JP3289586B2 - 岸壁又は護岸用の土留壁の背面土埋立構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岸壁又は護岸用の
土留構造物の土留壁の背面側の所定の領域に密度の低い
軽量地盤材料が打設されて土留壁に作用する土圧を軽減
された岸壁又は護岸用の土留構造物であって、地震発生
時の揺れに起因する軽量地盤材料の独立した揺動や軽量
地盤材料の浮き上りが効果的に抑制されていると共に、
地震発生時の土留壁への土圧の増大を抑制されている岸
壁又は護岸用の土留壁の背面土埋立構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】岸壁又は護岸用の土留構造物は、一般に
ケーソン，矢板等の土留壁の背面側に山砂等の自然土や
浚渫土や建設残土等の産業副産物やこれらに固化剤を混
合して強度を高めたものを投入し、更に必要に応じて締
め固めて背面土を構成して施工されていた。このように
施工された土留構造物は、背面土の密度が高いために土
留壁に大きな土圧が作用するので、土留壁の安定性が劣
るという欠点があった。

【０００３】土留壁に作用する土圧は、背面土の崩壊面
より土留壁側に位置する背面土の重量に比例するので、
この土圧を低減するには密度の低い背面土を使用すれば
良いことから、密度の低い軽量地盤材料を背面土として
使用した土留構造物が提案されている。密度の低い軽量
地盤材料としては、例えば建設残土等の産業副産物や浚
渫土等の従来廃棄処分されていたものや山砂等の自然土
やこれらを混合したものを加水して均質なスラリーに調
整し、これに起泡剤を発泡させた気泡や発泡ビーズ、更
にセメント等の固化剤を混合して得られる軽量地盤材料
を挙げることができる。背面土として前記した如き軽量
地盤材料を使用した土留構造物は、背面土が軽量である
ため土留壁に作用する土圧が低減され且つ原地盤が軟弱
地盤である場合には背面土の沈下を抑制する効果も奏す
ることが確認されている。

【０００４】軽量地盤材料は、前記した如く起泡剤を発
泡させた気泡や発泡ビーズ、更にセメント等の固化剤を
混合されて得られるものであり、建設残土等の産業副産
物や浚渫土等や山砂等の自然土やこれらを混合したもの
に固化剤を混合して強度を高めただけの密度の高い埋立
材料に比べて高価であることから、土留壁の背面側に埋
め立てられる総ての背面土を前記軽量地盤材料によって
施工すると、施工費用が非常に高価となる。従って、土
圧を低減する目的で使用する場合には、土留壁に作用す
る土圧は土留壁と背面土内に生じる崩壊面との間の背面
土の重量に比例するので、前記した如き密度の高い埋立
材料と前記軽量地盤材料とを使用し、土留壁の背面側近
傍の領域，すなわち図６に示す如く少なくとも背面土に
総て密度の高い埋立材料を使用した場合における背面土
２の崩壊面と土留壁１との間の所定の領域にのみ軽量地
盤材料を裏込材料や埋立材料として使用することが経済
的に土圧を軽減することができるのであり、また前記所
定の領域にのみ軽量地盤材料を埋め立てた場合であって
も背面土２の沈下を抑制する効果を奏するのである。以
下、土留壁１の背面側近傍の所定の領域に埋め立てられ
る軽量地盤材料を前方埋立材料2aと、また前方埋立材料
2aの土留壁１と反対側に埋め立てられる埋立材料を後方
埋立材料2bと言うことがある。

【０００５】しかしながら、軽量地盤材料を所定の領域
に裏込材料や埋立材料として使用して構築された土留構
造物は、通常の静的な状態のときには上述した如く土圧
を軽減する効果を奏するのであるが、軽量地盤材料は粘
性が非常に高く恰も硬化体の如き挙動を示すので、軽量
地盤材料より形成される前方埋立材料2aは土留壁１と反
対側の後方埋立材料2bに比して重量が非常に軽量である
から、地震発生時には前方埋立材料2aと後方埋立材料2b
とが両者の境界面2cで分離して軽量地盤材料より形成さ
れる前方埋立材料2aのみが独立して揺動するため、自然
土や建設残土等の産業副産物やこれらに固化剤を混合し
て強度を高めた密度の高い埋立材料で総ての背面土を構
成した場合に比べて却って土留壁１に大きな土圧が作用
するという欠点があり、更に軽量地盤材料2aは土圧の低
減や軟弱地盤対策のためにその密度を水中に沈むことの
できる可及的に小さい密度に調整されているので浮き上
がり現象が生じる恐れがあるという欠点もあった。

【０００６】そこで、軽量地盤材料より形成された前方
埋立材料2aが後方埋立材料2bに対して独立して揺動しな
いように、図６に示す如く軽量地盤材料の底部と接する
原地盤４及び／又は後方埋立材料2bに凹凸状の係合部2b
aを形成して後、土留壁１の背面側の所定の領域に軽量
地盤材料を打設し原地盤４及び／又は後方埋立材料2bと
軽量地盤材料より成る前方埋立材料2aとを係合させるこ
とによって、地震発生時の揺れに起因する前方埋立材料
2aの独立した揺動を防止することが検討された。

【０００７】しかしながら、前記した如く原地盤４及び
／又は後方埋立材料2bに凹凸状の係合部2baを形成して
軽量地盤材料2aを打設する作業は、原地盤４及び／又は
後方埋立材料2bに前記係合部2baを形成するのに多大の
手間を要し、また両者の係合状態の確認が困難であり、
更に両者の係合している凸部にクラックが生じ易く、し
かも土留壁１が大水深の場合には独立して揺動しようと
する前方埋立材料2aの重量が大きくなるので前記クラッ
クがより生じ易くなり、地震発生時に土留壁１に作用す
る土圧を軽減する効果があまり期待できないことが懸念
されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、岸壁，護岸用の土留構造物の背面土
を土留壁の背面側の所定の領域に軽量地盤材料を埋め立
てて構成したときに、地震発生時の軽量地盤材料の後方
埋立材料に対する独立した揺動や軽量地盤材料の浮き上
りを効果的に抑制することができ、且つ土留壁に作用す
る土圧の増大を抑制することのできる土留壁の背面土埋
立構造を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するために鋭意検討した結果、岸壁又は護岸用
の土留壁の背面土が、土留壁側の密度の低い前方埋立材
料と該前方埋立材料の土留壁と反対側の密度の高い後方
埋立材料とより成り、これら前方埋立材料と後方埋立材
料との境界面が該後方埋立材料の崩壊面と同じか又は緩
い傾斜面をなし、ジオテキスタイルから成るシート状の
埋没連結材が土留壁の全延長方向に亘って、背面土内の
一つのほぼ水平な面又は上下方向に所定の間隔を隔てた
複数のほぼ水平な面にその前部を前方埋立材料にまたそ
の後部を後方埋立材料にそれぞれ埋設されていれば、上
記課題を解決することができることを究明して本発明を
完成したのである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明に係る岸
壁又は護岸用の土留壁の背面土埋立構造について詳細に
説明する。図１は本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁
の背面土埋立構造の１実施例を示す側断面説明図、図２
は図１に示す岸壁又は護岸用の土留壁の背面埋立構造を
施工している状態を示す説明用斜視図、図３，図４及び
図５はそれぞれ本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁の
背面土埋立構造の他の実施例を示す側断面説明図であ
る。

【００１１】図面中、１は岸壁，護岸用の土留構造物を
構築するためのケーソンや矢板より成る土留壁である。
この土留壁１が矢板である場合には矢板が止水性を有し
ているので図１，図３及び図４に示す如くその背面には
次に説明する背面土２を直ちに打設することができる
が、この土留壁１がケーソンである場合にはケーソンと
ケーソンとの間には10cm程度の間隔があって波等により
ケーソン背面の土砂が吸い出されるためケーソンの背面
には裏込栗石1aを投入し更にその背面に帆布1bを敷設し
てから図５に示す如くその背面には次に説明する背面土
２を打設するのが一般的である。

【００１２】２は土留壁１の背面に埋め立てられた背面
土であって、土留壁１側に打設された密度の低い軽量地
盤材料より成る前方埋立材料2aと、この前方埋立材料2a
の土留壁１の反対側に打設された山砂，自然土等の従来
より通常使用されている埋立材料より成る後方埋立材料
2bとから成り、これら両埋立材料2a，2bの境界面2cは後
方埋立材料2bの崩壊面５と同じか又は緩やかに傾斜した
傾斜面を成している。そしてこの背面土２は、後方埋立
材料2bに比べて高価である土留壁１側に打設された密度
の低い軽量地盤材料より成る前方埋立材料2aの使用量を
少なくしてしかも土圧低減効果を得るために、図４及び
図５に示す如く前方埋立材料2aの底部の土留壁１側を後
方埋立材料2bとすることが好ましい。

【００１３】前記密度の低い前方埋立材料2aは、ケーソ
ンや矢板より成る土留壁１の背面にはその前面側から水
が侵入してきているのでその大半が水中に打設されるこ
とになるから、その密度は水中に沈むことのできる範囲
内で可及的に低いことが好ましく、凡そ1.1〜1.3程度に
調製されていることが好ましい。また、前方埋立材料2a
と後方埋立材料2bとの境界面2cは、前記した如く地震発
生時に揺れが生じたときの背面土２（後方埋立材料2b）
の崩壊面５と同じか又は緩い傾斜面をなしている。これ
は地震発生時において土留壁１に作用する土圧は背面土
２の崩壊面より土留壁１側にある背面土２の影響を受け
ることになるが、前方埋立材料2aは前述した如く粘性が
非常に高く恰も硬化体の如き挙動を示すのでその崩壊面
は後方埋立材料2bの崩壊面５より急な傾斜面をなすと考
えられることから、想定する規模の地震発生時において
最初に崩壊する後方埋立材料2bの崩壊面５と同じか又は
緩やかに傾斜した傾斜面として前方埋立材料2aと後方埋
立材料2bとの境界面2cにおいて後方埋立材料2bが崩壊し
ないようにしておけば、地震発生時に土留壁１に作用す
る土圧を密度の低い軽量地盤材料のみとすることができ
るからである。

【００１４】３は土留壁１の全延長方向に亘って背面土
２内の一つのほぼ水平な面又は上下方向に所定の間隔を
隔てた複数のほぼ水平な面にその前部を前方埋立材料2a
にまたその後部を後方埋立材料2bにそれぞれ埋設されて
いるジオテキスタイルから成るシート状の埋没連結材で
ある。

【００１５】このシート状の埋没連結材３を構成するジ
オテキスタイルとは、ＪＩＳ Ｌ０２２１-₁₉₉₄「ジオ
シンセティック用語」に規定されている広義のジオテキ
スタイルであり、前記ＪＩＳ Ｌ０２２１-₁₉₉₄「ジオ
シンセティック用語」に規定されている狭義の「ジオテ
キスタイル」と、「ジオグリット」と、「ジオネット」
と、「ジオテキスタイル関連製品」とを含むもので、透
水性と引張強度とクリープを考慮した所望の引張強度と
耐腐食性と或る程度の可撓性とを有するものであり、そ
の表面には凹凸が存在しているから前方埋立材料2a及び
後方埋立材料2bとの係合はより助長され、また後方埋立
材料2b中に侵入してきた雨水等はその透水性により通過
するので設置したことによる弊害は生じない。

【００１６】また、シート状の埋没連結材３が埋設され
る位置は、背面土２内の一つのほぼ水平な面又は上下方
向に所定の間隔を隔てた複数のほぼ水平な面であるが、
これは埋め立てられる前方埋立材料2aの質量，シート状
の埋没連結材３の引張強度，埋没連結材３と各埋立材料
2a及び2bとの係合状態等の諸条件によって、地震発生時
に前方埋立材料2aが揺動しようとする力に対して破断す
ることのない充分な強度を成すように適宜決定されるの
であり、例えば１枚のシート状の埋没連結材３を背面土
２内に埋設するだけで地震発生時に前方埋立材料2aが揺
動しようとする力に対して破断することのない充分な強
度を得られる場合には一つのほぼ水平な面にシート状の
埋没連結材３を埋設すれば良いが、通常は上下方向に所
定の間隔を隔てた複数のほぼ水平な面に埋設される。こ
こで、ほぼ水平な面とは前方埋立材料2aと後方埋立材料
2bと打設してシート状の埋没連結材３を埋設する面を構
成するためにその上面を均すのであるが、その均しが完
全に水平まで実施されていなくても良いことを指すもの
である。

【００１７】このような本発明に係る土留壁の背面土埋
立構造を施工するには、先ず前方埋立材料2aと後方埋立
材料2bとの境界面2cを設定する。この境界面2cは、地震
発生時に土留壁１に作用する土圧を軽量地盤材料のみに
よるものとすべく、後方埋立材料2bの崩壊面５と同じか
又は緩やかに傾斜した傾斜面に設定する。

【００１８】そして、設定した境界面2cの土留壁１と反
対側にシート状の埋没連結材３を埋設する所定の高さ位
置まで後方埋立材料2bを埋め立てると共に、この境界面
2cの土留壁１側に軽量地盤材料より成る前方埋立材料2a
を前記後方埋立材料2bとほぼ同一高さまで埋め立てて、
これら前方埋立材料2a及び後方埋立材料2bの上面をほぼ
水平な状態に均す作業を行う。この各埋立材料2a，2bを
埋め立てる所定の高さは、埋め立てられる前方埋立材料
2aの質量，シート状の埋没連結材３の引張強度，埋没連
結材３と各埋立材料2a及び2bとの係合状態等の諸条件に
よって適宜決定される。

【００１９】次いで、シート状の埋没連結材３を構成す
る土留壁１の全延長方向に亘って、図２に示す如くその
土留壁１側端部を前方埋立材料2a上にまたその反対側端
部を後方埋立材料2b上に位置せしめて載置する作業を行
う。ここでシート状の埋没連結材３を背面土２内の一つ
のほぼ水平な面にだけ埋設する場合には、シート状の埋
没連結材３を埋設する所定の高さ位置まで設定した境界
面2cを境としてほぼ同一高さまで埋め立てられた前方埋
立材料2a及び後方埋立材料2bの上面に載置されたシート
状の埋没連結材３の上方に前記両埋立材料2a，2bを埋め
立てる作業を構築すべき土留構造物の高さ位置に至るま
で行えば良く、またシート状の埋没連結材３を背面土２
内に上下方向に所定の間隔を隔てた複数のほぼ水平な面
に埋設する場合には、前記シート状の埋没連結材３を埋
設する所定の高さ位置まで設定した境界面2cを境として
ほぼ同一高さまで前方埋立材料2a及び後方埋立材料2bを
埋め立てる作業と、前方埋立材料2a及び後方埋立材料2b
の上面にシート状の埋没連結材３を載置する両作業を構
築すべき土留構造物の上面に至るまで下方より上方へ順
次繰返し行って本発明に係る土留壁の背面土埋立構造の
施工が完了する。

【００２０】また、シート状の埋没連結材３が可撓性を
有しているので上記した施工手順とは異なり、前方埋立
材料2aと後方埋立材料2bとの境界面2cを設定した後、前
方埋立材料2aが打設されるべき空間にシート状の埋没連
結材３の前部が突出した状態にシート状の埋没連結材３
の後部を所定の位置に埋設しながら後方埋立材料2bを構
築すべき土留構造物の上面に至るまで埋め立ててから、
その後部を後方埋立材料2bに埋設されているシート状の
埋没連結材３がほぼ同一の水平な面を成すように前方埋
立材料2aの埋め立て作業とシート状の埋没連結材３の突
出している前部を前方埋立材料2a上面に敷く作業とを下
方より上方へ順次構築すべき土留構造物の上面に至るま
で行っても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上に詳述した如く本発明に係る土留壁
の背面土埋立構造は、土留壁の背面土が、密度の低い前
方埋立材料と従来より通常使用されている比較的密度の
高い後方埋立材料との境界面を後方埋立材料の崩壊面と
同じか又は緩やかな傾斜面としており、この境界面の土
留壁側に前方埋立材料を打設されているので、構築され
た岸壁や護岸の土留壁に作用する土圧を静的な状態にお
いて低減することができると共に原地盤が軟弱地盤であ
る場合には埋め立てられた背面土の沈下が抑制される。

【００２２】更に、背面土にはシート状の埋没連結材が
土留壁の全延長方向に亘ってその前部を前方埋立材料に
またその後部を後方埋立材料にそれぞれ埋設されること
によって前方埋立材料と後方埋立材料とが連結されてい
るので、地震発生時に前方埋立材料のみが後方埋立材料
に対して独立して揺動しようとする挙動が防止されて前
方埋立材料の浮き上がりが生じることが無く、更に前記
挙動に起因する土留壁に作用する土圧の増大が防止され
るのであり、上記した如き静的な状態時だけでなく地震
発生時においても土留壁に作用する土圧を低減すること
ができる。従って、土留壁を例えばケーソンにより構成
する場合には従来のケーソンと比較してその鉛直断面に
おける水平方向の幅を小さくすることができ、また矢板
により構成する場合には従来の場合の矢板より小さい断
面の矢板とすることができ、地震発生時の安全性を経済
的に確保することができる。

【００２３】また、所定の位置に後方埋立材料を埋め立
てると共に前方埋立材料を打設してその両埋立材料の上
面をほぼ水平に均す作業と、これら埋立材料の上面にシ
ート状の埋没連結材を土留壁の全延長方向に亘って載置
する作業とを下方より上方へ順次繰返して、シート状の
埋没連結材を一つのほぼ水平な面又は上下方向に所定の
間隔を隔てた複数のほぼ水平な面に埋設する簡単な作業
によって本発明に係る背面土埋立構造を施工することが
でき、且つシート状の埋没連結材は地震発生時に前方埋
立材料と後方埋立材料とを連結し得る状態に埋設されて
いるのであるが、各埋立材料との間の摩擦抵抗，引張強
度，シート状の埋没連結材の埋設される水平面の設定に
よって前方埋立材料と後方埋立材料との境界面から所定
の距離にそれぞれ前端縁，後端縁が位置していれば良い
ので経済的である。

【００２４】すなわち、図３に示す如く土留壁の背面側
の原地盤が土留壁に対して直角方向に所定の幅だけ軟弱
地盤であるために密度の低い前方埋立材料を多量に打設
して前方埋立材料と後方埋立材料との境界面が土留壁か
ら距離を隔てて設定される場合でも、前記した如く前方
埋立材料と後方埋立材料との境界面から所定の距離にそ
れぞれシート状の埋没連結材の前端縁及び後端縁が位置
していれば良いので、シート状の埋没連結材の前端縁が
土留壁に至る広範囲に亘って埋設されている必要は無
く、比較的少ない面積のシート状の埋没連結材で施工す
ることができて経済的である。

【００２５】またこのように種々の効果は、背面土の打
設状態を図４及び図５に示す如く前方埋立材料の底部の
土留壁側を後方埋立材料として、後方埋立材料に比べて
高価である土留壁側に打設された密度の低い軽量地盤材
料より成る前方埋立材料の使用量を少なくしてしかも土
圧低減効果を得るようにしても同様に奏することができ
るのである。

【００２６】このように種々の効果を奏する本発明に係
る土留壁の背面土埋立構造はその工業的価値の非常に大
きなものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁の背面土
埋立構造の１実施例を示す側断面説明図である。

【図２】図１に示す岸壁又は護岸用の土留壁の背面埋立
構造を施工している状態を示す説明用斜視図である。

【図３】本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁の背面土
埋立構造の他の実施例を示す側断面説明図である。

【図４】本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁の背面土
埋立構造の他の実施例を示す側断面説明図である。

【図５】本発明に係る岸壁又は護岸用の土留壁の背面土
埋立構造の他の実施例を示す側断面説明図である。

【図６】従来の岸壁又は護岸用の土留壁の背面土埋立構
造であって軽量地盤材料の地震発生時の揺動を防止でき
ると考えられる手段を同時に示す側断面説明図である。

【符号の説明】

１ 土留壁 1a 裏込栗石 1b 帆布 ２ 背面土 2a 前方埋立材料 2b 後方埋立材料 2ba 凹凸状の係合部 2c 境界面 ３ シート状の埋没連結材 ４ 原地盤 ５ 後方埋立材料の崩壊面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000149594 株式会社大本組 岡山県岡山市内山下１丁目１番13号 (73)特許権者 000160784 株式会社クボタ建設 東京都中央区新川一丁目８番８号 (73)特許権者 000155034 株式会社本間組 新潟県新潟市西湊町通三ノ町3300番地３ (73)特許権者 000170635 国土総合建設株式会社 東京都港区海岸３丁目８番15号 国総芝 浦ビル (73)特許権者 000166627 五洋建設株式会社 東京都文京区後楽２丁目２番８号 (73)特許権者 000172961 佐伯建設工業株式会社 大阪府大阪市中央区備後町２丁目４番６ 号 (73)特許権者 000002299 清水建設株式会社 東京都港区芝浦一丁目２番３号 (73)特許権者 000002440 積水化成品工業株式会社 大阪市北区西天満二丁目４番４号 (73)特許権者 592089010 大都工業株式会社 東京都江東区亀戸１丁目38番６号 (73)特許権者 000219406 東亜建設工業株式会社 東京都千代田区四番町５ (73)特許権者 000222668 東洋建設株式会社 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目１番１ 号 (73)特許権者 000231198 日本国土開発株式会社 東京都港区赤坂４丁目９番９号 (73)特許権者 000236610 不動建設株式会社 大阪府大阪市中央区平野町四丁目２番16 号 (73)特許権者 390001993 三井不動産建設株式会社 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 (73)特許権者 000005968 三菱化学株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目５番２号 (73)特許権者 592251673 りんかい建設株式会社 東京都港区芝２−３−８ (73)特許権者 000182030 若築建設株式会社 福岡県北九州市若松区浜町１丁目４番７ 号 (72)発明者 土田 孝 神奈川県横須賀市長瀬３丁目１番１号 運輸省港湾技術研究所内 (72)発明者 竹内 大輔 東京都千代田区隼町３丁目16番地 住友 半蔵門ビル 財団法人沿岸開発技術研究 センター内 (72)発明者 舟田 邦雄 東京都目黒区下目黒二丁目23番18号 若 築建設株式会社内 (72)発明者 岸田 隆夫 東京都千代田区四番町５番地 東亜建設 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−248511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−312423（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 岸壁又は護岸用の土留壁(１)の背面土
   (２)が、土留壁(１)側の密度の低い前方埋立材料(2a)と
   該前方埋立材料(2a)の土留壁(１)と反対側の密度の高い
   後方埋立材料(2b)とより成り、これら前方埋立材料(2a)
   と後方埋立材料(2b)との間の境界面(2c)が該後方埋立材
   料(2b)の崩壊面(５)と同じか又は緩い傾斜面をなし、ジ
   オテキスタイルから成るシート状の埋没連結材(３)が土
   留壁(１)の全延長方向に亘って、背面土(２)内の一つの
   ほぼ水平な面又は上下方向に所定の間隔を隔てた複数の
   ほぼ水平な面にその前部を前方埋立材料(2a)にまたその
   後部を後方埋立材料(2b)にそれぞれ埋設されていること
   を特徴とする岸壁又は護岸用の土留壁の背面土埋立構
   造。
2. 【請求項２】 前方埋立材料(2a)の底部の土留壁(１)側
   を後方埋立材料(2b)とする請求項１に記載の岸壁又は護
   岸用の土留壁の背面土埋立構造。