JP4391664B2 - Ground improvement structure and construction method for soft ground - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤に含まれる水を排出することで硬質地盤へ改良する地盤改良工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
埋立て層、ヘドロ層、泥炭層などの軟弱な粘性土地盤を改良する工法として真空圧密工法が知られている。かかる真空圧密工法では、複数のドレーン材を改良対象地盤に打設して上端を地上まで延ばし、これらドレーン材上端に接触するようにサンドマットやドレーン材などの通水材を敷設し、通水材の下に有孔管を配設してこれにポンプを接続し、ドレーン材上端と通水材と有孔管とを気密に被覆するように改良対象地盤の全領域に気密性シート材を敷設する。そして、ポンプを稼働することにより、シート材で被覆した地盤上に真空圧が作用し、この真空圧は有孔管から通水材を介してドレーン材に伝達し、さらに地盤内に伝わる。かようにして地盤内に真空圧が作用すると、地盤内の水は真空圧により吸引されて、ドレーン材から通水材を介して有孔管に流れて地上に排出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の真空圧密工法には、次のような問題点がある。
▲1▼ドレーン材からの排水を促進するために、改良対象地盤の全領域にシート材を敷設しなければならず、このシート材の材料コストが高く、敷設作業の手間が煩雑である。
▲2▼道路盛土に真空圧密工法を併用する場合でも、改良域全域を気密シートで覆い、その上に盛土を行なっているため、工費や工期の面で課題があった。
▲3▼シート材で被覆した広範囲の地上面を気密に維持するためには、施工期間中の手間が煩雑であった。
【0004】
本発明は上記従来技術の問題点に着目し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、限られた範囲をシート材で被覆するだけで、改良対象地盤中の水分を効率的に排水することができる地盤改良構造および工法を提供することにある。
【0005】
上記課題を解決するために、本発明では、地盤改良対象領域は揚水区域と排水区域とからなり、該排水区域に、上端が外気や地表面水から密封する泥土などの不透水性材料で覆われ、下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように複数のドレーン材を設け、前記排水区域内に配置した揚水区域には、上端が改良対象地盤上まで延び下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように複数のドレーン材を設け、該ドレーン材の上端から水を所定位置まで導くための通水材を前記ドレーン材上端に接触するように敷設し、該通水材には有孔管を交差させて配置し、前記複数のドレーン材と前記通水材及び前記有孔管をシート材で気密に被覆し、該有孔管に連通してポンプを設けたことにより、前記ポンプで前記通水材及び前記有孔管を通して前記揚水区域から前記排水区域までの水をドレーン材で吸い上げることにより対象地盤を圧密可能にした軟弱地盤の地盤改良構造が提供される。
【0006】
本発明の地盤改良構造では、かかる構成により、排水区域では地盤内の水がドレーン材を通って改良対象地盤下方の透水層まで降下し、一方、揚水区域では透水層の水がドレーン材を通って上昇する。
つまり、排水区域のドレーン材は、上端が外気に連通せず下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように設置したので、外気や地表面の水がドレーン材に浸透せず、地盤内の水のみが浸透して透水層まで流れ下る。一方、揚水区域のドレーン材は、地上に突出した上端に通水材と有孔管が連通するように設けられてシートにより気密に被覆されたので、この通水材と有孔管を介して地上のポンプからの吸引力が透水層まで作用し、透水層や地盤内の水はドレーン材の下端から浸透して地上まで吸い上げられる。したがって、シートにより揚水区域のみを被覆すれば、この揚水区域を含む地盤改良対象範囲の全領域で良好な圧密効果が得られるので、シート材の材料コストは削減され、敷設作業も格段に容易になる。
【0007】
本発明の地盤改良構造において、前記揚水区域と前記排水区域との配置関係は、地盤からの排水が効率的に行なえるものであるならば、特に限定されるものではなく、例えば、排水区域を囲むように揚水区域を配置したり、あるいは、揚水区域を排水区域内に点在するように配置することができる。また前記ポンプは前記通水材と有孔管に連通させることができれば、地盤改良対象領域の揚水区域または排水区域、または地盤改良対象領域外のいずれに設置しても良い。
【0008】
また本発明の地盤改良構造において、ドレーン材上端が外気に連通しないように改良対象地盤中に留まるか又は不透水性材料で覆われるとは、例えば、改良対象地盤の地表付近が不透水性の粘性土からなる場合には、ドレーン孔上端を埋め戻したり、あるいは改良対象地盤の地表付近がサンドマットなどからなる場合には、ドレーン材上端をドレーン孔に落とし込み不透水性の粘性土で埋め戻せば、ドレーン材上端は外気に連通せず、地表の水がドレーン材に浸透することも防止できる。
【0009】
本発明において、前記改良対象地盤と非改良対象地盤との境界域には、前記透水層を貫通する遮水壁を設け、非改良対象地盤からの地下水の流れを遮って、非改良対象地盤の沈下を最小限に留めることが好ましい。
【0012】
本発明において、前記ドレーン材は、排水区域の地盤内に含まれる水分を下方の透水層まで導いたり、揚水区域の透水層や地盤内に含まれる水分を上方の通水材及び有孔管まで導くことができるものであれば良く、例えば、カードボード系ドレーン材、サンドドレーン、円筒形に形成された伸縮可能なフレキシブルパイプ系ドレーン材などを使用することができるが、前記カードボード系ドレーンとフレキシブルパイプ系ドレーン材は取り扱いや打設が比較的容易で、かつ経済性に優れており、特に、フレキシブルパイプ系ドレーン材は集水効果に優れているので最適である。
なお、前記フレキシブルパイプ系ドレーン材としては、例えば、らせん状に形成された合成樹脂製の骨部材と、この骨部材に取り付けられた繊維性フィルターとにより、伸縮可能で曲折可能な円筒形状に構成したものが使用可能であり、これは地盤の液状化防止用のドレーンとして多く利用されている。
【0013】
また本発明では、 地盤改良対象領域に揚水区域と排水区域とを設定し、該排水区域において、複数のドレーン材を上端が外気や地表面水を不透水材料で連通しないように前記ドレーン材の下端を改良対象地盤下方の透水層まで延設し、前記排水区域内に配置した揚水区域では、複数のドレーン材を改良対象地盤下方の透水層から改良対象地盤上まで延設し、前記複数のドレーン材に通水材及び有孔管を介して前記揚水区域外のポンプに連通させ、前記複数のドレーン材上端、前記通水材及び前記有孔管をシート材により気密に被覆し、前記ポンプを稼働して、前記透水層から揚水区域におけるドレーン材から前記通水材及び前記有孔管を介して前記ポンプまで水を導いて排水すると共に、前記排水区域における前記ドレーン材を通して地盤内の水を前記透水層まで導くことにより前記改良対象地盤を圧密にする軟弱地盤の地盤改良工法が提供される。
【0015】
本発明の地盤改良工法において、前記排水区域におけるドレーン材としてカードボード系ドレーン材を使用する場合、軸材の先端に刃物を取り付けた冶具を、ドレーン材打設後の孔内に挿入して切断すれば、ドレーン材の上端は地表面から数m低く設置することができる。ここで、他の切断冶具としては、高圧ジェット、油圧シリンダー、水中ガス切断、放電、熱線、ディスクソーを利用した装置が使用可能である。
また前記排水区域におけるドレーン材が、フレキシブルパイプ系ドレーン材である場合には、打設後、ドレーン材の上端を引張りながら切断すれば、伸長したドレーン材は収縮して上端を地表面下に設置することができる。このフレキシブルパイプ系ドレーン材の上端には、土砂の円筒内への流入を防止するための蓋を取り付けることが好ましい。
さらに別の方法としては、ドレーン材を地表付近で切断した後、軸材の先端に掛止具が設けられた冶具にドレーン材の上端を掛止させて、ドレーン打設孔内の所定深さまで押し下げても良く、このとき高圧ジェットを併用することも可能である。
一方、ドレーン材として、サンドドレーンを使用する場合、孔内に投入する砂の量を調整すれば、ドレーン材の上端を地表面より数メートル下方になるように形成でき、孔の上端残部は粘性土で埋め戻す。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は本発明に係る地盤改良構造を示した断面図であり、図2(a)(b)は揚水区域のそれぞれ断面図と平面図である。図1及び図2において、地盤改良構造10は排水区域20と揚水区域21とから構成され、排水区域20では改良対象地盤内に複数の排水ドレーン材15が打設され、一方、揚水区域21では、改良対象地盤内に複数の揚水ドレーン材16が打設され、地表面に有孔管12bと複数の通水材12aとが敷設され、これら揚水ドレーン材上端16aと通水材12aと有孔管12bとが気密に被覆されるようにシート材11を地表面に敷設し、連結管18を介して有孔管12bに連通するように真空ポンプ17が設けられ、さらに、図示しない遮水壁が、改良対象地盤13と非改良対象地盤との境界域に設けられたことを特徴とする。
なお、本実施例においては、改良対象地盤下方の透水層が一層だけの場合について説明するが、透水層が多数ある地盤にも適用可能である。
【0017】
前記排水区域20における排水ドレーン材15は、下端が改良対象地盤下方の透水層14に達し、上端が外気や地表面水に連通しないように改良対象地盤13中に留まり、この上端が不透水性材料としての泥土24で埋め戻されて、概ね1〜2m程度の間隔で配置される。
一方、揚水区域21における前記揚水ドレーン材16は、下端が改良対象地盤下方の透水層14に達し、上端16aが改良対象地盤13の地表面に突出するように設けられ、概ね1m程度の間隔で配置される。
【0018】
ここで、前記排水ドレーン材15および前記揚水ドレーン材16としては、例えば、カードボード系ドレーン材、サンドドレーン、円筒形に形成されたフレキシブルパイプ系ドレーン材などを使用することができるが、取扱いの容易さ、経済性および集水効果から考慮すると、特に、円筒形の伸縮自在・曲折可能なフレキシブルパイプ系ドレーン材が最適である。
【0019】
前記通水材12aは帯状に形成されたものを使用し、図2(a)(b)に示したように、地表面に突出した揚水ドレーン材上端16aに接触するように所定間隔で敷設する。また、有孔管12bは塩化ビニールパイプなどの管体に複数の孔を穿設したものを使用し、複数の通水材12aに交差するように延設する。なお、図2(a)(b)では、通水材12aが有孔管12bの上に位置するように図示したが、この上下の位置関係は逆にすることも可能である。さらに、前記シート材11は、両端部11aを改良対象地盤13に埋設し、この両端部11aから内部に外気が流入しないようにする。
【0020】
また前記改良対象地盤13と非改良対象地盤との境界域に設ける遮水壁は、ソイルモルタル、鋼矢板あるいは流動化泥土により形成することができる。
例えば、地盤改良の対象範囲に比べて透水層が大きな広がりを有する地盤において、遮水壁を設けずに地盤改良を行なった場合、非改良対象地盤からも地下水を集水してしまうため、改良対象地盤では圧密効果が低下し、一方、非改良対象地盤では地盤沈下を生じることがある。
したがって、改良対象地盤13と非改良対象地盤との境界域に透水層を貫通する遮水壁を構築すれば、非改良対象地盤からの地下水の集水が防止されるので、上述の問題は解決される。
【0021】
図示はしないが、前記揚水区域21には、管体の先端にウェルポイントを接続し、この管体に配管を介して真空ポンプを連通させてなる揚水装置、いわゆるウェルポイントシステムを設けることができる。ウェルポイントシステムは、外径5〜6cm、長さ約1m程度の管体の先端と軸方向に孔が形成された吸水管、すなわちウェルポイントと、このウェルポイントにそれぞれ接続して地中のほぼ垂直方向に所定間隔で配設される長さ4〜6m程度の複数の揚水管と、これら複数の揚水管の上端に接続して地上に延設するヘッダー管と、このヘッダー管に接続する真空真空ポンプと、排出された水と空気とを分離する分離装置と、この分離装置を介して排気と排水をそれぞれ行なう排気装置と排水装置とを備える。
【0022】
次に、図3は図1における排水区域20と揚水区域21との位置関係を示す平面図であり、ここでは、排水区域20の周りを囲むように揚水区域21を配置しており、また図4は図3と異なり、揚水区域21を排水区域内20に点在するように配置したものである。つまり、排水区域20と揚水区域21との配置関係は、地盤条件、地盤改良の対象域の形状または真空ポンプ17の吸引能力などを勘案して、地盤からの排水が効率的に行なえる範囲内にて適宜変更可能なものである。例えば、道路盛土に本発明を適用する場合は、盛土法尻に沿って帯状の揚水区域21を配置すれば良い(図1参照)。
【0023】
図5は本発明に係る地盤改良工法を説明するための簡略図であって、一部の工程のみを示したものであり、以下、図5を参照して地盤改良工法を説明する。
最初に、作業性を高めるため改良対象地盤13のうえに砂などを撒いてサンドマット25を形成する。次に、サンドマット25上にドレーン打設機30を走行させて排水ドレーン材15及び揚水ドレーン材16を所定間隔で打設する。
このとき、排水ドレーン材15は、下端が透水層14に達し上端が地表から1〜2m程度下方の地中に留まるように打設し、一方、揚水ドレーン材16は図5に図示していないが、下端が透水層14に達し上端が地表に突出するように打設する。
【0024】
さらに詳細には、排水ドレーン材15および揚水ドレーン材16は、それら上端を地表面まで延ばして打設し、揚水ドレーン材16の上端16aはそのまま地表面に折り曲げる一方で、排水ドレーン材15の上端15aは地表面まで延ばして打設し、その上端15aを作業員26が押込み冶具27で地下1〜2m程度まで押し込み、泥土ポンプ31により孔内に泥土24を打設する。これにより、排水ドレーン材15上端を大気や表面水から密封することができる。なお、孔内には泥土24にかえて、例えば、発泡スチロールからなる砲弾型の蓋を挿設しても良い。また載荷重として盛土22を併用する場合や道路盛土の場合には、排水区域20に盛土材を配置することにより、排水ドレーン材上端15aの気密性の保持を盛土材(粘性土)で代替することができる。
【0025】
なお、図示はしないが、上記以外の排水ドレーン材上端の処理方法として、改良対象地盤13の全領域にわたり、排水ドレーン材15の上端15aが地下1〜2m程度の深さに留まるように打設し、その後、排水ドレーン材上の粘性土層の攪拌や敷均しにより、1〜2m程度の厚さの不透水層を形成し、これにより、排水ドレーン材15上端を大気や表面水から密封しても良い。
【0026】
また排水ドレーン材の打設工程の前後または同時に、揚水ドレーン材16の打設が終了した揚水区域21における施工をさらに進める。すなわち、図2(b)に示すように、揚水区域21において、揚水ドレーン材上端16aのあいだに有孔管12bを延設し、この有孔管12bの上から揚水ドレーン材上端16aに接触するように帯状の通水材12aを所定間隔で敷設する。そして、連結管18を介して有孔管12bに真空ポンプ17を接続し、揚水ドレーン材上端16aと通水材12aと有孔管12bとをシート材11で被覆し、このシート材11の両端11aを地盤内に埋設する。
【0027】
以上のようにして形成した地盤改良構造10における作用について説明する。真空ポンプ17を稼働すると、シート材11で覆われた内部からは空気が排出されてここに真空圧が作用し、この真空圧が連結管18から有孔管12bを介して通水材12aに伝わり、さらに、真空圧は通水材12aから揚水ドレーン材16に伝達する。これにより、透水層14の水は、揚水ドレーン材16を通って上方に吸い上げられるとともに、改良対象地盤13に含まれる水も揚水ドレーン材16を介して地上まで吸い上げられる。したがって、圧密沈下が進んで、揚水区域21は地盤改良される。
【0028】
一方、揚水ドレーン材16から透水層14まで伝達された真空圧は、さらに、排水ドレーン材15を介して排水区域20における改良対象地盤13にも作用する。したがって、改良対象地盤13に含まれる水は、排水ドレーン材15に吸収されて下方に降下し、透水層14に達し、これにより、改良対象地盤13は圧密が進んで地盤強度が増加する。
つまり、改良対象地盤13には、大気圧との差で50〜80kNの圧力が等方圧密荷重として作用し、圧密が促進されるとともに地盤強度が増して残留沈下が抑制される。
【0029】
図6(a)〜(c)は本発明に係る地盤改良工法を海岸などの水域に適用する例を簡略に示した図である。
海岸などの水域を埋め立てる場合、最初に護岸壁43を構築し、砂撒き船42から砂を投下して水面下の地盤46上に概ね1m程度のサンドマット45を形成してこれを透水層となし、次いで、埋立土を圧送するためのパイプ41を海上40に浮かべて、このパイプ41からサンドマット45の上に浚渫粘性土または軟弱土などの埋立て土を投下し、埋立て地盤44を構築する。
なお、気密性を高めるためにサンドマット45は地盤改良の範囲外に形成せず、また埋立て地盤44のうえには表面水が残るように埋立てを行なう。
【0030】
次に、埋立て地盤44を排水区域と揚水区域とに区分けする。
そして、台船に搭載したドレーン打設機49を表面水54に浮かべ、これにより埋立て地盤44の排水区域で排水ドレーン材48を打設する。このとき、排水ドレーン材48は下端を少なくともサンドマット45に到達させ、上端を埋立て地盤44上で切断する。排水ドレーン材48を打設した後、この上に粘性土などの不透水性材料を1〜2m程度の厚さに撒き出して不透水層47を形成する。
【0031】
一方、埋立て地盤44の揚水区域では、不透水層47を形成した後に、ドレーン打設機49により揚水ドレーン材を打設する。このとき、揚水ドレーン材は下端を少なくともサンドマット45に到達させ、上端を不透水層47の上まで延ばして切断する。かようにして複数の揚水ドレーン材を打設した後に、図5により説明した同じ方法で、揚水区域に不織布と有孔管とシート材とを設置し、連結管を介して有孔管に真空ポンプを連通させる。
以上のようにして地盤改良構造を構築した後、真空ポンプを稼働させて地下水を排出すれば、上記と同様に埋立て地盤44には真空圧が作用し、圧密沈下により埋立て地盤44の地盤改良が可能になる。
【0032】
【発明の効果】
本発明では、改良対象地盤に排水区域と揚水区域とを設定し、排水区域のドレーン材は、上端が外気に連通せず下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように設置し、揚水区域のドレーン材は、下端が改良対象地盤下方の透水層に達し上端が地上に突出しするように設置し、さらに揚水区域ではドレーン材にポンプからの真空圧が伝わるように、集水手段とシート材とポンプとを設けたので、地上のポンプからの真空圧が揚水区域のドレーン材を介して透水層まで作用し、この透水層からは排水区域のドレーン材を介して真空圧が改良対象地盤内に伝達する。したがって、シートによる被覆を揚水区域のみで行なえば、この揚水区域を含む地盤改良対象範囲の全領域に真空圧を及ぼすことができて、良好な圧密効果が得られるので、シート材の材料コストやシート同士の接着作業のような敷設作業の施工コストも格段に低く抑止することが可能になる。
【0033】
また本発明では、設計条件に応じて必要最小限の範囲を揚水区域に設定すればよいので、シートの敷設や気密の維持管理が省力化され、工費の低減と工期の短縮につなげることができる。
【0034】
さらに本発明では、排水区域のドレーン材は、上端が外気に連通せず下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように設置したので、地表面の水や外気が、排水ドレーン材を通って下方に流れることを防止し、したがって、排水ドレーン材と透水層を介した改良対象地盤からの集水効率は高まり、改良対象地盤内の地下水位を十分低下させることができるので、載荷盛土などを排水区域に別途設ける必要が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る地盤改良構造を示した断面図である。
【図2】図1における揚水区域を拡大した図であって、(a)は断面図、(b)は平面図である。
【図3】図1における揚水区域と排水区域の位置関係を示す平面図である。
【図4】図3とは異なる揚水区域と排水区域の位置関係を示す図である。
【図5】本発明に係る地盤改良工法を説明するための簡略図である。
【図6】(a)〜(c)は本発明に係る地盤改良工法を海岸などの水域に適用する例を簡略に示した図である。
【符号の説明】
10 地盤改良構造
11 シート材
12a 通水材
12b 有孔管
13 改良対象地盤
14 透水層
15 排水ドレーン材(ドレーン材)
16 揚水ドレーン材(ドレーン材)
17 真空ポンプ(ポンプ)
20 排水区域
21 揚水区域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground improvement method for improving hard ground by discharging water contained in soft ground.
[0002]
[Prior art]
A vacuum consolidation method is known as a method for improving soft and viscous ground such as landfill layer, sludge layer and peat layer. In such a vacuum consolidation method, a plurality of drain materials are placed on the ground to be improved, the upper ends are extended to the ground, and water-permeable materials such as sand mats and drain materials are laid to contact the upper ends of the drain materials. A perforated pipe is placed under the material and a pump is connected to it, and an airtight sheet material is applied to the entire area of the ground to be improved so as to cover the drain material upper end, the water flow material and the perforated pipe in an airtight manner. Lay down. Then, by operating the pump, a vacuum pressure acts on the ground covered with the sheet material, and this vacuum pressure is transmitted from the perforated pipe to the drain material through the water-permeable material and further transmitted into the ground. When the vacuum pressure acts in the ground in this way, the water in the ground is sucked by the vacuum pressure, flows from the drain material to the perforated tube through the water flow material, and is discharged to the ground.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional vacuum consolidation method has the following problems.
(1) In order to promote drainage from the drain material, it is necessary to lay a sheet material in the entire area of the ground to be improved, and the material cost of the sheet material is high, and the labor of laying work is complicated.
(2) Even when the vacuum consolidation method is used in combination with road embankment, since the entire improved area is covered with an airtight sheet and embankment is performed on it, there are problems in terms of construction cost and construction period.
(3) In order to maintain a wide range of the ground surface covered with the sheet material in an airtight manner, the labor during the construction period is complicated.
[0004]
The present invention focuses on the above-mentioned problems of the prior art and solves this problem. The problem is that the moisture in the ground to be improved can be efficiently removed by simply covering a limited area with a sheet material. An object of the present invention is to provide a ground improvement structure and method capable of draining.
[0005]
In order to solve the above problems, the present invention, soil improvement target area consists of a pumping zone and drainage zone, the drainage area, covered with water-impermeable material, such as mud upper end sealed from the outside air and ground surface water We, the lower end is provided with a plurality of drain material so as to reach the aquifer improved target ground below, wherein the pumping area disposed in the drainage zone, the lower end extends the upper end until the improvements subject soil improvement target ground lower permeability A plurality of drain materials are provided so as to reach the layer, and a water-permeable material for guiding water from the upper end of the drain material to a predetermined position is laid so as to contact the upper end of the drain material, and the water-permeable material is perforated. by intersecting the tube was placed, by the water passage material and the perforated tube and the plurality of drain material was coated in an airtight sheet material, provided with a pump in communication with the organic hole tube, with the pump Through the water-permeable material and the perforated pipe Soil Improvement structure of soft ground which enables consolidation target ground by sucking water from the water zone to the drain zone in the drain member is provided.
[0006]
In the ground improvement structure of the present invention, with this configuration, the water in the ground falls through the drain material to the permeable layer below the improvement target ground in the drainage area, while the water in the permeable layer passes through the drain material in the pumped area. Rise.
In other words, the drain material in the drainage area is installed so that the upper end does not communicate with the outside air and the lower end reaches the water permeable layer below the ground to be improved. Only water permeates and flows down to the permeable layer. On the other hand, the drainage material in the pumping area is provided so that the water-permeable material and the perforated pipe communicate with each other at the upper end protruding above the ground, and is airtightly covered with the sheet. The suction force from the pump on the ground acts to the permeable layer, and the water in the permeable layer and the ground penetrates from the lower end of the drain material and is sucked up to the ground. Therefore, if only the pumping area is covered with the sheet, a good compaction effect can be obtained in the entire area of the ground improvement target area including this pumping area, so the material cost of the sheet material is reduced and the laying work becomes much easier. Become.
[0007]
In the ground improvement structure of the present invention, the arrangement relationship between the pumping area and the drainage area is not particularly limited as long as drainage from the ground can be efficiently performed. The pumping areas can be arranged so as to surround, or the pumping areas can be arranged to be scattered in the drainage area. The pump may be installed either in the pumping area or drainage area of the ground improvement target area or outside the ground improvement target area as long as it can communicate with the water-permeable material and the perforated pipe.
[0008]
In the ground improvement structure of the present invention, the upper end of the drain material stays in the ground to be improved or is covered with the water-impermeable material so as not to communicate with the outside air. If the soil is made of clay, refill the top of the drain hole, or if the surface of the ground to be improved consists of sand mats, drop the top of the drain material into the drain hole and backfill with impervious viscous soil. For example, the upper end of the drain material does not communicate with the outside air, and the surface water can be prevented from penetrating into the drain material.
[0009]
In the present invention, a boundary region between the improvement target ground and the non-improvement target ground is provided with a water-impervious wall that penetrates the water permeable layer to block the flow of groundwater from the non-improvement target ground, It is preferable to minimize settlement.
[0012]
In the present invention, the drain material guides the moisture contained in the ground of the drainage area to the lower permeable layer, or the moisture contained in the permeable layer of the pumped area and the ground to the upper permeable material and the perforated pipe. Any material can be used as long as it can be guided, for example, a cardboard drain material, a sand drain, and a flexible pipe drain material that can be expanded and contracted in a cylindrical shape can be used. The flexible pipe drain material is relatively easy to handle and place and is excellent in economic efficiency. In particular, the flexible pipe drain material is optimal because it has an excellent water collecting effect.
In addition, as the flexible pipe drain material, for example, a synthetic resin bone member formed in a spiral shape and a fibrous filter attached to the bone member is configured to be a stretchable and bendable cylindrical shape. Can be used, and this is often used as a drain for preventing liquefaction of the ground.
[0013]
In the present invention, a pumping area and a drainage area are set in the ground improvement target area, and in the drainage area, a plurality of drain materials are arranged at the upper end so that the outside air and the ground surface water are not communicated with an impermeable material . lower is extended up to aquifer improved target ground below, in the drainage zone pumping area was placed in, and extends a plurality of drain material from aquifer improved target ground down to the improved target ground, said plurality of communicated to the pumping zone outside of the pump through the water passage material and perforated pipe in the drain member, said plurality of drain material upper, the water passage material and the perforated tube covered hermetically by a sheet material, said pump From the drainage layer through the drainage material in the pumped area to the pump through the water-permeable material and the perforated pipe to drain the water, and through the drain material in the drainage area The ground improvement construction method of the soft ground which makes the said improvement object ground compact by guiding the water of this to the said permeable layer is provided.
[0015]
In the ground improvement method of the present invention, when using a cardboard drain material as a drain material in the drainage area, a jig with a blade attached to the tip of the shaft material is inserted into the hole after the drain material is placed and cut. Then, the upper end of the drain material can be installed several meters lower than the ground surface. Here, as another cutting jig, an apparatus using a high-pressure jet, a hydraulic cylinder, underwater gas cutting, discharge, heat rays, and a disk saw can be used.
In addition, when the drain material in the drainage area is a flexible pipe drain material, if the upper end of the drain material is cut after pulling, the extended drain material contracts and the upper end is installed below the ground surface. can do. It is preferable to attach a lid for preventing inflow of earth and sand into the cylinder at the upper end of the flexible pipe drain material.
As another method, after cutting the drain material near the ground surface, the upper end of the drain material is hooked to a jig provided with a hook at the tip of the shaft member, to a predetermined depth in the drain hole. It may be pushed down, and at this time, a high-pressure jet can be used in combination.
On the other hand, when using a sand drain as a drain material, the top of the drain material can be formed to be several meters below the ground surface by adjusting the amount of sand thrown into the hole. Backfill with soil.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, although an example is described based on an accompanying drawing, the present invention is not limited to this.
FIG. 1 is a sectional view showing a ground improvement structure according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a sectional view and a plan view, respectively, of a pumping area. 1 and 2, the
In addition, in a present Example, although the case where there is only one permeable layer below the improvement target ground is described, the present invention can also be applied to a ground having many permeable layers.
[0017]
The
On the other hand, the
[0018]
Here, as the
[0019]
The water-
[0020]
Moreover, the impermeable wall provided in the boundary area | region of the said
For example, in a ground where the permeable layer has a large expanse compared to the target area for ground improvement, if ground improvement is performed without providing a water-impervious wall, groundwater will be collected from the non-improvement target ground. In the target ground, the consolidation effect is reduced, while in the non-improved target ground, ground subsidence may occur.
Therefore, if the impermeable wall that penetrates the water permeable layer is constructed in the boundary area between the
[0021]
Although not shown, the pumping
[0022]
Next, FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between the
[0023]
FIG. 5 is a simplified diagram for explaining the ground improvement method according to the present invention, and shows only a part of the steps. Hereinafter, the ground improvement method will be described with reference to FIG.
First, in order to improve workability, the
At this time, the
[0024]
More specifically, the
[0025]
Although not shown, as a method for treating the drainage drain material other than the above, the
[0026]
Moreover, the construction in the
[0027]
The effect | action in the
[0028]
On the other hand, the vacuum pressure transmitted from the pumped
That is, on the
[0029]
FIGS. 6A to 6C are diagrams schematically showing an example in which the ground improvement method according to the present invention is applied to a water area such as a coast.
When reclaiming a water area such as a coast, a
In order to improve airtightness, the
[0030]
Next, the
Then, the
[0031]
On the other hand, in the pumped area of the
After constructing the ground improvement structure as described above, if the groundwater is discharged by operating the vacuum pump, a vacuum pressure is applied to the
[0032]
【The invention's effect】
In the present invention, a drainage area and a pumping area are set on the improvement target ground, and the drainage material of the drainage area is installed so that the upper end does not communicate with the outside air and the lower end reaches the water permeable layer below the improvement target ground. The drain material is installed so that the lower end reaches the permeable layer below the ground to be improved and the upper end protrudes above the ground, and in the pumping area, the drainage means and the sheet material are transmitted so that the vacuum pressure from the pump is transmitted to the drain material. Since the vacuum pressure from the pump on the ground acts on the permeable layer through the drainage material in the pumped area, the vacuum pressure is improved from the permeable layer through the drainage material in the drainage area. To communicate. Therefore, if the sheet is covered only in the pumping area, a vacuum pressure can be applied to the entire area of the ground improvement target area including this pumping area, and a good consolidation effect can be obtained. The construction cost of the laying work such as the bonding work between the sheets can be remarkably suppressed.
[0033]
Further, in the present invention, the minimum necessary range may be set in the pumping area according to the design conditions, so that the laying of seats and the maintenance of airtightness can be saved, and the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened. .
[0034]
Furthermore, in the present invention, since the drain material of the drainage area is installed so that the upper end does not communicate with the outside air and the lower end reaches the water permeable layer below the ground to be improved, the ground surface water and the outside air pass through the drainage drain material. Therefore, the water collection efficiency from the ground to be improved through the drainage drain material and the permeable layer can be increased, and the groundwater level in the ground to be improved can be sufficiently lowered. The need for a separate drainage area is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a ground improvement structure according to the present invention.
2 is an enlarged view of a pumping area in FIG. 1, where (a) is a cross-sectional view and (b) is a plan view.
FIG. 3 is a plan view showing a positional relationship between a pumping area and a draining area in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between a pumping area and a drainage area different from FIG. 3;
FIG. 5 is a simplified diagram for explaining a ground improvement method according to the present invention.
FIGS. 6A to 6C are diagrams schematically showing an example in which the ground improvement method according to the present invention is applied to a water area such as a coast.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
16 Pumped drain material (drain material)
17 Vacuum pump (pump)
20
Claims (4)
該排水区域に、上端が外気や地表面水から密封する泥土などの不透水性材料で覆われ、下端が改良対象地盤下方の透水層に達するように複数のドレーン材を設け、
前記排水区域内に配置した揚水区域には、上端が改良対象地盤上まで延び下端が改良対象地盤下方の前記透水層に達するように複数のドレーン材を設け、該ドレーン材の上端から水を所定位置まで導くための通水材を前記ドレーン材上端に接触するように敷設し、該通水材には有孔管を交差させて配置し、前記複数のドレーン材と前記通水材及び前記有孔管をシート材で気密に被覆し、
該有孔管に連通してポンプを設けたことにより、前記ポンプで前記通水材及び前記有孔管を通して前記揚水区域から前記排水区域までの水をドレーン材で吸い上げることにより対象地盤を圧密可能にした軟弱地盤の地盤改良構造。The ground improvement target area consists of pumping area and drainage area,
In the drainage area, a plurality of drain materials are provided so that the upper end is covered with a water-impermeable material such as mud that seals from outside air or ground surface water , and the lower end reaches a water permeable layer below the ground to be improved,
Wherein the pumping zone disposed in the drainage zone, a plurality of drain material so that the lower end extends to the upper end on an improved target ground reaching the permeable layer of the improved target ground below a predetermined water from the upper end of the drain member A water-permeable material for guiding to a position is laid so as to contact the upper end of the drain material, and the water-permeable material is arranged by crossing perforated pipes, and the plurality of drain materials, the water-permeable material, and the Cover the hole tube with a sheet material in an airtight manner,
By providing a pump in communication with the perforated pipe, the target ground can be consolidated by sucking up the water from the pumping area to the drainage area with the drain material through the water-permeable material and the perforated pipe. Improved ground structure for soft ground .
該排水区域において、複数のドレーン材を上端が外気や地表面水を不透水材料で連通しないように前記ドレーン材の下端を改良対象地盤下方の透水層まで延設し、
前記排水区域内に配置した揚水区域では、複数のドレーン材を改良対象地盤下方の前記透水層から改良対象地盤上まで延設し、前記複数のドレーン材に通水材及び有孔管を介して前記揚水区域外のポンプに連通させ、前記複数のドレーン材上端、前記通水材及び前記有孔管をシート材により気密に被覆し、
前記ポンプを稼働して、前記透水層から揚水区域におけるドレーン材から前記通水材及び前記有孔管を介して前記ポンプまで水を導いて排水すると共に、前記排水区域における前記ドレーン材を通して地盤内の水を前記透水層まで導くことにより前記改良対象地盤を圧密にする軟弱地盤の地盤改良工法。Set up a pumping area and a drainage area in the ground improvement area,
In the drainage area, the lower end of the drain material is extended to the water permeable layer below the improvement target ground so that the upper end of the plurality of drain materials does not communicate outside air or ground surface water with the impermeable material ,
In pumping zone disposed in the drainage zone, to extend a plurality of drain material from the water permeable layer of the improved target ground down to the improved target ground, via a water passage material and the perforated pipe to the plurality of drain material the communicated with the pumping area outside of the pump, said plurality of drain material upper, the water passage material and the perforated tube covered hermetically by a sheet material,
Running the pump, said with a drain material in the pumping zone from permeable layer through the water passage material and the perforated tube for draining leading water to the pump, the soil through the drain material in the drainage zone The ground improvement construction method of the soft ground which makes the said improvement object ground compact by guiding the water of this to the said water permeable layer.
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