JP5954351B2 - 人工浅場又は干潟及びその補修方法 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Description
(1)表層の覆砂層の上にさらに覆砂を行うことで、天端高さを回復する方法。
(2)覆砂層の下の浚渫土層に浚渫土を圧入して嵩上げする方法(特許文献1)。
(3)浚渫土に特定の鉄鋼スラグを混合した材料で浚渫土層(中詰層)を構成する(特許文献2)。
また、本発明の他の目的は、浚渫土層の圧密沈下が生じにくいだけでなく、圧密沈下が生じた浚渫土層に浚渫土を圧入して嵩上げする方法を適用した場合に、圧入した浚渫土が局所的に覆砂層を破って漏出することがない人工浅場又は干潟を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、そのような人工浅場又は干潟の補修方法を提供することにある。
[1]浚渫土層の上層に、透水係数が10−3cm/s以上の覆砂材からなる覆砂層を有する人工浅場又は干潟において、浚渫土層と覆砂層の間に、28日養生後の透水係数が10−4cm/s以下の改質土からなる改質土層を設けることを特徴とする人工浅場又は干潟。
[2]上記[1]の人工浅場又は干潟において、改質土層を構成する改質土は、土砂に水和反応を生じさせる改質材を混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。
[4]上記[3]の人工浅場又は干潟の補修方法であって、浚渫土層に注入管を挿入し、該注入管を通じて浚渫土層内に浚渫土を圧入することにより、浚渫土層を嵩上げすることを特徴とする人工浅場又は干潟の補修方法。
また、改質土層に所定レベル以上の一軸圧縮強度を持たせることにより、改質土層による浚渫土層の拘束効果が得られる。このため、浚渫土層にある程度の圧密沈下が生じた場合に、天端高さ回復のために浚渫土層に浚渫土を圧入して嵩上げを行う場合でも、圧入した浚渫土が局所的に覆砂層を破って漏出することを適切に防止できる。
図1は、本発明の人工浅場又は干潟の一実施形態を示す模式縦断面図である。この人工浅場又は干潟は、造成水域を囲むように構築された土留め用の潜堤4の内側に造成され、下層の浚渫土層1と上層の覆砂層2との間に透水係数が低い改質土層3が設けられている。
覆砂層2は、通常、砂(天然砂など)又は/及び礫で構成される。このような覆砂材の透水係数は10−3cm/s以上(通常、10−3〜1.0cm/s程度)である。
改質材としては、水和反応を生じさせる粉体や粒状物であればよい。具体的には、セメント(高炉セメント、ポルトランドセメントなど)、鉄鋼スラグ、高炉スラグ微粉末、アルカリ刺激剤を添加した高炉スラグ微粉末、石灰などが挙げられ、これらの1種以上を用いることができる。
鉄鋼スラグの粒度は、早期に強度発現させるという観点から、約20mm以下が好ましい。
浚渫土層の沈下量(cm)=改質土層の28日養生後の透水係数(cm/s)×造成からの経過期間(s)×排水係数 …(1)
なお、改質土層3を構成する改質土の透水係数があまりに高くなるとアルカリ溶出の問題を生じるおそれがあるので、改質土の28日養生後の透水係数は10−7cm/s程度を上限とすることが好ましい。
このように改質土層3に所定の一軸圧縮強度を持たせることにより、改質土層3による浚渫土層1の拘束効果が得られる。このため、浚渫土層1にある程度の圧密沈下が生じた場合に、天端高さ回復のために浚渫土層に浚渫土を圧入して嵩上げを行う場合でも、圧入した浚渫土が局所的に覆砂層を破って漏出することを防止できる。
変形係数=200×一軸圧縮強さ
標準的な砂の場合、一軸圧縮強さは30kN/m2程度であり、したがって、変形係数は約6000kN/m2程度である。これに対して、一軸圧縮強さ(28日養生後)100kN/m2の改質土の変形係数は約20000kN/m2程度であり、標準的な砂の3倍以上である。また、より好ましい一軸圧縮強さ(28日養生後)200kN/m2の改質土の変形係数は約40000kN/m2程度であり、標準的な砂の6倍以上である。このような高い変形係数を有する改質土層を設けることにより、天端高さ回復のために浚渫土層に浚渫土を圧入しても改質土層が変形しにくく、このため改質土層が局所的に破壊されて浚渫土が漏出することを防止できる。また、改質土の28日養生後の一軸圧縮強さが大きくなるほど、この効果が顕著になる。
なお、改質土層3を構成する改質土の一軸圧縮強度があまりに高くなるとアルカリ溶出の問題を生じるおそれがあるので、改質土の28日養生後の一軸圧縮強度は300kN/m2程度を上限とすることが好ましい。
したがって、土砂(被改質土)に対する改質材の混合割合は上記の観点で決められるが、例えば、土砂(被改質土)に浚渫土を用い、改質材に製鋼スラグを用いる場合には、通常、土砂/製鋼スラグ=9/1〜6/4(体積比)程度の範囲で混合される。
改質土層3の層厚は特に制限はないが、蓋となって浚渫土層の排水を抑制するという機能を十分に果たすために、最も薄い部分でも0.5m程度の層厚が確保されることが好ましい。また、平均層厚では0.5〜1.0m程度が好ましい。
また、覆砂層2の層厚も特に制限はないが、通常、平均層厚で0.5〜1.0m程度である。
このような人工浅場・干潟の補修において、改質土層3の一軸圧縮強さを100kN/m2以上(好ましくは200kN/m2以上)とすることにより、圧入した浚渫土が局所的に覆砂層2を破って漏出することを適切に防止することができる。
改質土の28日養生後の透水係数は4.5×10−6cm/s、28日養生後の一軸圧縮強度は220kN/m2であった。
造成した浅場において、浚渫土層内への浚渫土圧入試験を実施した。浚渫土の圧入は、注入管を用いて直径15mの範囲に対して行った。その結果、浚渫土の注入量約180m3において、覆砂層の天端高さが最大1.6m回復(隆起)できることを確認した。また、その際に、圧入した浚渫土が局所的に覆砂層を破って漏出することはなかった。
2 覆砂層
3 改質土層
4 潜堤
5 注入管
10 浚渫土
Claims (2)
- 浚渫土層の上層に、透水係数が10−3cm/s以上の覆砂材からなる覆砂層を有する人工浅場又は干潟において、
浚渫土層と覆砂層の間に、土砂に水和反応を生じさせる改質材を混合した改質土であって、28日養生後の透水係数が10 −5 cm/s以下、28日養生後の一軸圧縮強度が200kN/m 2 以上の改質土からなる改質土層を設けた人工浅場又は干潟であり、
前記改質土は、土砂が浚渫土であり、改質材が粒径20mm以下の製鋼スラグであって、浚渫土と製鋼スラグを体積比で浚渫土/製鋼スラグ=9/1〜6/4の割合で混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。 - 請求項1に記載の人工浅場又は干潟の補修方法であって、
浚渫土層に注入管を挿入し、該注入管を通じて浚渫土層内に浚渫土を圧入することにより、浚渫土層を嵩上げすることを特徴とする人工浅場又は干潟の補修方法。
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