JP4791902B2

JP4791902B2 - 盛土工法用遮水シート、盛土構造、及び、盛土工法

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Publication number: JP4791902B2
Application number: JP2006199137A
Authority: JP
Inventors: 雅人高橋
Original assignee: 味岡株式会社
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: JP2008025219A

Description

本発明は、盛土工法用遮水シート、盛土構造、及び、盛土工法に関し、特に、地山と盛土との界面に配置される盛土工法用遮水シート、この盛土工法用遮水シートを用いた盛土構造、及び、盛土工法に関する。

近年、軟弱地盤や急傾斜地等の、盛土工法として、軽量盛土工法が知られている。この軽量盛土工法においては、軽量性、流動性を有する軽量盛土材料により盛土部が形成される。盛土部と地山の界面には、排水や盛土部への水の侵入防止のための構造が必要とされる（特許文献１参照）。そのため、盛土部と地山の界面に遮水シートを配置することがある。しかしながら、遮水シートの表面は、一般的に摩擦係数が低く、遮水シートと盛土側の材料との間で滑りが生じて、軽量盛土材料により界面に沿った下方向への荷重が大きくなってしまうという問題があった。
特開２００１−２２０７４６号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、盛土側の材料との間での滑りを抑制することの可能な盛土工法用遮水シート、盛土構造、及び、盛土工法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の盛土工法用遮水シートは、地山（１２）の斜面（１４）の表面を覆う盛土工法用遮水シート（２０）と前記斜面（１４）と対峙する擁壁（１６）との間に軽量盛土材料を打設した盛土部（３０）を設けた盛土構造に用いられる盛土工法用遮水シート（２０）において、
盛土工法用遮水シート（２０）の下側で擁壁（１６）近傍の地山（１２）に排水溝（１９）が設けられており、
該盛土工法用遮水シート（２０）は、
地山（１２）の斜面１４側に設置されると共に、地山（１２）から侵出する水の通水層となる地山側保護シート（２２）と、
該地山側保護シート（２２）の前記地山と逆側に接着された遮水シート（２４）と、
該遮水シート（２４）の前記地山側保護シート（２２）と逆側に接着されて、遮水シート（２４）よりも摩擦係数が大きく、前記地山側保護シート（２２）より厚みが薄い不織布シート（２６）とを備えてなり、
前記打設された軽量盛土材料は上記不織布シート（２６）の表面の繊維に入り込み絡み合った状態で固定されることを特徴とする。

ここで、軽量盛土材料とは、軽量盛土工法に用いられる気泡混合軽量土などの、通常の土壌よりも軽量性を有する材料をいい、一般的には、気泡混合モルタル等が使用される。

上記構成によれば、遮水シートに不織布シートが接着されているので、不織布シートの外側に軽量盛土材料を打設すると、不織布シートの表面の繊維が軽量盛土材料の中に入り込む。
したがって、軽量盛土材料が硬化すると、不織布シートの繊維が軽量盛土材料と絡み合った状態で軽量盛土材料内に固定される。
これにより、盛土部と不織布シートとが強固に接着され、盛土部と不織布シートとの間での滑りを抑制することができる。
また、遮水シートよりも摩擦係数が大きく、地山側保護シートより厚みが薄い不織布シートを備えているので、盛土工法用遮水シート全体の厚みを薄くすることができる。
これと同時に、盛土工法用遮水シートには地山側保護シートが設けられているので、地山から侵出する水の通水層として利用することができ、盛土工法用遮水シートの下側で擁壁近傍の地山に形成された排水溝に前記侵出する水を排水することができる。

請求項２に記載の盛土工法用遮水シートは、前記不織布シートが、前記遮水シートよりも摩擦係数が大きいこと、を特徴とする。

不織布シートの摩擦係数が大きければ、仮に、不織布シートが軽量盛土材料との間の前述のような接着性が損なわれても、滑りを抑制することができる。

請求項３に記載の盛土工法用遮水シートは、前記地山側保護シートが、不織布を含んで構成されていること、を特徴とする。

このように、地山側保護シートとして不織布を用いることにより、地山からの地下水などの排水性を向上させることができる。

請求項４に記載の盛土工法用遮水シートは、前記不織布シートが、前記地山側保護シートよりも厚みが薄いこと、特徴とする。

不織布シートは、盛土部との接着のために設けられた層であるから、排水性向上のために設けられた地山側保護シートよりも厚みが薄くてもよい。盛土工法用遮水シートは、施工の容易性を考慮して全体の厚みが薄い方が好ましいため、不織布シート側を薄くすることにより、全体の厚みを薄くすることができる。

請求項５に記載の盛土構造は、地山に対して軽量盛土材料を用いて盛土する盛土構造であって、前記地山を覆うように配設された地山側保護シートと、前記地山側保護シートの前記地山と逆側に接着された遮水シートと、前記遮水シートの前記地山保護シートと逆側に接着された不織布シートと、前記不織布シートの前記遮水シートと逆側に、前記軽量盛土材料を用いて形成される盛土部と、を備えている。

上記構成によれば、遮水シートと盛土部との間に不織布シートが配置されているので、盛土部の滑りを抑制することができる。

請求項６に記載の盛土工法は、地山に対して軽量盛土材料を用いて盛土する盛土工法であって、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の盛土工法用遮水シートで、前記地山側保護シート側を前記地山側に配置して前記地山を覆う、シート配設工程と、前記盛土工法用遮水シートの前記不織布シートの外側に、前記軽量盛土材料を用いて盛土部を形成する、盛土部形成工程と、を含むものである。

上記盛土工法によれば、盛土工法用遮水シートの盛土側に不織布シートが接着されているので、盛土部の形成を容易に行うことができると共に、盛土部の滑りを抑制することができる。

本発明は、上記構成としたので、盛土側の材料との間での滑りを抑制することができる。

本発明に係る盛土構造１０は、急傾斜地や軟弱地盤などにおいて盛土を行う際に用いられる構造である。

図１に示されるように、地山１２には急傾斜の斜面１４が構成されている。斜面１４の表面は、盛土工法用遮水シート２０で覆われている。盛土工法用遮水シート２０は、図２に示されるように、地山１２側から、地山側保護シート２２、遮水シート２４、及び、不織布シート２６が、この順に積層されて構成されている。

地山側保護シート２２は、ポリエステル、ホリプロピレンなどを材料とする、不織布で構成することができる。地山側保護シート２２の厚みＤ１は、２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であることが好ましい。これは、地山側保護シート２２は地山１２側に配置されるのであり、地下水等、地山１２から侵出する水の通水層となるため、排水性を確保する点から２ｍｍ以上であることが好ましく、１５ｍｍ程度で必要な排水性を確保できるからである。

遮水シート２４は、遮水性を有するシートで構成され、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、などを材料とすることができる。また、遮水シート２４は、厚みが０．８ｍｍ〜１．５ｍｍで有ることが好ましい。

不織布シート２６は、ポリエステル、ホリプロピレンなどを材料とする不織布で構成することができる。不織布シート２６の表面の摩擦係数は、０．８以上で有ることが好ましく、大きいほど滑り抑制効果を発揮できる。

なお、不織布シート２６の厚みＤ２は、地山側保護シート２２の厚みＤ１よりも薄いことが好ましい。これは、不織布シート２６は、後述する盛土部３０と接し、盛土部３０との接着力を大きくするために設けられるものであり、地山側保護シート２２のように排水機能を有する必要がないため、厚みを薄くすることにより、盛土工法用遮水シート２０全体の厚みを薄くするためである。具体的に、厚みＤ２は、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。

地山側保護シート２２、遮水シート２４、及び、不織布シート２６は、互いに全面接着、または部分接着されている。接着は、遮水シート２４に穿孔しない方法であればどのようなものであってもよく、例えば、接着剤を用いた接着、シート間の直接の加熱融解、溶融部材を用いた加熱融解で行うことができる。

図１に示されるように、盛土工法用遮水シート２０の外側には、盛土部３０が構成されている。盛土部３０を構成する材料としては、気泡混合モルタル、気泡混合コンクリートなどの軽量盛土材料を用いることができる。盛土部３０の地山１２と逆側には、擁壁１６が形成されており、盛土部３０は、擁壁１６と地山１２の間に形成されている。盛土部３０の上面は、上面遮水シート１８で覆われている。

擁壁１６近傍の盛土工法用遮水シート２０の下側には排水溝１９が設けられている。地下水は、地山側保護シート２２を介して下側へ流れ、排水溝１９へ至って、排水溝１９により所定の場所へ排水される。

次に、上記の盛土構造１０の施工方法について説明する。

まず、盛土を行う斜面１４に、擁壁１６を形成し、擁壁１６近傍に排水溝１９を設置する。次に、斜面１４を、盛土工法用遮水シート２０で覆う。盛土工法用遮水シート２０は、地山側保護シート２２が斜面１４側に配置されるように設置する。

そして、軽量盛土材料を、盛土工法用遮水シート２０と擁壁１６の間に打設する。打設された軽量盛土材料は、不織布シート２６の繊維の中に入り込む。打設後、所定時間養生して軽量盛土材料を硬化させる。これにより、不織布シートの繊維が軽量盛土材料と絡み合った状態で軽量盛土材料内に固定される。その後、盛土部３０を形成し、盛土部３０の上面を上面遮水シート１８で覆う。

本実施形態の盛土工法用遮水シート２０によれば、盛土部３０側に不織布シート２６が備えられているので、不織布シート２６の繊維が軽量盛土材料と絡み合った状態となり、盛土部３０と不織布シート２６とを強固に接着させることができる。また、不織布シート２６の摩擦係数は遮水シート２４よりも大きいので、盛土部３０との間の摩擦を大きくすることができ、不織布シート２６が軽量盛土材料から剥離された場合でも、盛土部３０による斜面１４に沿った下方向の荷重を小さくすることができる。

なお、本実施形態では、盛土部３０内になにも配置しない例について説明したが、図３に示すように、水平方向に金網３２を配置してもよい。金網３２を配置することにより、盛土部３０を補強することができる。

［実施例１］

次に、本実施形態の不織布シート２６と軽量盛土材料との間の接着性確認を行う実施例について説明する。

遮水シートの表面に不織布をラミネートしたシート（以下「不織布付き遮水シート」という）の表面に、軽量盛土材料を接着させて、３種類の試供体Ａ〜Ｃを作成した。試供体Ａ〜Ｃは、作成場所、配合の違いにより次の３種類とした。

試供体Ａは、施工現場で作成したものである。供試体Ａの作成後、材齢初期の時点で車輛により供試体Ａを移動して連続的に振動を与えたことにより材料分離が発生し、不織布との接触部分がセメントミルク主体となった。

供試体ＢおよびＣは試験室で作成した供試体であり、材料の単位体積重量が異なる。表１に、実測した単位体積重量を示す。

供試体Ａ〜Ｃは、次の手順で作成した。

１．内寸約２５×１２×７ｃｍのプラスチック製容器を簡易型枠とし、不織布付き遮水シートを貼り付け、一部に遮水シートの露出部分を設けた。

２．容器内へ軽量盛土材料を充填した。

３．硬化後脱型し、不織布付き遮水シートとの付着部分を、約５×５×２ｃｍに切り出して試験片とした。試験片は試供体Ａ〜Ｃ各８個とした。

次に、各試供体Ａ〜Ｃの試験片について、付着強度試験を行った。

付着部に作用する荷重は、不織布付き遮水シート上で軽量盛土材料が滑ろうとする荷重であるため、付着強度は引張せん断方向の強度で評価することとした。

試験は試験片を引張試験機の固定具に取り付けて試験速度５０ｍｍ／ｍｉｎ．で引っ張り、破壊（剥離）までの最大荷重を読み取って試験値とした。

不織布付き遮水シートと軽量盛土材料の付着面積は、脱型作業や試験片切り出し時の状況によって異なるため、各々の試験片の付着面積をあらかじめ測定し、上記で得られた試験値をこの付着面積で除して、付着強度（Ｎ／ｃｍ^２）とした。

試供体Ａ〜Ｃの付着強度試験結果を、表２〜表４に示す。

表２は、サンプルＡの付着強度試験結果であり、材齢（日）が３０日、モルタルミルク状（材料分離）という条件である。

表３は、サンプルＢの付着強度試験結果であり、材齢（日）が２２日、圧縮強度８ｋＮ／ｍ^３という条件である。

表４は、サンプルＣの付着強度試験結果であり、材齢（日）が２２日、圧縮強度１０ｋＮ／ｍ^３という条件である。

＜考察＞

（１）３種類の試供体Ａ〜Ｃのいずれについても、不織布付き遮水シートとの間に付着性が得られることが確認できた。

（２）不織布付き遮水シートを軽量盛土材料から強制的に剥がした場合、不織布の繊維と軽量盛土材料の絡まりが観察できた。

（３）遮水シートの露出部分については、軽量盛土材料が容易に剥がれてしまった。このことからも、不織布が軽量盛土材料の付着に寄与していることが理解できる。

（４）軽量盛土材料等の違いによる付着強度の違いについては、概ね試供体Ａ＞試供体Ｂ＞試供体Ｃの順番に大きな付着力が得られた。

（５）試供体Ａは材料分離によりセメントミルク主体で気泡量が少ない材料であり不織布とモルタルの接触面積が大きかったために付着強度も大きくなったのではないかと考えられる。

（６）試供体ＢとＣは単位体積重量の実測値はそれほど差がなく、気泡量も差が無いと考えられる。試供体Ｂの方が付着力が大きく現れたことについては、その他の配合や打設条件が要因ではないかと考えられる。

（７）以上より、不織布付き遮水シートはその表面に軽量盛土材料を打設すると不織布の繊維が軽量盛土材料と絡まり、硬化後に付着性が得られることが確認できた。

［実施例２］

本発明に係る盛土工法用遮水シート（実施例シート）、比較例としてのＡシート、Ｂシートについて、摩擦特性試験を実施した。図４（Ａ）に示すように、Ａシートは、盛土部側の面が遮水シートで構成されているものである。また、図４（Ｂ）に示すように、Ｂシートは、盛土部側に面する遮水シートの表面にリブＲが構成されているものである。Ｂシートは、平らな表面の遮水シートと比較して摩擦係数が大きいが、厚みが厚く、施工性が悪いという特徴を有している。各シートの摩擦係数μは、実施例シート：０．８７、Ａシート：０．４７、Ｂシート：０．７２である。

実施例シート、比較例としてのＡシート及びＢシートの各々の表面に、気泡混合モルタルを硬化させた試験片を載せ、各シートの傾斜角度を徐々に大きくして試験片が滑り始める傾斜角を測定した。［表５］に測定結果を示す。

表５から、実施例シートは、ＦＣＢ工法用のシートとして日本道路公団の示す「摩擦係数０．５以上」に合致しているといえる。また、傾斜角４１°以上でも滑り出さず、盛土部に対して高い保持機能を有している。

本実施形態の盛土構造を示す断面図である。本実施形態の盛土工法用遮水シート断面図である。本実施形態の盛土構造の変形例を示す断面図である。比較例のシートの断面図である。

符号の説明

１０盛土構造
１２地山
１４斜面
２０盛土工法用遮水シート
２２地山側保護シート
２４遮水シート
２６不織布シート
３０盛土部

Claims

地山（１２）の斜面（１４）の表面を覆う盛土工法用遮水シート（２０）と前記斜面（１４）と対峙する擁壁（１６）との間に軽量盛土材料を打設した盛土部（３０）を設けた盛土構造に用いられる盛土工法用遮水シート（２０）において、
盛土工法用遮水シート（２０）の下側で擁壁（１６）近傍の地山（１２）に排水溝（１９）が設けられており、
該盛土工法用遮水シート（２０）は、
地山（１２）の斜面１４側に設置されると共に、地山（１２）から侵出する水の通水層となる地山側保護シート（２２）と、
該地山側保護シート（２２）の前記地山と逆側に接着された遮水シート（２４）と、
該遮水シート（２４）の前記地山側保護シート（２２）と逆側に接着されて、遮水シート（２４）よりも摩擦係数が大きく、前記地山側保護シート（２２）より厚みが薄い不織布シート（２６）とを備えてなり、
前記打設された軽量盛土材料は上記不織布シート（２６）の表面の繊維に入り込み絡み合った状態で固定されることを特徴とする盛土工法用遮水シート。
前記地山側保護シート（２２）は、不織布を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の盛土工法用遮水シート。
地山（１２）の斜面（１４）の表面を覆う盛土工法用遮水シート（２０）と前記斜面（１４）と対峙する擁壁（１６）との間に軽量盛土材料を打設した盛土部（３０）を設けた盛土構造において、
盛土工法用遮水シート（２０）の下側で擁壁（１６）近傍の地山（１２）に排水溝（１９）が設けられており、
該盛土工法用遮水シート（２０）が、
前記地山（１２）の斜面１４を覆うように配設された地山側保護シート（２２）と、
前記地山側保護シート（２２）の前記地山と逆側に接着された遮水シート（２４）と、
前記遮水シート（２４）の前記地山側保護シート（２２）と逆側に接着されて、遮水シート（２４）よりも摩擦係数が大きく、前記地山側保護シート（２２）より厚みが薄い不織布シート（２６）とを備えてなり、
前記打設された軽量盛土材料は上記不織布シート（２６）の表面の繊維に入り込み絡み合った状態で固定されることを特徴とする盛土構造。
地山（１２）の斜面（１４）の表面を盛土工法用遮水シート（２０）で覆い、前記斜面（１４）と対峙する擁壁（１６）との間に軽量盛土材料を打設して盛土部（３０）を形成する盛土工法において、
請求項１又は２に記載の盛土工法用遮水シート（２０）で、前記地山側保護シート（２２）側を前記地山（１２）の斜面（１４）側に配置して前記地山を覆うシート配設工程と、
該地山側保護シート（２２）の前記地山と逆側に接着された遮水シート（２４）と、
前記盛土工法用遮水シート（２０）の前記不織布シート（２６）の外側に前記軽量盛土材料を打設して盛土部（３０）を形成する盛土部形成工程とを含むことを特徴とする盛土工法。