JP6708836B2 - ボックスカルバート基礎補強構造物とその構築方法及び設計検証システム - Google Patents

Description

この発明は、ボックスカルバート基礎補強構造物とその構築方法及び設計検証システムに係り、ボックスカルバート基礎補強工法を検証することができるボックスカルバート基礎補強構造物とその構築方法及び設計検証システムに関する。

従来、軟弱層の基礎地盤の対策を図るための工法として、固結工法、マットレス工法がある。
また、ボックスカルバート基礎補強工法は、基礎地盤の表層若しくは基層部に、中詰材（砕石）をジオシンセティックス（補強材）で巻き上げて盤状に組み立てた基礎補強体を敷設し、基礎補強体の上面に上載構造物（ボックスカルバート）を載置するとともに、基礎補強体を上載構造物の載荷端部よりも十分に張り出して配置することによって構築物を構築し、上載構造物の荷重分散及び基礎補強体のせん断抵抗を発揮させることで、基礎地盤を補強するものである。

特開２０１０−９０６３８号公報

ところが、従来、ボックスカルバート基礎補強構造物の設計検証にあっては、上載構造物の載荷端部から張り出た基礎補強体の張出幅を基礎補強体の厚さと同一に設定し、また、上載構造物の載荷荷重（上載荷重）の分散角を一定値（例えば、４５°）に設定していたので、基礎地盤に作用する荷重の低減効果があるか否かの検証が不十分であり、改善が望まれていた。

そこで、この発明は、基礎地盤を補強する構造および基礎地盤に作用する荷重の低減効果があるか否かの検証を十分にすることができるボックスカルバート基礎補強構造物とその構築方法及び設計検証システムを提供することを目的とする。

この発明は、基礎地盤に中詰材とジオシンセティックスとで構成される基礎補強体を敷設し、前記基礎補強体の上面に上載構造物を載置するボックスカルバート基礎補強工法の設計検証システムにおいて、各種情報の演算処理を実行する電子制御ユニットと各種情報を入力する入力手段と各種情報を表示する表示手段とを備え、前記電子制御ユニットは、前記基礎補強体の底面に作用する分散荷重を算出する場合に、前記上載構造物の載荷端部から張り出た前記基礎補強体の張出幅に少なくとも２つの張出幅値を設定するとともに、前記上載構造物の載荷荷重の分散角に少なくとも２つの分散角値を設定し、前記張出幅値と前記分散角値とを所定に組み合わせた特定値毎で前記基礎補強体の所定の厚さ毎の分散荷重を算出する分散荷重算出部と、前記特定値を用いて前記基礎補強体の所定の厚さ毎で前記基礎地盤の許容支持力を満足するか否かの判定を行ってボックスカルバート基礎補強工法を検証する検証部とを備えることを特徴とする。

この発明は、基礎補強体の張出幅に設定された張出幅値と上載構造物の載荷荷重の分散角に設定された分散角値とを所定に組み合わせた特定値を用いて、基礎補強体の所定の厚さ毎で基礎地盤の許容支持力を満足するか否かの判定を行うことから、基礎地盤を補強する構造および基礎地盤に作用する荷重の低減効果があるか否かの検証を十分にすることができる。

図１はボックスカルバート基礎補強工法の設計検証のフローチャートである。（実施例） 図２はボックスカルバート基礎補強工法の設計検証システムの制御ブロック図である。（実施例） 図３はボックスカルバート基礎補強工法における構築物の斜視図である。（実施例） 図４は基礎補強体の斜視図である。（実施例） 図５はジオシンセティックスの引張強度の計算方法を説明する図である。（実施例） 図６は上載構造物（ボックスカルバート）の載荷幅（ボックス幅）及び基礎補強体の張出幅を説明する図である。（実施例） 図７はボックスカルバート基礎補強工法の計算方法で用いる各記号を説明する図である。（実施例） 図８は基礎補強体の上面に上載構造物が載置された状態の一部断面図である。（実施例） 図９はボックスカルバート基礎補強工法で第１〜第３手順を説明する図である。（実施例） 図１０は図９の第２手順を示す図である。（実施例） 図１１はボックスカルバート基礎補強工法で第４〜第８手順を説明する図である。（実施例） 図１２は図１１の第５手順を説明する図である。（実施例） 図１３は図１１の第７手順を説明する図である。（実施例） 図１４はボックスカルバート基礎補強工法で第９〜１０手順を説明する図である。（実施例） 図１５は図１４の第９手順を説明する図である。（実施例） 図１６は基礎補強体の一部断面図である。（実施例） 図１７は第１〜１０手順で得られた基礎補強体及び基礎補強体の上面に載置された上載構造物からなる構築物の外郭線による斜視図である。（実施例）

この発明は、基礎地盤を補強する構造および基礎地盤に作用する荷重の低減効果があるか否かの検証を十分に行う目的を、基礎補強体の張出幅に設定された張出幅値と上載構造物の載荷荷重の分散角に設定された分散角値とを所定に組み合わせた特定値を用いて、基礎補強体の所定の厚さ毎で基礎地盤の許容支持力を満足するか否かの判定を行って実現するものである。

図１〜図１７は、この発明の実施例を示すものである。
図３に示すように、ボックスカルバート基礎補強工法における構築物１は、軟弱層の基礎地盤Ｇに基礎補強体２を敷設し、基礎補強体２の上面に上載構造物（ボックスカルバート）３を載置して構築される。具体的には、図８に示すように、構築物１は、軟弱層の基礎地盤Ｇに所定の深さＤで且つ所定面域の掘削穴４を形成し、掘削穴４に基礎補強体２を敷設し、基礎補強体２の上面に所定の厚さの均し材５を敷設し、均し材５の上面に上載構造物３を載置して構築され、道路などの地盤改良に用いられる。
基礎補強体２は、強度を発現する方向が道路などに沿って配置される。
上載構造物３は、強度を発現する方向の中央部位に貫通空間６を備え、貫通空間６の軸方向が基礎補強体２の強度を発現する方向に対して直交する方向に配置される。

基礎補強体２は、図４に示すように、ジオシンセティックス（補強材）７内に中詰材（砕石）８を一体的に詰め込み、ジオシンセティックス７の上面を長手方向に延びる連結部９・９で連結し、長さＸ、幅Ｙ、厚さＨ（例えば、４０ｃｍ）の大きさで盤状に組み立てられて構成される。

ボックスカルバート基礎補強工法は、図９〜図１５に示すように、第１手順Ｒ１〜第１０手順Ｒ１０に沿って行われる。
図９に示すように、軟弱層の基礎地盤Ｇに、第１手順Ｒ１として、所定の深さＤ（例えば、４５ｃｍ）で且つ所定面域の掘削穴４を掘削し、第２手順Ｒ２として、掘削穴４の底面の中間部や両端部で所定の大きさに逆台形の溝掘部１０を掘削し（例えば、上幅：５０〜１００ｃｍ・下幅：１０〜１２０ｃｍ・深さ５〜５０ｃｍ）、第３手順Ｒ３として、掘削穴４の底面で溝掘部１０を除いた箇所に均し砂１１を所定の高さＥ（例えば、５ｃｍ）で敷設する。この場合、図１０に示すように、第２手順Ｒ２における溝掘部１０・１０の設置は、基礎補強体２のプレテンション（予備緊張）を促進させるものである。
図１１に示すように、第４手順Ｒ４として、均し砂１１の上面に下側のジオシンセティックス７を敷設し、第５手順Ｒ５として、掘削穴４の下端部且つ底部で下端部固定アンカーピン１２及び下側横鋼ピン（サポートピン）１３Ａを設置し、第６手順Ｒ６として、基礎地盤Ｇの上面の肩部ＧＳで上端部固定アンカーピン１４及び掘削穴４の上端部で上側横鋼ピン（サポートピン）１３Ｂを設置し、第７手順Ｒ７として、掘削穴４中でズレ止め防止アンカーピン１５を設置し、そして、第８手順Ｒ８として、ジオシンセティックス７の上面に下側不織布１６を外側方向（図１１のＦ方向）へ張りながら敷設する。この場合、第５手順Ｒ５においては、図１２に示すように、ジオシンセティックス７の端部に下側横鋼ピン１３Ａを通し、鉄棒であおりながら下端部固定アンカーピン１２を打設する。第７手順Ｒ７においては、図１３に示すように、専用工具によってジオシンセティックス７を緊張状態とし、また、ズレ止め防止アンカーピン１５を所定の箇所へ設置する。
図１４に示すように、第９手順Ｒ９として、下端部固定アンカーピン１２及び下側横鋼ピン１３Ａと、上端部固定アンカーピン１４及び上側横鋼ピン１３Ｂと、ズレ止め防止アンカーピン１５とを堅固に固定する。第１０手順Ｒ１０として、中詰材８を均一に敷いた一層目Ｍ１（仕上厚さを、例えば、２０ｃｍ）と、一層目Ｍ１の上に中詰材８を均一に敷いた二層目Ｍ２（仕上厚さを、例えば、２０ｃｍ）と、また、上側不織布１７を二層目Ｍ２の上面に敷設し且つ上側のジオシンセティックス７とを、専用工具によって緊張状態とし、また、ズレ止め防止アンカーピン１４で固定しながら敷設する。なお、シート状のジオシンセティックスを用いる場合には、下側不織布１６と上側不織布１７とを省略できる。上側のジオシンセティックス７は、緊張した状態で両端部を固定する。この場合、第１０手順Ｒ１０においては、図１５に示すように、溝掘部１０には砂利が入り込むことから、下側のジオシンセティックス７を緊張状態にさせる（図１５のＰで示す）。
上記の第１手順Ｒ１〜第１０手順Ｒ１０により、図１７に示すように、構築物１が構築される。

図２に示すように、この実施例に係るボックスカルバート基礎補強工法は、設計検証システム１８によって検証（試験施工）される。
設計検証システム１８は、各種情報の演算処理を実行する電子制御ユニット１９と、各種情報を入力する入力手段２０と、各種情報を表示する表示手段２１と、各種情報を印刷する印刷手段２２とを備える。入力手段２０では、ボックスカルバート基礎補強工法の設計に関する各種情報が入力される。表示手段２１では、ボックスカルバート基礎補強工法の設計に関する各種情報が表示される。印刷手段２２では、ボックスカルバート基礎補強工法の設計に関する各種情報が印刷される。

電子制御ユニット１９は、基本的に、設計条件の設定として、基礎地盤Ｇの地盤強度を設定し、ジオシンセティックス７の種類を設定し、基礎補強体２の厚さＨ及び張出幅Ｌを設定し、基礎補強体２の底面に作用する分散荷重を算出する。
電子制御ユニット１９は、引張強度決定部１９Ａと、分散荷重算出部１９Ｂと、検証部１９Ｃと、記憶部１９Ｄとを備える。
引張強度決定部１９Ａは、ジオシンセティックス７の引張強度を、円弧すべり計算で決定する（図５参照）。
分散荷重算出部１９Ｂは、基礎補強体２の底面に作用する分散荷重を算出する場合に、上載構造物３の載荷端部３Ｅから張り出た基礎補強体２の張出幅Ｌに少なくとも２つの張出幅値を設定するとともに、上載構造物３の載荷荷重の分散角θに少なくとも２つの分散角値を設定し、張出幅値と分散角値とを所定に組み合わせた特定値毎で基礎補強体２の所定の厚さＨ毎の分散荷重を算出する。
具体的には、
基礎補強体２の厚さをＨ、
基礎補強体２の張出幅をＬ、
上載構造物３の載荷荷重の分散角をθとした場合に、
基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値として、Ｌ＞Ｈを設定するとともに、上載構造物３の載荷荷重の分散角θの分散角値として、θ＞４５°（例えば、θ＝６０°）を設定して特定値である第１の特定値とする。
また、
上載構造物３の載荷幅（ボックス幅）をＢ、
上載構造物３の載荷幅Ｂの半分をｂ、
基礎補強体２の張出幅をＬ、
上載構造物３の載荷荷重の分散角をθとした場合に、
基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値として、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂを設定するとともに、上載構造物３の載荷荷重の分散角θの分散角値として、θ＝７０°を設定して特定値である第２の特定値とする。
ここで、基礎補強体２の所定の厚さＨ毎とは、例えば、Ｈ＝０．４０、０．４５、……１．００ｍ毎である。
基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値及び基礎補強体２の厚さＨは、ボックスカルバート基礎補強工法の各種情報であって、例えば、入力手段２０で入力されて電子制御ユニット１９の記憶部１９Ｄに記憶されたものである。
なお、基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値及び上載構造物３の載荷荷重の分散角θの分散角値としては、それぞれ２つの値に限られず、性能確認して設定できる。
ボックスカルバート基礎補強構造物の構築方法においては、基礎地盤Ｇに中詰材８とジオシンセティックス７とで構成される基礎補強体２を敷設する工程と、基礎補強体２の上面に上載構造物３を敷置する工程とを備える。また、この構築方法において、基礎補強体２は、基礎地盤Ｇの掘削穴４の底面に溝掘部１０を掘削する工程と、掘削穴４にジオシンセティックス７を敷設する工程と、掘削穴４の上端部及び下端部で固定アンカーピン１２・１４及び横鋼ピン１３Ａ・１３Ｂを設置してジオシンセティックス７を緊張状態とする工程と、ジオシンセティックス７に中詰材８を充填する工程とを経て構築される。この場合、基礎補強体２の張出幅をＬ、上載構造物３の敷荷幅をＢとした場合に、Ｌ≧Ｂの関係がある。基礎補強体２のジオシンセティックス７は、基礎地盤Ｇに掘削された掘削穴４の上端部及び下端部において横鋼ピン１３Ａ・１３Ｂ及び固定アンカーピン１２・１４により基礎地盤Ｇに固定されている。
従って、ボックスカルバート基礎補強構造物は、少なくとも中詰材８とジオシンセティックス７とで構成される基礎補強体２と、基礎補強体２に載置される上載構造物３とを備え、基礎補強体２の張出幅をＬ、上載構造物３の敷荷幅をＢとした場合に、Ｌ≧Ｂとして構築される。
また、図１６に示すように、基礎補強体２は、底面２Ａに逆台形の凸部２Ｂを有する。凸部２Ｂは、例えば、上幅が５０〜１００ｃｍ、下幅が１０〜１２０ｃｍ、深さが約５〜５０ｃｍであり、溝掘部１０に対応した位置で基礎補強体２の底面２Ａに形成される。

検証部１９Ｃは、上記の第１の特定値及び第２の特定値を用いて基礎補強体２の所定の厚さＨ毎で算出される分散荷重が、地盤調査に基づいて設定された基礎地盤Ｇの許容支持力を満足するか否かの判定を行ってボックスカルバート基礎補強工法を検証する。
記憶部１９Ｄは、入力手段２０で入力された各種情報や、基礎地盤Ｇのプレロード工法におけるプレロード後の強度増加した地盤強度などを記憶する。ここで、プレロード工法とは、構造物への沈下の影響を最小限にするという沈下対策として、先行して採用されるものである。

電子制御ユニット１９では、ボックスカルバート基礎補強工法の設計を行い、基礎補強体２の補強効果を計算する（図７参照）。
Ｓ＝（γ_１ ・Ｄ_ｆ ・Ｈ＋１／３・γ_２ ・Ｈ^２ ）Ｋ_ｐ ・ｔａｎφ_２ …（式１）
Ｋ_ｐ ＝ｔａｎ^２ （４５°＋φ_２ ／２）
Ｔ＝２Ｔ_Ｄ ・ｓｉｎψ …（式２）
ｐ＝（ｑ・Ｂ−Ｓ−Ｔ）／（Ｂ＋２Ｈ・ｔａｎθ）＋γ_２ ・Ｈ …（式３）
ここで、
Ｓ：中詰材のせん断抵抗力（中詰材のせん断抵抗効果）
Ｔ：ジオシンセティックスの引張り力（ジオシンセティックスによる引き上げ効果）
ｐ：基礎補強体の底面に作用する分散荷重（載荷荷重の荷重分散効果）（ｋＮ／ｍ^２ ）
Ｂ：上載構造物の載荷幅（ジオシンセティックスに十分な引張り力を作用させるために必要となる幅）（ｍ）
Ｈ：基礎補強体の厚さ（ｍ）
Ｄ_ｆ ：基礎補強体の根入れ深さ（ｍ）
ｑ：基礎補強体の上面に作用する載荷荷重（荷重強度）（ｋＮ／ｍ^２ ）
θ：載荷荷重の分散角（°）
Ｔ_Ｄ ：ジオシンセティックスの引張強さ（ｋＮ／ｍ）
ψ：ジオシンセティックスの許容伸びに対する変位角（°）
γ_１ ：埋め戻し地盤の単位体積重量（ｋＮ／ｍ^３ ）
γ_２ ：中詰材の単位体積重量（ｋＮ／ｍ^３ ）
φ_２ ：中詰材のせん断抵抗角（°）
Ｋ_ｐ ：中詰材に生じる受働土圧係数
上記の（式１）〜（式３）により、基礎補強体２の補強効果として、中詰材８のせん断抵抗力Ｓと、ジオシンセティックス７の引張り力Ｔと、分散荷重ｐとが期待できるものである。
また、ボックスカルバート基礎補強工法の設計においては、載荷荷重を分散角θで低減した分散荷重ｐに対して、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を確保するためのジオシンセティックス７の引張強さＴ_Ｄ 及び必要な基礎補強体２の厚さＨを決定する。

次に、ボックスカルバート基礎補強工法の設計検証方法について、図１のフローチャートに沿って説明する。
図１に示すように、電子制御ユニット１９において、プログラムがスタートすると（ステップＳ０１）、先ず、引張強度決定部１９Ａは、ジオシンセティックス７の引張強度の決定を行う（ステップＳ０２）。このステップＳ０２では、図５に示すように、ジオシンセティックス７の引張強度は、ジオシンセティックス７の引張強度に対して、円弧すべり計算で決定される。載荷荷重（上載荷重）は、ボックスカルバート基礎補強工法の計算時の最大偏荷重（ｑｍａｘ）として、ジオシンセティックス７を１枚敷設した状態で計算される。
そして、ジオシンセティックス７の引張強度の設定を行う（ステップＳ０３）。このステップＳ０３では、ジオシンセティックス７の最小引張強度（ｍｉｎ）を所定値（例えば、２０ｋＮ／ｍ）とし、また、ジオシンセティックス７の最大引張強度（ｍａｘ）を所定値（例えば、９０ｋＮ／ｍ）として、円弧すべり計算を実施し、ジオシンセティックス７の引張強度の設定を行う。なお、軟弱層の地盤では、プレロード工法におけるプレロード（予備荷重）後の強度増加した地盤強度を適用する（図５参照）。
その後、目標のすべり安全率Ｆｓが、Ｆｓ≧所定値（１．２０）か否かを判断する（ステップＳ０４）。
このステップＳ０４がＮＯの場合には、ジオシンセティックス７の設定された引張強度が所定の最大引張強度（ｍａｘ）を超えているか否かを判断する（ステップＳ０５）。
このステップＳ０５がＮＯの場合には、前記ステップＳ０３に戻す。
前記ステップＳ０４がＹＥＳの場合には、分散荷重算出部１９Ｂが、基礎補強体２の底面に作用する分散荷重ｐの算出を行う（ステップＳ０６）。このステップＳ０６では、図６に示すように、応力の分散角θにおいては、試験施工結果より、第１の特定値として、基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値が、Ｌ＞Ｈの場合に、分散角値を、θ＝６０°に採用し、又は、第２の特定値として、基礎補強体２の張出幅Ｌの張出幅値が、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂの場合に、分散角値を、θ＝７０°に採用する。
また、基礎補強体２の底面に作用する分散荷重ｐの算出においては、上記のＬ＞Ｈの場合と上記のＬ＝３ｂ＝１．５Ｂの場合とで、基礎補強体２の厚さＨが、例えば、Ｈ＝０．４０、０．４５、……１．０ｍまでの所定の厚さ毎で、分散荷重ｐが算出される。
そして、検証部１９Ｃは、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ の照査を実施する（ステップＳ０７）。このステップＳ０７では、プレロード（予備荷重）により強度増加した基礎地盤Ｇの調査結果を用いて基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ の照査が実施される。具体的には、基礎補強体２の厚さＨを増加し、Ｌ＞Ｈで許容支持力ｑ_ａ が満足されなかった場合に、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂに移行し、その後、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂで且つ基礎補強体２の厚さＨが所定値（ｍａｘ：１．００ｍ）で許容支持力ｑ_ａ が満足されなかった場合には、ボックスカルバート基礎補強工法を不採用とし、固結工法を採用する。
先ず、第１の特定値として、Ｌ＞Ｈ・θ＝６０°の検証の設定を行う（ステップＳ０８）。
そして、基礎補強体２の厚さＨが、所定の厚さであるＨ＝０．４０、０．４５、……１．００ｍ毎で、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足するか否かを判断する（ステップＳ０９）。
このステップＳ０９がＮＯで、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足しない場合には、第２の特定値として、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂ・θ＝７０°の検証の設定を行う（ステップＳ０１０）。
そして、基礎補強体２の厚さＨが、Ｈ＝０．４０、０．４５、……１．００ｍ毎で、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足するか否かを判断する（ステップＳ１１）。
このステップＳ１１がＮＯで、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足しない場合には、ボックスカルバート基礎補強工法を不採用とし（ステップＳ１２）、固結工法を採用する（ステップＳ１３）。なお、前記ステップＳ０５がＹＥＳの場合にも、ボックスカルバート基礎補強工法を不採用とし（ステップＳ１２）、固結工法を採用する（ステップＳ１３）。
一方、前記ステップＳ０９及び前記ステップＳ１１がＹＥＳで、基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足している場合には、プレロードの盛土の厚さが所定値（１０ｍ程度）を超えたか否かを判断する（ステップＳ１４）。
このステップＳ１４がＮＯで、プレロードの盛土の厚さが所定値（１０ｍ程度）を超えていない場合には、ボックスカルバート基礎補強工法を採用する（ステップＳ１５）。
このステップＳ１４がＹＥＳで、プレロードの盛土の厚さが所定値を超えている場合には、施工条件や施工工程、経済性等について固結工法とボックスカルバート基礎補強工法との比較検討を行い、固結工法とボックスカルバート基礎補強工法とのいずれが有利な工法なのかを選定する（ステップＳ１６）。
前記ステップＳ１３で固結工法を採用した後、あるいは、前記ステップＳ１５でボックスカルバート基礎補強工法を採用した後は、このプログラムをエンドとする（ステップＳ１７）。

この結果、この実施例によれば、電子制御ユニット１９は、基礎補強体２の底面に作用する分散荷重ｐを算出する場合に、上載構造物３の載荷端部３Ｅから張り出た基礎補強体２の張出幅Ｌに少なくとも２つの張出幅値（Ｌ＞Ｈ・Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂ）を設定するとともに、上載構造物３の載荷荷重の分散角θに少なくとも２つの分散角値（θ＝６０°・θ＝７０°）を設定し、張出幅値と分散角値とを所定に組み合わせた特定値（Ｌ＞Ｈ・θ＞４５°（θ＝６０°）、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂ・θ＝７０°）毎で基礎補強体２の所定の厚さＨ毎（Ｈ＝０．４０、０．４５、……１．００ｍ毎）の分散荷重ｐを算出する分散荷重算出部１９Ｂと、特定値（Ｌ＞Ｈ・θ＞４５°（θ＝６０°）、Ｌ＝３ｂ＝１．５Ｂ・θ＝７０°）を用いて基礎補強体２の所定の厚さＨ毎（Ｈ＝０．４０、０．４５、……１．００ｍ毎）で基礎地盤Ｇの許容支持力ｑ_ａ を満足するか否かの判定を行ってボックスカルバート基礎補強工法を検証する検証部１９Ｃとを備える。
これにより、基礎地盤Ｇを補強するボックスカルバート基礎補強工法および基礎地盤Ｇに作用する荷重の低減効果があるか否かの検証を十分にすることができ、基礎地盤Ｇの状況に見合った強度の構築物１を造ることが可能となる。基礎補強体２の張出幅Ｌは、基礎補強体２の厚さＨよりも大きく設定される（Ｌ＞Ｈ）。
これにより、基礎補強体２の底面の基礎地盤Ｇへの荷重の作用面域を拡大させ、基礎地盤Ｇに作用する荷重の均一化を図るとともに、載荷荷重を効率良く分散させ、基礎地盤Ｇに作用する荷重の低減効果を向上することができる。
更に、ボックスカルバート基礎補強構造物においては、基礎地盤Ｇの掘削穴４の底面に溝掘部１０を掘削するとともにジオシンセティックス７を敷設し、掘削穴４の上端部及び下端部で固定アンカーピン１２・１４及び横鋼ピン１３Ａ・１３Ｂを設置してジオシンセティックス７を緊張状態とし、ジオシンセティックス７に中詰材８を一体化して構成され、且つ、基礎補強体２の張出幅をＬ、上載構造物２の載荷幅をＢとした場合に、Ｌ≧Ｂに設定される。
これにより、基礎補強体２が堅固に構成されるとともに、載荷荷重を効率良く分散させ、基礎地盤Ｇに作用する荷重の低減効果を向上することができる。

この発明に係る設計検証システムは、各種の基礎補強工法に適用可能である。

１ ボックスカルバート基礎補強工法における構築物
２ 基礎補強体
２Ａ 基礎補強体の底面
２Ｂ 基礎補強体の凸部
３ 上載構造物（ボックスカルバート）
４ 掘削穴
７ ジオシンセティックス（補強材）
１０ 溝掘部
１２ 下端部固定アンカーピン
１３Ａ 下側横鋼ピン
１３Ｂ 上側横鋼ピン
１４ 上端部固定アンカーピン
１８ 設計検証システム
１９ 電子制御ユニット
１９Ａ 引張強度決定部
１９Ｂ 分散荷重算出部
１９Ｃ 検証部
１９Ｄ 記憶部
２０ 入力手段
２１ 表示手段
２２ 印刷手段

Claims (8)

1. 基礎地盤に中詰材とジオシンセティックスとで構成される基礎補強体を敷設し、
   前記基礎補強体の上面に上載構造物を載置するボックスカルバート基礎補強工法の設計検証システムにおいて、
   各種情報の演算処理を実行する電子制御ユニットと各種情報を入力する入力手段と各種情報を表示する表示手段とを備え、
   前記電子制御ユニットは、
   前記基礎補強体の底面に作用する分散荷重を算出する場合に、前記上載構造物の載荷端部から張り出た前記基礎補強体の張出幅に少なくとも２つの張出幅値を設定するとともに、前記上載構造物の載荷荷重の分散角に少なくとも２つの分散角値を設定し、前記張出幅値と前記分散角値とを所定に組み合わせた特定値毎で前記基礎補強体の所定の厚さ毎の分散荷重を算出する分散荷重算出部と、
   前記特定値を用いて前記基礎補強体の所定の厚さ毎で前記基礎地盤の許容支持力を満足するか否かの判定を行ってボックスカルバート基礎補強工法を検証する検証部とを備えることを特徴とするボックスカルバート基礎補強工法の設計検証システム。
2. 前記電子制御ユニットは、
   前記基礎補強体の厚さをＨ、
   前記基礎補強体の張出幅をＬ、
   前記上載構造物の載荷荷重の分散角をθとした場合に、
   前記基礎補強体の張出幅Ｌの張出幅値として、Ｌ＞Ｈを設定するとともに、前記上載構造物の載荷荷重の分散角θの分散角値として、θ＞４５°を設定して特定値とすることを特徴とする請求項１に記載のボックスカルバート基礎補強工法の設計検証システム。
3. 前記請求項１又は前記請求項２に記載の設計検証システムによりボックスカルバート基礎補強工法を検証する工程と、
   基礎地盤に中詰材とジオシンセティックスとで構成される基礎補強体を敷設する工程と、
   前記基礎補強体の上面に上載構造物を敷置する工程とを備えることを特徴とするボックスカルバート基礎補強構造物の構築方法。
4. 前記基礎地盤の掘削穴の底面に溝掘部を掘削する工程と、
   前記掘削穴に前記ジオシンセティックスを敷設する工程と、
   前記掘削穴の上端部及び下端部で固定アンカーピン及び横鋼ピンを設置して前記ジオシンセティックスを緊張状態とする工程と、
   前記ジオシンセティックスに前記中詰材を充填する工程とを経て、
   前記基礎補強体を構築することを特徴とする請求項３に記載のボックスカルバート基礎補強構造物の構築方法。
5. 前記基礎補強体の張出幅をＬ、前記上載構造物の敷荷幅をＢとした場合に、Ｌ≧Ｂであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のボックスカルバート基礎補強構造物の構築方法。
6. 少なくとも中詰材とジオシンセティックスとで構成される基礎補強体と、
   前記基礎補強体に載置される上載構造物とを備えるボックスカルバート基礎補強構造物であって、
   前記基礎補強体の張出幅をＬ、前記上載構造物の敷荷幅をＢとした場合に、Ｌ≧Ｂであることを特徴とするボックスカルバート基礎補強構造物。
7. 前記基礎補強体は、底面に逆台形の凸部を有することを特徴とする請求項６に記載のボックスカルバート基礎補強構造物。
8. 前記基礎補強体の前記ジオシンセティックスは、基礎地盤に掘削された掘削穴の上端部及び下端部において横鋼ピン及び固定アンカーピンにより前記基礎地盤に固定されていることを特徴とする請求項６〜請求項７のいずれか１項に記載のボックスカルバート基礎補強構造物。

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