JP3185154B2 - 地盤改良工法 - Google Patents
地盤改良工法Info
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- JP3185154B2 JP3185154B2 JP18945991A JP18945991A JP3185154B2 JP 3185154 B2 JP3185154 B2 JP 3185154B2 JP 18945991 A JP18945991 A JP 18945991A JP 18945991 A JP18945991 A JP 18945991A JP 3185154 B2 JP3185154 B2 JP 3185154B2
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- ground
- sand
- shear strain
- liquefaction
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地震時などに液状化現
象が起こり易い埋め戻し地、緩い沖積地などの地盤を改
良する工法に関するものである。
象が起こり易い埋め戻し地、緩い沖積地などの地盤を改
良する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の液状化対策を目的とした地盤改良
工法としては、グラベルドレーンなどの地震時の過剰間
隙水圧を消散させるタイプのものと、サンドコンパクシ
ョンなどの地盤を締め固めるタイプのものが良く知られ
ている。
工法としては、グラベルドレーンなどの地震時の過剰間
隙水圧を消散させるタイプのものと、サンドコンパクシ
ョンなどの地盤を締め固めるタイプのものが良く知られ
ている。
【０００３】過剰間隙水圧を消散させるタイプの工法
は、かなり狭いピッチで砂杭を打設しなければ効果がな
いので、必然的に工期は長く、費用も膨大となる。一
方、地盤を締め固めるタイプの工法は、地盤に砂などを
強制的に押し込むために、周囲の状況によっては採用で
きない場合が少なくない。また、改良後の地盤密度から
液状化強度を予測するために予測精度が悪く、施工後も
目的の強度が得られないことが少なくない。
は、かなり狭いピッチで砂杭を打設しなければ効果がな
いので、必然的に工期は長く、費用も膨大となる。一
方、地盤を締め固めるタイプの工法は、地盤に砂などを
強制的に押し込むために、周囲の状況によっては採用で
きない場合が少なくない。また、改良後の地盤密度から
液状化強度を予測するために予測精度が悪く、施工後も
目的の強度が得られないことが少なくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、地震時な
どの液状化を確実に防止することのできる、施工能率に
優れた地盤改良工法の開発が強く望まれていた。
どの液状化を確実に防止することのできる、施工能率に
優れた地盤改良工法の開発が強く望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来技
術の課題を解決するためになされたもので、上下方向に
２×１０-4〜９×１０-3の大きさの剪断歪みを０．０５
〜１Hzのサイクルで繰り返し加えることを特徴とする地
盤改良工法であり、剪断歪みが縦穴の底部に設置した振
動体によって加えられることを特徴とする地盤改良工法
である。
術の課題を解決するためになされたもので、上下方向に
２×１０-4〜９×１０-3の大きさの剪断歪みを０．０５
〜１Hzのサイクルで繰り返し加えることを特徴とする地
盤改良工法であり、剪断歪みが縦穴の底部に設置した振
動体によって加えられることを特徴とする地盤改良工法
である。
【０００６】排水可能な状態にした砂質地盤などに繰り
返し剪断（動的剪断）が加えられると、地盤の液状化強
度が変化することが分かった。
返し剪断（動的剪断）が加えられると、地盤の液状化強
度が変化することが分かった。
【０００７】図１は、通常の砂（豊浦砂；０．０７４〜
２．０mm径）と、この砂を排水可能な状態にして、２重
セル式の繰り返し三軸試験装置を用いて所定の動的剪断
履歴、例えば、１×１０−３の大きさの剪断歪みをサイ
クル０．１Hzで１００００回を加えた砂との液状化強度
を、前記三軸試験装置を用いてＤＡ＝２％のときの剪断
応力比を測定して比較したものである。図中、Ａがこの
動的剪断履歴を受けた砂であり、Ｂが動的剪断履歴を受
けていない砂である。相対密度は動的剪断履歴砂Ａが７
０％で砂Ｂが６３％であったので、前記動的剪断履歴を
受けることによって相対密度は７％高くなったことが分
かる。また、相対密度を９５％に高めただけで、前記動
的剪断履歴を全く受けていない通常の砂Ｃの液状化強度
も比較のために示した。
２．０mm径）と、この砂を排水可能な状態にして、２重
セル式の繰り返し三軸試験装置を用いて所定の動的剪断
履歴、例えば、１×１０−３の大きさの剪断歪みをサイ
クル０．１Hzで１００００回を加えた砂との液状化強度
を、前記三軸試験装置を用いてＤＡ＝２％のときの剪断
応力比を測定して比較したものである。図中、Ａがこの
動的剪断履歴を受けた砂であり、Ｂが動的剪断履歴を受
けていない砂である。相対密度は動的剪断履歴砂Ａが７
０％で砂Ｂが６３％であったので、前記動的剪断履歴を
受けることによって相対密度は７％高くなったことが分
かる。また、相対密度を９５％に高めただけで、前記動
的剪断履歴を全く受けていない通常の砂Ｃの液状化強度
も比較のために示した。
【０００８】動的剪断履歴砂Ａは、動的剪断履歴を受け
ていない砂Ｂより液状化にいたる剪断応力比が２倍以上
に向上していることが分かる。また、動的剪断履歴砂Ａ
は相対密度が７０％であるにも拘らず、相対密度を９５
％にも高めた通常の砂Ｃと比較しても剪断応力比が１．
５倍以上あることから、排水可能な状態で動的剪断歪み
を加えることにより、砂質地盤などの相対密度は余り変
化しないが液状化強度は大幅に改善されることが分か
る。
ていない砂Ｂより液状化にいたる剪断応力比が２倍以上
に向上していることが分かる。また、動的剪断履歴砂Ａ
は相対密度が７０％であるにも拘らず、相対密度を９５
％にも高めた通常の砂Ｃと比較しても剪断応力比が１．
５倍以上あることから、排水可能な状態で動的剪断歪み
を加えることにより、砂質地盤などの相対密度は余り変
化しないが液状化強度は大幅に改善されることが分か
る。
【０００９】また、繰り返し加える動的剪断歪みの大き
さと液状化強度との間にも図２に示した強い相関のある
ことが確認された。すなわち、排水可能な状態で剪断歪
みを０．１Hzで１０００回載荷した試験によれば、動的
剪断歪みの大きさが、２×１０-4〜９×１０-3の範囲に
あるときに液状化強度が顕著に改善され、２×１０-4よ
り小さい剪断歪みが載荷されたときには液状化強度には
全く影響がなく、９×１０-3より大きい剪断歪みが載荷
されたときには液状化強度は却って低下した。そして、
２×１０-4〜９×１０-3の範囲の動的剪断歪みは、異な
る粒度の砂および粘土分を含ませた砂について行った他
の複数の試験においても液状化強度をほぼ同様に向上さ
せたので、粒度などには関係なく地盤の液状化強度を改
善する効果を有するものである。
さと液状化強度との間にも図２に示した強い相関のある
ことが確認された。すなわち、排水可能な状態で剪断歪
みを０．１Hzで１０００回載荷した試験によれば、動的
剪断歪みの大きさが、２×１０-4〜９×１０-3の範囲に
あるときに液状化強度が顕著に改善され、２×１０-4よ
り小さい剪断歪みが載荷されたときには液状化強度には
全く影響がなく、９×１０-3より大きい剪断歪みが載荷
されたときには液状化強度は却って低下した。そして、
２×１０-4〜９×１０-3の範囲の動的剪断歪みは、異な
る粒度の砂および粘土分を含ませた砂について行った他
の複数の試験においても液状化強度をほぼ同様に向上さ
せたので、粒度などには関係なく地盤の液状化強度を改
善する効果を有するものである。
【００１０】なお、前記動的剪断歪みを加えるサイクル
は、速すぎる場合には地盤が却って液状化するので、１
Hz（１回／秒）以下のゆっくりとしたペースで加える。
一方、遅すぎると施工能率が低下するので、０．０５Hz
（１回／２０秒）以上のサイクルで前記剪断歪みを繰り
返し加える。
は、速すぎる場合には地盤が却って液状化するので、１
Hz（１回／秒）以下のゆっくりとしたペースで加える。
一方、遅すぎると施工能率が低下するので、０．０５Hz
（１回／２０秒）以上のサイクルで前記剪断歪みを繰り
返し加える。
【００１１】ところで、排水可能な状態で剪断歪みを繰
り返し加える載荷回数は、図３に示したように多いほど
液状化強度が改善されるので、許される限り載荷回数は
多い方が好ましい。しかし、通常の地盤改良であれば液
状化強度が２倍程度に改善される１０００回程度を目安
に載荷すれば良い。なお、図３の縦軸の液状化強度は、
前記三軸試験装置の載荷回数１５回でＤＡが２％に至る
剪断応力比である。
り返し加える載荷回数は、図３に示したように多いほど
液状化強度が改善されるので、許される限り載荷回数は
多い方が好ましい。しかし、通常の地盤改良であれば液
状化強度が２倍程度に改善される１０００回程度を目安
に載荷すれば良い。なお、図３の縦軸の液状化強度は、
前記三軸試験装置の載荷回数１５回でＤＡが２％に至る
剪断応力比である。
【００１２】
【作用】排水可能な状態で、２×１０-4〜９×１０-3の
大きさの剪断歪みを、０．０５〜１Hz（１回／２０秒〜
１回／１秒）のゆっくりとしたペースで繰り返し加える
ことにより、地盤の土粒子骨格の安定状態が高められて
液状化強度が向上する。
大きさの剪断歪みを、０．０５〜１Hz（１回／２０秒〜
１回／１秒）のゆっくりとしたペースで繰り返し加える
ことにより、地盤の土粒子骨格の安定状態が高められて
液状化強度が向上する。
【００１３】
【実施例】具体的な地盤の改良工法の一例を図４に基づ
いて説明すると、改良の必要な地盤２に例えば縦穴２１
を掘り、この底に振動体１を押し付けて上下方向に振動
させ、地盤２に上下方向の剪断歪みを繰り返し加える。
振動体１の振動を地盤２に効率よく伝達するためには、
例えば図５に示すような突起１１を接地面側に備えた振
動伝達板１２を振動体１の周囲に配置しておくことが好
ましい。なお、振動体１はそれ自体を例えば振動モータ
などを組み込んだ振動源として構成としても良いし、振
動源に連結した鋼材などであっても良い。
いて説明すると、改良の必要な地盤２に例えば縦穴２１
を掘り、この底に振動体１を押し付けて上下方向に振動
させ、地盤２に上下方向の剪断歪みを繰り返し加える。
振動体１の振動を地盤２に効率よく伝達するためには、
例えば図５に示すような突起１１を接地面側に備えた振
動伝達板１２を振動体１の周囲に配置しておくことが好
ましい。なお、振動体１はそれ自体を例えば振動モータ
などを組み込んだ振動源として構成としても良いし、振
動源に連結した鋼材などであっても良い。
【００１４】そして、振動体１から適宜の距離、例えば
２〜５ｍ程度離れた複数箇所に加速度計や速度計などの
センサー３を設置しておき、振動体１の振動がそれぞれ
の地点に２×１０-4〜９×１０-3の大きさの剪断歪みが
繰り返し加えられたことを確認しながら地盤改良を進め
ると、地盤２の液状化強度を確実に改良することが可能
である。
２〜５ｍ程度離れた複数箇所に加速度計や速度計などの
センサー３を設置しておき、振動体１の振動がそれぞれ
の地点に２×１０-4〜９×１０-3の大きさの剪断歪みが
繰り返し加えられたことを確認しながら地盤改良を進め
ると、地盤２の液状化強度を確実に改良することが可能
である。
【００１５】なお、特に水の多い地盤の改良工事におい
ては排水用の井戸４あるいは排水用のパイプ（図示せ
ず）などを適宜の間隔に配置して施工することもでき
る。これら排水用手段の設置は、振動体１の振動を緩や
かにすることが困難で、加振中に振動体１の近傍の地盤
が液状化する恐れがあるときにも有効である。
ては排水用の井戸４あるいは排水用のパイプ（図示せ
ず）などを適宜の間隔に配置して施工することもでき
る。これら排水用手段の設置は、振動体１の振動を緩や
かにすることが困難で、加振中に振動体１の近傍の地盤
が液状化する恐れがあるときにも有効である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、砂
質地盤などの液状化強度を大幅、且つ高能率に改善する
ことが可能である。しかも、地盤の相対密度の変化が少
ないので体積変化も極めて小さい。このため、地盤沈下
などの影響を周囲に及ぼすことの極めて少ない工法であ
るので、埋め立て地、緩い沖積地などの地盤改良に大き
な効果を奏することが可能である。
質地盤などの液状化強度を大幅、且つ高能率に改善する
ことが可能である。しかも、地盤の相対密度の変化が少
ないので体積変化も極めて小さい。このため、地盤沈下
などの影響を周囲に及ぼすことの極めて少ない工法であ
るので、埋め立て地、緩い沖積地などの地盤改良に大き
な効果を奏することが可能である。
【図１】履歴の異なる砂の液状化強度を示す説明図であ
る。
る。
【図２】履歴時の剪断歪みと液状化強度の関係を示す説
明図である。
明図である。
【図３】動的剪断履歴の載荷回数と液状化強度の関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】一実施例を示す説明図である。
【図５】振動体の説明図である。
【符号の説明】 １ 振動体 １１ 突起 １２ 振動伝達板 ２ 地盤 ３ センサー ４ 井戸 Ａ 動的剪断履歴砂 Ｂ 砂（相対密度６３％） Ｃ 砂（相対密度９５％）
Claims (2)
- 【請求項１】 上下方向に２×１０-4〜９×１０-3の大
きさの剪断歪みを０．０５〜１Hzのサイクルで繰り返し
加えることを特徴とする地盤改良工法。 - 【請求項２】 剪断歪みが縦穴の底部に設置した振動体
によって加えられることを特徴とする請求項１記載の地
盤改良工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18945991A JP3185154B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 地盤改良工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18945991A JP3185154B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 地盤改良工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059923A JPH059923A (ja) | 1993-01-19 |
| JP3185154B2 true JP3185154B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16241624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18945991A Expired - Fee Related JP3185154B2 (ja) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | 地盤改良工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185154B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4709631B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-06-22 | 株式会社竹中工務店 | 液状化強度曲線推定装置及び液状化強度曲線推定プログラム |
| JP2007239276A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Hazama Corp | 既設谷及び沢埋め盛土の補強方法 |
-
1991
- 1991-07-04 JP JP18945991A patent/JP3185154B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059923A (ja) | 1993-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |