JP3176530B2 - 液状化対策工法 - Google Patents

液状化対策工法

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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、地震時の地盤の液状
化に対処するための地盤改良工法による液状化対策工法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】砂やシラスなどの地盤の液状化現象は、
地震により地盤が剪断歪を起こし、その結果、間隙水圧
が上昇して有効応力がゼロになったときに発生する。液
状化が発生した後、つまり地震動が収まった後に、液状
化層は支持力が無いので、液状化していない上方地盤の
重力を受けて、液状化した砂と水の懸濁液が上方地盤の
最弱部を貫いて地上に噴出する。これがいわゆる噴砂現
象である。この噴砂現象が発生すると、地表面が沈下す
るなどの被害が出ることになる。ここで、重要なこと
は、地震動と噴砂現象との間には時間的なずれがあるこ
とである。
【0003】液状化を防止する方法としては、砂等の全
体を薬剤によりブロック状に固化する方法、砂等を締め
固めて締まりを高める方法、地下水の水位を下降させる
方法、ドレーン柱により過剰間隙水圧を排水により解消
する方法などがあるが、ブロック状に固化する方法で
は、手数がかかり薬剤も多く必要とし、締まりを高める
方法では、騒音や振動などの問題があり、地下水位を下
降させる方法では、常に水位の管理を行う必要があり、
ドレーン柱による方法では、地震時にドレーン柱から地
下水が噴出し、構造物の周辺地盤部分までドレーン柱を
広く配設する必要があり、それぞれ欠点を有している。
【0004】このような欠点を解消するものとして、深
層地盤改良工法を利用した耐液状化地盤の造成方法(特
公平4−54004号工法)が提案されている。この工
法は、液状化の可能性のある地盤に対して、攪拌翼を備
えた深層混合処理機を使用し、その攪拌翼を回転させつ
つ貫入・引抜きを行い、かつ固結性薬剤を供給・混合し
て固結体を築造し、これらを連続化させることにより、
平面形状格子状等の隔壁からなる上下両端が開口した難
透水性壁構造体を液状化地盤の下方から上方まで築造
し、前記構造体の格子目筒孔内の非固結化部分と構造体
外側の非固結化部分との間における地下水および砂等の
流動性を遮断する方法である。
【0005】この方法によれば、液状化地盤内に、下方
の液状化しない地盤層と同様に震幅の小さい耐液状化地
盤が造成され、この耐液状化地盤内における液状化を防
止することができ、またこの耐液状化地盤側方に生じた
過剰間隙水圧が耐液状化地盤内に波及することを阻止す
ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の耐液状化地盤の造成方法では、格子状の間
隔を決定する方法が不明であるため、現実の工事に当た
っては構築物の杭間隔に合わせているのが実態であり、
液状化防止の実効が不明である。よって、より確実な液
状化対策が望まれている。
【0007】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、地震による液状化後の噴砂現
象を確実に押さえることができ、地表面の沈下量を最小
とすることのできる液状化対策工法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、液状化現象を
防止するのではなく、液状化現象に続く噴砂現象を防止
するようにしたものであり、柱状および/または壁状の
固結体を液状化する可能性のある液状化地層を貫いて非
液状化層まで築造し、前記液状化地層の上方の液状化し
ない上方地盤(元来液状化しない上方の地盤、または全
部もしくは一部を表層改良等により液状化しないように
した地盤など)を柱状および/または壁状の固結体によ
り支持するようにする。
【0009】上記における上方地盤の支持は、柱状およ
び/または壁状の固結体の上部を上方地盤(元来液状化
しない上方の地盤、または全部もしくは一部を表層改良
等により液状化しないようにした地盤など)内に配置
し、この固結体の上部における周面付着力により行うよ
うにする(請求項1)。あるいは、柱状および/または
壁状の固結体の上面を上方地盤(元来液状化しない上方
の地盤、または全部もしくは一部を表層改良等により液
状化しないようにした地盤など)内に位置させ、この固
結体の上面における鉛直支持力により行うようにする
(請求項2)。また、柱状固結体の上部を拡径し、この
拡大した面積の頭部を上方地盤(元来液状化しない上方
の地盤、または全部もしくは一部を表層改良等により液
状化しないようにした地盤など)内に配置し、この拡大
した面積の頭部で上方地盤を支持するようにしてもよい
(請求項3)
【0010】
【作用】以上のような構成において、築造された柱状あ
るいは壁状の固結体は、下部が非液状化層に固定され、
この固結体の上方地盤内に位置する固結体上部の周面付
着力、あるいは固結体の上方地盤内の下部に位置する固
結体上面もしくは拡径頭部上面の鉛直支持力により、上
方地盤が支持される。
【0011】地震により液状化層に液状化が発生し、液
状化層に支持力が無くなっても、上方地盤は柱状等の固
結体により支持されているため、上方地盤の重力を受け
て液状化した砂と水の懸濁液が地上に噴出する噴砂現象
が防止され、地表面の沈下量が大幅に低減される。
【0012】
【実施例】以下、この発明を図示する実施例に基づいて
説明する。図1に、この発明に係る柱状の固結体の種々
の例を示し、図2に実際の基礎に適用した例を示す。
【0013】図1において、地盤は上から順に上方地盤
A,液状化層B,非液状化層Cからなる。上方地盤A
は、元来液状化しない地盤であり、液状化する地盤の場
合には全部または一部を表層改良等により液状化しない
地盤とする。このような地盤に地盤改良機を使用して柱
状の固結体1あるいは柱状の固結体が1方向あるいは2
方向に連続した壁状の固結体1を築造する。
【0014】地盤改良機としては、装置本体に掘削ロッ
ドが回転掘進可能に設けられ、この掘削ロッドに攪拌翼
が設けられた一般的な地盤改良機を使用することがで
き、攪拌翼を回転させつつ地盤に対する貫入・引抜きを
行い、その貫入時あるいは引抜き時にセメントスラリー
等の固化材を吐出して攪拌混合し、柱状の固結体1を築
造する。
【0015】図1(a)の実施例においては、柱状固結
体1を地表面から非液状化層Cの内部まで築造し、柱状
固結体1の上方地盤A内に位置する上部1aの周面付着
力により上方地盤Aを支持する。
【0016】図1(b)の実施例においては、固化材の
攪拌混合を上方地盤Aと液状化層Bとの境界面の若干上
までとすることにより、柱状固結体1をその上面1bが
上方地盤Aの下部に位置するように築造し、柱状固結体
1の上面1bの鉛直支持力により上方地盤Aを支持す
る。
【0017】図1(c)の実施例においては、図1
(b)の柱状固結体1において、その上部を拡径するこ
とにより、支持面の面積が拡大された拡径頭部1Cによ
り上方地盤Aを支持する。
【0018】次に、図2に示すのは、建造物の基礎に適
用した例であり、ブロック状の固結体F1 〜F4 と単独
配置の柱状固結体F5 から基礎が構成されている。な
お、ここでの設計条件は以下の通りである。
【0019】設計強度:Fc =9.0 kg/cm2 (quf =
18.0 kg/cm2 ) 改良柱径:1500mm、施工長:L=20m、 空掘長:L0 =2m、改良長:LC =18m なお、固結体1の全体形状は、柱状,ブロック状に限ら
ず、格子状などでもよい。
【0020】
【発明の効果】前述の通り、この発明は、柱状あるいは
壁状の固結体を液状化層を貫いて非液状化層まで築造
し、この柱状等の固結体の上部周面付着力あるいは上面
鉛直支持力により上方地盤を支持するようにしたため、
地震による液状化現象が発生しても、液状化後の噴砂現
象の発生を確実に押さえることができ、噴砂現象を防止
することにより、地表面の沈下量を最小にすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る液状化対策工法により築造され
る柱状固結体の種々の例を示す断面図である。
【図2】この発明に係る液状化対策工法が適用される基
礎の例を示す平面図である。
【符号の説明】
A…上方地盤、B…液状化層、C…非液状化層、1…柱
状固結体、1a…上部、1b…上面、1c…拡径頭部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱状および/または壁状の固結体を液状
    化する可能性のある液状化地層を貫いて非液状化層まで
    築造し、前記液状化地層の上方の液状化しない上方地盤
    内に柱状および/または壁状の固結体の上部を配置し、
    この固結体の上部における周面付着力により前記上方地
    盤を支持することを特徴とする液状化対策工法。
  2. 【請求項2】 柱状および/または壁状の固結体を液状
    化する可能性のある液状化地層を貫いて非液状化層まで
    築造し、前記液状化地層の上方の液状化しない上方地盤
    内に柱状および/または壁状の固結体の上面を位置さ
    せ、この固結体の上面における鉛直支持力により前記上
    方地盤を支持することを特徴とする液状化対策工法。
  3. 【請求項3】 上部を拡径した柱状固結体を液状化する
    可能性のある液状化地層を貫いて非液状化層まで築造
    し、前記液状化地層の上方の液状化しない上方地盤内に
    柱状固結体の拡大した面積の頭部を配置し、この拡大し
    た面積の頭部で前記上方地盤を支持することを特徴とす
    る液状化対策工法。
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