の説明】

１…吹付ノズル、３…吹付機、４…圧送管、５…連続長
繊維、６…巻取りチーズ、７…給糸装置、８…コンプレ
ッサー、９…繊維圧送ホース、１０…斜面補強層、１０
ａ…根系侵入孔、１１…植生基盤層、１２・１３…補強
筋、１４…アンカーピン、１５…フィルターマット、１
６…フィルター有孔管、１７…水抜き管、１８…植生基
盤材、２０…盛土補強層、２１…補強材、Ｓ…貧配合ソ
イルセメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 17/18 - 17/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】貧配合ソイルセメントをエア搬送し、傾斜
地盤面の法尻部より吹付けを開始し、ブロック状の斜面
補強体を形成した後、この斜面補強体の上面より打継部
補強材の上側部分を突出させた状態で挿入し、次いでこ
の斜面補強体の上側にさらにブロック状の斜面補強体を
吹付けにより形成する工程を繰り返すことを特徴とする
斜面補強工法。
【請求項２】前記貧配合ソイルセメントとして、土壌硬
度指数が山中式土壌硬度計による測定値で２７mm以下と
なるように、セメント混入量を３０〜１００kg/m³ とし
たものを使用する請求項１記載の斜面補強工法。
【請求項３】土壌硬度指数が山中式土壌硬度計による測
定値で２７mm以下となるように、セメント混入量を３０
〜１００kg/m³ とした貧配合ソイルセメントをエア搬送
し、予定盛土造成斜面の基部に吹付け、ブロック状の斜
面補強体を形成し、次いでこの斜面補強体の背面側に同
一高さになるまで盛土を行い、第１層目の斜面補強層お
よび盛土層を形成し、その後、順次この工程を繰り返す
ことにより所定高さの斜面補強層および盛土層を造成し
たことを特徴とする盛土造成工法。
【請求項４】前記貧配合ソイルセメントとともに連続長
繊維を吹付ける請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜
面補強工法または盛土造成工法。
【請求項５】ブロック状の斜面補強体を形成した後、こ
の斜面補強体の上面より打継部補強材の上側部分を突出
させた状態で挿入し、次いでこの斜面補強体の上側にさ
らに斜面補強体を吹付けにより形成する請求項３または
４記載の盛土造成工法。
【請求項６】前記斜面補強層を形成する前に、その形成
部位に予め補強鉄筋を傾斜方向に配列した請求項３また
は４記載の盛土造成工法。
【請求項７】前記斜面補強層の表面側に植生基盤層を形
成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の斜面補強工
法または盛土造成工法。
【請求項８】斜面補強層に対して根系侵入孔を穿設し、
この根系侵入孔内に植生基盤材を充填する請求項７記載
の斜面補強工法または盛土造成工法。
【請求項９】斜面補強層に対して根系侵入孔を穿設し、
この根系侵入孔内に棒状肥料を充填する請求項７記載の
斜面補強工法および盛土造成工法。
【請求項１０】各盛土層と盛土層との間に、貧配合ソイ
ルセメントとともに連続長繊維を吹付けた盛土補強層を
形成し、かつこの盛土補強層と斜面補強層とを連続させ
た請求項３〜８のいずれか１項に記載の盛土造成工法。
【請求項１１】前記盛土補強層内部に、一端が斜面補強
層に固定された補強材を埋設した請求項１０記載の盛土
造成工法。