JP3797926B2 - Ground improvement method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に既設構造物の下部地盤および周辺地盤の液状化および流動化を防止する目的で施工される地盤改良工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に軟弱な砂地盤においては、地震時に水で飽和した砂が激しく繰り返しせん断されると、間隙水圧が急激に上昇して砂のせん断抵抗力を消失して液状になる液状化現象が発生し、この液状化現象によって地上の構造物が沈下や傾斜するなどの甚大な被害を被ることが知られている。
【0003】
このような液状化防止対策としては、これまで、(1)ソイルセメントや薬液などの固化材の注入で地盤全体を固化して液状化に対する地盤強度を増大する方法、(2)地上に建つ構造物の周囲または直下の地盤中に平面矩形状または格子状の地中連続壁を施工して地盤のせん断変形を抑制するとともに地下水や液状化土の移動を遮断する方法、(3)地盤中に排水材を配置して液状化の際に発生した水圧を消散させる方法、(4)地下水位を低下させて地盤の有効応力を増大させる方法、さらに、(5)地中に砂ぐい等を多数打設して周辺地盤の密度を増大させる方法などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの対策はいずれも工事が大規模化して工事費が嵩み、しかも工期の長期化を免れない等の課題があった。
【0005】
例えば、固化材の注入により地盤全体を固化する方法としては、例えば地上に建つ構造物の周囲に仮設のトレンチを掘削し、このトレンチ内において構造物直下の地盤中にボーリング孔を水平に削孔し、このボーリング孔から地中に固化材を注入する方法などが知られているが、トレンチの掘削に多大な費用と労力を必要とするだけでなく、広範囲にわたって地盤改良する必要から固化材を大量に消費するため施工コストが相当嵩むなどの課題があり、さらにトレンチの掘削およびトレンチ内での作業は地山の崩落などもあって作業の安全性に課題がある。
【0006】
一方、地盤中に地中連続壁を施工する方法としては、例えば地中に鋼矢板を多数打ち込む等して構造物の周囲または直下の地盤中に地中連続壁を施工する方法が知られているが、地中に埋設された配管などが邪魔になって地盤を完全に閉め切ることが非常に困難である等の課題がある。
【0007】
さらに、地震力や液状化時の側方流動に対して地中連続壁が曲げ材として作用するため、地中連続壁が大きな土圧に抵抗するには、地中連続壁を相当厚くしたり、密な格子目状にしたり、あるいは高強度の壁体とする必要があり、やはり施工コストが相当に嵩む等の課題がある。
【0008】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、特に既設構造物の周辺および直下の液状化、流動化およびこれによる既設構造物の沈下・不同沈下を抑制できる地盤改良工法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の地盤改良工法は、構造物の周辺および直下の地盤中に当該地盤を取り囲むように改良地中壁を鉛直方向に形成することを特徴とするものである。
【0010】
この場合の改良地中壁は構造物の外周に沿って形成してもよく、あるいは小径にして地盤全体に所定間隔おきに散在させて形成してもよい。また、改良地中壁をダブルに形成してもよい。
ここで、改良地中壁は螺旋状に改良・造成された地中壁で、相互に離れていてもよく、また離幅が小さく一つの壁体を成してもよい。
【0011】
請求項2記載の地盤改良工法は、請求項1記載の地盤改良工法において、改良地中壁を鉛直方向に連続して形成することを特徴とするものである。
【0012】
請求項3記載の地盤改良工法は、請求項1または2記載の地盤改良工法において、改良地中壁を構造物の外周に沿って形成することを特徴とするものである。例えば、地上に建つ構造物が平面円形状をなすとき、改良地中壁は平面円形状に形成し、また地上の構造物が平面矩形状をなすとき、改良地中壁は平面矩形状に形成すればよい。
【0013】
請求項4記載の地盤改良工法は、請求項1、2または3記載の地盤改良工法において、改良地中壁の外側に地中杭を構造物の外周に沿って形成することを特徴とするものである。この場合の地中杭は改良地中壁を外側から補強するために施工されるもので、例えばRC杭、PC杭、鋼杭などでよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1(a),(b)は、この発明に係る地盤改良工法の一例を示し、図において、液状化のおそれのある砂地盤1の上に円筒形の構造物(例えば大型円筒形貯蔵タンク等)2が構築され、この構造物2直下の砂地盤1内に改良地中壁3が形成されている。
【0015】
改良地中壁3は構造物2の外周に沿って地表から砂地盤1直下の硬質地盤4まで平面円形の螺旋状に連続して形成され、また改良地中壁3にはその連続方向に所定量のプレストレスが導入されている。
【0016】
また、改良地中壁3の外側に地中杭5が構造物2の外周に沿って所定間隔おきに施工されている。そして、改良地中壁3の上端と下端、さらに必要に応じて中間部分も地中杭5に拘束されている。この場合の地中杭5としてはRC杭、PC杭、鋼杭などが施工されている。
【0017】
構造物2直下の砂地盤1内に上述するような改良地中壁3が形成されていることで、地震時に構造物2周辺および直下地盤の間隙水圧が急激に上昇して砂地盤1が液状化し、構造物直下および周辺地盤が側方に流動しそうになっても、構造物2直下の砂地盤1が改良地中壁3によって取り囲まれ、しかも改良地中壁3にその連続方向に所定量のプレストレスが導入され、さらに改良地中壁3の外側に地中杭5が施工されていることで、構造物2直下の砂地盤1の液状化、および液状化時の砂地盤1の側方流動、および地震時のせん断変形を防止することができ、これにより地上に建つ構造物2の沈下および不同沈下も抑制することができる。
【0018】
改良地中壁3の施工方法としては、例えば孔あきチューブまたはメッシュ状のチューブ3aに緊張材としてPC鋼線3bを挿通し、これを砂地盤1内に構造物2の外形に沿って地表から砂地盤1直下の硬質地盤4まで連続する平面円形の螺旋状に挿入し、かつ地上からチューブ3a内にセメント等の固化材3cを高圧で注入する方法などがある。
【0019】
このように施工することで、チューブ3a内に注入された固化材3cはチューブ3a表面の孔または網目から周囲の砂地盤1内に流出し、周囲の砂とともに固化することで所定径の改良地中壁3を形成することができる。
【0020】
また、PC鋼線3bの先端を硬質地盤4内に定着し、固化材3cが固化する前にPC鋼線3bを緊張することで改良地中壁3にその連続方向に所定量のプレストレスを導入することができる。
【0021】
なお、チューブ3aの断面形状を適当に選択することで改良地中壁3を任意の断面形状に形成することができ、例えば改良地中壁3を矩形断面形とするには、チューブ3aの断面形状を縦長の矩形断面形にすればよい。
【0022】
また、砂地盤1の地盤状況に応じて改良地中壁3,3間のピッチPを自由に設定することができ、またPC鋼線3bを複数配置してもよい。
【0023】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおりであり、構造物の周辺および直下の地盤中に鉛直方向に螺旋状に連続する改良地中壁を形成することで、地震時に既設構造物の周辺および直下地盤の間隙水圧が上昇して砂地盤が液状化し、側方に流れ出そうとしても、螺旋状に連続する改良地中壁によってこれを確実に阻止することができるため、構造物直下の砂地盤の液状化、および液状化時の砂地盤の側方流動、および地震時のせん断変形を防止することができ、これにより地上に建つ構造物の沈下および不同沈下も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る地盤改良工法の一例を示し、(a)はその斜視図、(b)は(a)におけるイ部拡大図である。
【符号の説明】
1 砂地盤
2 構造物(例えば大型円筒形貯蔵タンク等)
3 改良地中壁
3a チューブ
3b PC鋼線
3c 固化材
4 硬質地盤
5 地中杭[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In particular, the present invention relates to a ground improvement method for the purpose of preventing liquefaction and fluidization of the lower ground and surrounding ground of an existing structure.
[0002]
[Prior art]
In general, in soft sand ground, when sand saturated with water is severely repeatedly sheared during an earthquake, the pore water pressure rises rapidly, causing the liquefaction phenomenon that the liquid loses its shear resistance and becomes liquid. It is known that this liquefaction phenomenon will cause enormous damage such as subsidence and tilting of structures on the ground.
[0003]
As such liquefaction prevention measures, so far, (1) a method of solidifying the entire ground by injecting solidifying material such as soil cement or chemicals to increase the ground strength against liquefaction, (2) a structure built on the ground A method of constructing a continuous rectangular or grid-like underground wall around the object or directly below the ground to suppress the shear deformation of the ground and block the movement of groundwater and liquefied soil, (3) In the ground A method of disposing the drainage material to dissipate the water pressure generated during liquefaction, (4) a method of increasing the effective stress of the ground by lowering the groundwater level, and (5) a lot of sand piles etc. in the ground A method of increasing the density of the surrounding ground by placing is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, all of these countermeasures have problems such as large-scale construction, high construction costs, and inevitable extension of the construction period.
[0005]
For example, as a method of solidifying the entire ground by injecting a solidifying material, for example, a temporary trench is excavated around a structure built on the ground, and a drilling hole is drilled horizontally in the ground directly under the structure in the trench. However, a method of injecting solidified material into the ground from this borehole is known, but not only does it require tremendous cost and labor to excavate trenches, but it is also necessary to improve the ground over a wide area. There is a problem that the construction cost is considerably increased because it is consumed in large quantities, and further, the excavation of the trench and the work in the trench have a problem in the safety of the work due to the collapse of the natural ground.
[0006]
On the other hand, as a method for constructing the underground continuous wall in the ground, for example, a method of constructing the underground continuous wall around the structure or in the ground directly below by driving a number of steel sheet piles into the ground is known. However, there is a problem that it is very difficult to completely close the ground because the pipes buried in the ground get in the way.
[0007]
Furthermore, since the underground continuous wall acts as a bending material against seismic force and lateral flow during liquefaction, the underground continuous wall can be made considerably thicker to resist large earth pressure. However, it is necessary to form a dense lattice or to have a high-strength wall, and there is a problem that the construction cost is considerably increased.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and in particular, provides a ground improvement method capable of suppressing liquefaction, fluidization, and subsidence / dissimilar subsidence of existing structures around and immediately under existing structures. For the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The ground improvement construction method according to claim 1 is characterized in that the improved underground wall is formed in the vertical direction so as to surround the ground around the structure and directly below the ground.
[0010]
In this case, the improved underground wall may be formed along the outer periphery of the structure, or may be formed to have a small diameter and scattered throughout the ground at predetermined intervals. Moreover, you may form an improved underground wall in double.
Here, the improved underground wall is an underground wall improved and created in a spiral shape, and may be separated from each other, or may have a small separation width to form one wall body.
[0011]
The ground improvement method according to claim 2 is characterized in that, in the ground improvement method according to claim 1, the improved underground wall is continuously formed in the vertical direction.
[0012]
The ground improvement construction method according to
[0013]
The ground improvement construction method according to claim 4 is the ground improvement construction method according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1A and 1B show an example of a ground improvement method according to the present invention. In the figure, a cylindrical structure (for example, a large cylindrical storage tank) is placed on a sand ground 1 that may be liquefied. Etc.) 2 is constructed, and an improved
[0015]
The improved
[0016]
In addition ,
[0017]
Since the improved
[0018]
As a construction method of the improved
[0019]
By constructing in this way, the
[0020]
In addition, by fixing the tip of the
[0021]
The improved
[0022]
Moreover, the pitch P between the improved
[0023]
【The invention's effect】
The present invention is as described above, and by forming an improved underground wall that spirals in the vertical direction in the periphery of the structure and in the ground directly below, the gap between the periphery of the existing structure and the immediate foundation ground during an earthquake. Even if the water pressure rises and the sand ground liquefies and tries to flow to the side, it can be reliably prevented by the improved underground wall that spirals continuously, liquefaction of the sand ground directly under the structure, In addition, it is possible to prevent lateral flow of the sand ground during liquefaction and shear deformation during an earthquake, thereby suppressing subsidence and non-uniform subsidence of structures built on the ground.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an example of a ground improvement method according to the present invention, wherein (a) is a perspective view thereof, and (b) is an enlarged view of a portion in (a).
[Explanation of symbols]
1 Sand ground 2 Structure (eg large cylindrical storage tank)
3 improved
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2001389500A JP3797926B2 (en) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Ground improvement method |
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Publications (2)
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JP2003184108A JP2003184108A (en) | 2003-07-03 |
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2001
- 2001-12-21 JP JP2001389500A patent/JP3797926B2/en not_active Expired - Fee Related
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