JP3917730B2 - Blasting method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることのできる発破方法を応用した、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることのできる発破方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
発破による緩い砂地盤の締め固めに関しては、従来より、ヨーロッパや北米を中心にして数々の施工例がある。本発明者らは、かかる発破による締め固め方法を、我が国において例えば埋立地や造成地等の軟弱地盤に適用することについて検討していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、軟弱な地盤で発破を行うと、粘性土が狭在する場合、地表面近くに粘性土が分布する場合、および細粒分が多い地盤の場合等においては、発破の爆発エネルギーにより間隙水圧が高められ過剰となり、それによって次述の問題点を生ずる。
【0004】
すなわち、騒音や地盤振動等の発破公害が生ずるのを防ぐためには、地盤に複数の発破孔を削孔し、これら発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う必要がある。しかるに、発破により過剰となった間隙水圧が消散しないうちに次段階の発破を行った場合には、当該次段階の発破による締め固め効果が低下してしまう。また、かかる点に鑑み、各段階における発破の効果を十分なものとするため、発破一回毎に過剰となる間隙水圧が消散し、地盤が安定化するのを待って次段階の発破を行うこともできるが、その場合には発破作業に長時間を要することになる。
【0005】
他方、周知のように、現場周辺に住宅がある等の場合には発破による地盤振動が問題となる。しかも、軟弱な地盤では硬質な地盤や岩地山と比較して発生した振動が減衰しにくいため、大きな振動がかなりの距離伝搬してしまう。したがって、特に軟弱地盤では、発破による地盤振動を特定方向(住宅がある方向等)については低減させる必要がある。
【0006】
そこで、本発明の主たる課題は、上述の問題点を解決し、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることができるとともに、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることができる発破方法を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、軟弱地盤に発破孔を地下水位以下まで削孔し、この発破孔内の地下水位以下の深度に爆薬を設置するとともに、前記発破孔の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、地下水位以下まで延在するように間隙水圧消散孔を少なくとも1つ設け、前記発破孔を用いて発破を行う方法であって、
前記発破に先立って、前記間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して前記間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させることによって、前記発破により生ずる地盤振動を低減させる、
ことを特徴とする発破方法ことを特徴とする発破方法である。
本発明において、前記間隙水圧消散孔の内径を50〜100mmとし、かつ前記発破孔からの離間距離を100〜200cmとするのは好ましい。
【0008】
[作用]
本発明に従い発破孔の周辺地盤に間隙水圧消散孔を設けると、発破の衝撃力によって近傍の地盤における間隙水圧は過剰となるが、この過剰間隙水圧は、間隙水圧消散孔において速やかに消散する。したがって、複数の発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う場合においても、より短時間で次段階の発破を行うことができ、発破作業が迅速になる。
【0009】
また、地下水位の高い軟弱な地盤では発破による地盤振動は間隙水を主な振動媒体として伝播する。したがって、発破孔の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、間隙水圧消散孔を少なくとも1つ設けることにより、特定方向すなわち当該間隙水圧消散孔側における地盤振動を低減させることができる。
【0010】
さらに、発破に先立って、間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させると、発破により生じた過剰間隙水圧がより速やかに消散し、また地盤振動低減効果も向上する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳述する。
図1は、地盤に削孔した発破孔1を用いて発破を行うにあたり、発破孔1の周辺地盤内に、間隙水圧消散部2を設ける発破方法例を示している(以下、第1具体例という)。
【0012】
間隙水圧消散部2は、発破孔1の周辺地盤に少なくとも地下水位以下まで延在するように間隙水圧消散孔2Aを削孔することにより設ける。間隙水圧消散孔2Aの内径および深さは適宜定めることができるが、例えば内径は50〜100mm程度とすることができ、深さは発破孔1の深さと同程度とすることができる。また、地下水位の高い軟弱地盤においては、削孔後または発破後まで間隙水圧消散孔2Aが自立しないため、図示するように、消散孔2A内全体(孔底から孔口まで)に礫材等の透水性材料3を充填するのが望ましい。さらに、図示しないが、少なくとも地下水位以下に孔が位置するように有孔管を消散孔2A内に建て込むこともできる。これらの場合において、地下水位以上の部分については、紙、発泡スチロール等で形成した無孔管(有孔管でも良い)適宜の間隔で建て込むことにより、孔の自立を補助することができる。
【0013】
一方、図示例では、発破孔1は地下水位以下まで削孔されており、この発破孔1内の地下水位以下の深度に、図示しない雷管および脚線を配設した爆薬4が設置されている。
【0014】
本例において発破を行うと、地下水位下において、爆発の衝撃力によって間隙水圧が過剰となるとともに、周辺地盤における粒子堆積構造が破壊され、当該地盤に液状化が発生する。そして、地盤構成粒子の再堆積および間隙水圧の正常状態への復帰にともない地盤が締め固められる。この際、過剰となった間隙水圧により、地下水が、より通水性に優れる部分すなわち間隙水圧消散部2の透水性材料3に速やかに浸透する。その結果、発破により生ずる過剰間隙水圧は短時間で消散することになる。したがって、複数の発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う場合においても、より短時間で次段階の発破を行うことができ、発破作業を迅速に行うことができる。
【0015】
次に、図2は、地盤に複数の発破孔1,1…を削孔し、これら発破孔1,1…の間の地盤内に、間隙水圧消散部2,2を設ける発破方法例を示している(以下第2具体例という)。同図中の4は爆薬を示している。発破孔1,1…は、例えば図3に示すように平面視で行列状に複数設けることができ、この場合、隣合う4つの発破孔1,1…の中央に、それぞれ、間隙水圧消散部2,2…を設けるのが好ましい。また、本第2具体例における間隙水圧消散部2は、前述の第1具体例と同様に間隙水圧消散孔2Aを削孔し、この孔内全体に礫材等の透水性材料3を充填する等して設けることができる。
【0016】
本第2具体例のように複数の発破孔を用いて発破を行う場合には、これら多数の発破孔1,1…の間に間隙水圧消散部2,2…を設けることで、爆発に伴って発生した過剰間隙水圧を効果的にかつ短時間で消散させることができ、もって、短時間で連続的に発破を行う場合であっても、より効果的に地盤の締め固めを行うことができる。
【0017】
さらに、図4および図5は、地盤に削孔した発破孔1,1…の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤内に、間隙水圧消散部2,2を設ける発破方法例を示している(以下、第3具体例という)。本例において、間隙水圧消散部2,2…は、図示例のように発破孔から100〜200cm程度離間するように複数設けたり、地盤振動を低減させる側の地盤に発破孔を中心として周方向一端から他端までの中心角θが90〜120度となるように設けたりすることが提案される。また、間隙水圧消散部2,2…は、図4に示すように直線状に並べて設けたり、図5に示すように発破孔を中心に円弧状に並べて設けたりすることができる。さらに、図示しないが、間隙水圧消散部2,2…を、直線状または円弧状に複数列設けることができる。一方、図示しないが、地盤振動を低減させる側の地盤に、直線状または発破孔を中心として円弧状の溝を掘り、この溝内に礫材等の透水性材料を充填する等して、直線状または発破孔を中心として円弧状の間隙水圧消散部を設けることもできる。尚、本第3具体例における間隙水圧消散部2も、前述の第1具体例および第2具体例と同様に、間隙水圧消散孔2Aを必要数削孔し、この孔内全体に礫材等の透水性材料3を充填する等して設けることができる。
【0018】
前述のように、地下水位の高い軟弱な地盤では発破による地盤振動は間隙水を主な振動媒体として伝播する。すなわち、発破による地盤振動は、間隙水圧の過剰部分および過剰でない部分として伝播する。したがって、本第3具体例に示すように、地盤に削孔した発破孔1,1…の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、間隙水圧消散部2,2…を設けることにより、発破による地盤振動が当該間隙水圧消散部2,2…における過剰間隙水圧の消散によって、低減することになる。
【0019】
そして本発明では、これら第1〜第3具体例において、間隙水圧消散効果および地盤振動低減効果をさらに向上させるために、間隙水圧消散部2近傍の地下水位を、地下水の揚水により強制低下させる。この場合、ウェルポイント工法に用いる集水および排水装置をそのまま使用することができる。すなわち、図6に示すように、発破孔1の周辺に間隙水圧消散孔2Aを削孔し、この消散孔2A内に、ウェルポイント10を設置するとともに礫材等の透水性材料3を充填して間隙水圧消散部2を設け、ウェルポイント10の上端側を地上の排水装置11に連結し、この排水装置11によりウェルポイント10から地下水を集水し、地上側に排水することで、間隙水圧消散部2近傍の地下水位を強制低下させる。尚、同図中の4は爆薬を示している。そして、この地下水位の強制低下は、発破に先立って行う。
【0020】
このように、間隙水圧消散部近傍の地下水位を、例えば地下水の揚水により強制低下させると、発破により生じた過剰間隙水圧が間隙水圧消散部においてより速やかに消散し、従って地盤振動低減効果も向上する。
【0021】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることができるとともに、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1具体例を概略的に示す図である。
【図2】本発明の第2具体例を概略的に示す図である。
【図3】第2具体例における発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図4】第3具体例における発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図5】第3具体例における他の発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図6】地下水位を強制低下する例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
1…発破孔、2…間隙水圧消散部、2A…間隙水圧消散孔、3…透水性材料、4…爆薬、10…ウェルポイント、11…排水装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is particularly, by applying the blasting how that can dissipate excess pore water pressure caused when performing blasting at high soft ground underground water level in a short time, ground vibrations in a specific direction out of the ground vibration by blasting It is related with the blasting method which can reduce.
[0002]
[Prior art]
Regarding the compaction of loose sand ground by blasting, there have been many examples of construction mainly in Europe and North America. The present inventors have examined the application of the compaction method by blasting to soft ground such as a landfill or a reclaimed land in Japan.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when blasting is performed on soft ground, when viscous soil is confined, viscous soil is distributed near the ground surface, or in the case of ground with a lot of fine particles, the pore water pressure is increased by the explosion energy of blasting. Is increased, resulting in the following problems.
[0004]
In other words, in order to prevent the occurrence of blasting pollution such as noise and ground vibration, drill multiple blast holes in the ground and install explosives in each blast hole, or install multiple explosives in one blast hole. It is necessary to install them at different depths and to explode each explosive in sequence and blast them in stages. However, if the next stage blasting is performed before the pore water pressure that has become excessive due to the blasting has been dissipated, the compaction effect due to the next stage blasting will be reduced. In addition, in view of this point, in order to make the effect of blasting at each stage sufficient, the next stage of blasting is performed after the excess pore water pressure is dissipated at each blasting and the ground is stabilized. In that case, it takes a long time for the blasting operation.
[0005]
On the other hand, as is well known, when there are houses around the site, ground vibration due to blasting becomes a problem. Moreover, since the vibration generated in a soft ground is hard to attenuate compared to a hard ground or a rocky mountain, a large vibration propagates a considerable distance. Therefore, especially in soft ground, it is necessary to reduce ground vibration due to blasting in a specific direction (such as a direction where a house is located).
[0006]
Therefore, a main object of the present invention is to solve the problems described above, the excess pore water pressure caused when performing blasting at high soft ground underground water can be dissipated in a short time Rutotomoni, ground vibration by blasting Is to propose a blasting method capable of reducing ground vibration in a specific direction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
This onset bright in which the above-described problems, the blasthole is drilled to below the groundwater level in the soft ground, we established the explosives groundwater level below the depth in the blasthole, a vicinity of the blasthole, And at least one pore water pressure dissipation hole is provided in the ground on the side to reduce ground vibration so as to extend below the groundwater level , and blasting using the blasting hole,
Prior to the blasting, groundwater in the pore water pressure dissipation hole is drained to the ground side to forcibly reduce the groundwater level near the pore water pressure dissipation hole, thereby reducing ground vibration caused by the blasting.
A blasting method characterized by that.
In the present invention, it is preferable that the pore water pressure dissipation hole has an inner diameter of 50 to 100 mm and a distance from the blast hole of 100 to 200 cm .
[0008]
[Action]
When the pore water pressure dissipation hole is provided in the ground around the blast hole according to the present invention, the pore water pressure in the nearby ground becomes excessive due to the impact force of blasting, but this excess pore water pressure is quickly dissipated in the pore water pressure dissipation hole . Therefore, install explosives in multiple blast holes, install multiple explosives in one blast hole at different depths, and explode each explosive in sequence, blasting in multiple steps. Even when it is performed, the next stage of blasting can be performed in a shorter time, and the blasting operation becomes quicker.
[0009]
In soft ground with high groundwater level, ground vibration due to blasting propagates with pore water as the main vibration medium. Therefore, by providing at least one pore water pressure dissipation hole in the ground near the blasting hole and reducing ground vibration, it is possible to reduce the ground vibration in a specific direction, that is, the pore water pressure dissipation hole side. it can.
[0010]
Furthermore , prior to blasting, if the groundwater in the pore water pressure dissipation hole is drained to the ground side and the groundwater level near the pore water pressure dissipation hole is forcibly lowered, the excess pore water pressure generated by the blasting is dissipated more quickly, and The ground vibration reduction effect is also improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a blasting method in which a pore water
[0012]
Pore
[0013]
On the other hand, in the illustrated example, the
[0014]
When blasting is performed in this example, the pore water pressure becomes excessive due to the impact force of the explosion under the groundwater level, the particle accumulation structure in the surrounding ground is destroyed, and liquefaction occurs in the ground. Then, the ground is compacted as the ground constituent particles are redeposited and the pore water pressure returns to the normal state. At this time, due to the excess pore water pressure, the groundwater quickly permeates into the water
[0015]
Next, FIG. 2 shows an example of a blasting method in which a plurality of
[0016]
When blasting is performed using a plurality of blast holes as in the second specific example, by providing pore water
[0017]
4 and 5 show examples of blasting methods in which pore water
[0018]
As described above, in soft ground with high groundwater level, ground vibration due to blasting propagates with pore water as the main vibration medium. That is, ground vibration due to blasting propagates as an excess portion and a non-excess portion of pore water pressure. Therefore, as shown in the third specific example, pore water
[0019]
And in the present invention, in these first to third embodiments, in order to further improve the pore pressure dissipation effect and ground vibration reducing effect, the groundwater level pore
[0020]
In this way, if the groundwater level near the pore water pressure dissipation part is forcibly lowered by, for example, pumping up the groundwater, the excess pore water pressure generated by blasting is dissipated more quickly at the pore water pressure dissipation part, thus improving the ground vibration reduction effect. To do.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a high soft ground underground water can be dissipated in a short time the excess pore water pressure caused when performing blasting Rutotomoni, ground vibrations in a specific direction out of the ground vibration by blasting Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a first specific example of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a second specific example of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of blast holes and pore water pressure dissipation holes in a second specific example.
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of blast holes and pore water pressure dissipation holes in a third specific example.
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of other blast holes and pore water pressure dissipation holes in the third specific example.
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of forcibly lowering a groundwater level.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記発破に先立って、前記間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して前記間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させることによって、前記発破により生ずる地盤振動を低減させる、
ことを特徴とする発破方法。 Drill a blast hole in soft ground to below the groundwater level, install explosives at a depth below the groundwater level in the blast hole, and close to the ground near the blast hole and reduce ground vibration. A method of providing at least one pore water pressure dissipation hole so as to extend below the groundwater level , and performing blasting using the blasting hole,
Prior to the blasting, groundwater in the pore water pressure dissipation hole is drained to the ground side to forcibly reduce the groundwater level near the pore water pressure dissipation hole, thereby reducing ground vibration caused by the blasting.
A blasting method characterized by that.
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