JP7197546B2 - 堤補強構造及びその施工方法 - Google Patents
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Description
(1)既設堤体の内側法面の下側部分およびこれに続く周辺基礎地盤面の一部を覆うように、それらの上面に繊維混合強化土による押え盛土を行って補強すること。
(2)水位が堤体にかかるような場合であっても堤体が土砂で形成されている場合には、堤体内および基礎地盤内を通り、堤体の内側法面の下側部分およびこれに続く周辺基礎地盤面に至る水の浸透流が発生すること。
(3)当該浸透流によって、堤体外側から堤体内または基礎地盤内を通り、堤体の内側法面の下側部分またはこれに続く周辺基礎地盤面に至る水の道(以下、パイプラインという)が形成され成長していったとしても、繊維混合強化土による押え盛土が洗掘に対して強いので当該押え盛土においてパイプラインの成長が抑えられ、パイプラインが堤体の内外に連通するまでには至りにくいこと。
請求項1の発明では、改良土には、遮水材が混合されており、既設堤体の表面が当該改良土により造成されるので、堤体内への浸水(大量の水の浸透)を抑制することができ、土堤からなる堤体の安定化に繋がる。また、改良土には、セメント材及び短繊維材が混合されているので、堤体の表面の強度、靭性を向上させることができる。そして、改良土により既設堤体の表面を造成することで、堤体への、水の流れによる侵食を抑制することができ、ひいては、台風、集中豪雨や津波等の有事の際の破堤を抑制することができる。
請求項2の発明では、既設堤体の外側の法面は改良土により造成されているので、堤体の外側の法面から堤体内への水の浸入を抑制すると共に外側の法面の強度、靭性を向上させることができる。
請求項3の発明では、堤体の内側の法面は、遮水材を除く改良土により造成されているので、堤体内の水を堤体の内側の法面から容易に排出させることができ、堤体内に大量の水が貯溜することによる堤体内の水位上昇を抑制することができる。その結果、堤体を構成する土粒子が水で飽和されることが抑制され、土粒子間のせん断摩擦抵抗力が維持され、法面崩壊を防ぐことができる。また、堤体の内側の法面に造成された改良土には、セメント材及び短繊維材が含まれるので、内側の法面の強度、靭性を向上させることができ、その結果、堤体からの越流による、内側の法面の侵食を抑制することができる。なお、既設堤体の外側の法面は、河川、湖沼や海側の法面であり、一方、内側の法面は、河川、湖沼や海側とは反対側で、陸側の法面である。
請求項4の発明では、堤体の内側の法面及び外側の法面が改良土にて造成される場合には、外側の法面に造成された改良土を構成する遮水材の単位体積当たりの重量を、内側の法面に造成された改良土を構成する遮水材の単位体積当たりの重量よりも大きく設定することで、外側の法面からの水の浸入を抑制して、且つ内側の法面からの水の排出を多少許容することができ、堤体内への水の浸透を限りなく抑制して、堤体内に大量の水が貯溜することによる堤体内の水位上昇を最大限抑制することができる。
請求項5の発明では、堤体の内側の法面に造成された改良土内には、微量であっても遮水材が含まれているために多少の遮水効果が現れるために、内側の法面に造成された改良土に排水孔を設けることで、堤体内に浸透した水を内側の法面から積極的に排水することができる。なお、排水孔の内部には、不織布にて構成される吸出し防止材を配置したほうがよい。当該吸出し防止材により、排水孔からの排水を許容する一方、排水孔からの堤体を構成する土砂等の漏出を防止することが可能になる。
既往技術の繊維材は高分子材料であり、万が一にも改良土が侵食して、周辺の河川、湖沼や海等に流出した場合においてはマイクロプラスチック問題が生じる虞がある。これに鑑みて、請求項6の発明では、短繊維材が麻やワラ等の天然材にて構成されているため、流出時においても水環境を汚染する問題を引き起こす虞がない。
請求項7の発明では、遮水材としては、粒径が細かいことから透水係数が小さく、遮水材として適用可能な浚渫粘性土やフライアッシュ(石炭灰)にベントナイトを含んだものでもよく、ベントナイト単体でもよい。なお、ベントナイトを混合することで、ベントナイトが水を吸収して膨張し、遮水材としての透水係数を小さくでき、法面からの浸水量をさらに低減させることが可能になる。
請求項8の発明では、少なくとも、圧送ステップ及び攪拌ステップを施すことで、容易に、また安価に、既設堤体の法面を改良土に造成することができる。その結果、多大な手間をかけずに、既設堤体を補強して、安定化させることができ、台風、集中豪雨や津波等の有事の際における破堤を抑制することができる。
また、請求項9の堤補強構造の施工方法に係る発明は、請求項8の発明において、前記区画バケツは、平面視ひし形形状に形成され、前記区画バケツの一方の隣接する側壁部は鋼製にてそれぞれ構成され、他方の隣接する側壁部は弾性ゴム製にてそれぞれ構成され、前記バケツ配置ステップでは、前記区画バケツの一方の隣接する側壁部を、前記堤体の法面に突き刺すことを特徴とするものである。
さらに、請求項10の堤補強構造の施工方法に係る発明は、請求項8または9の発明において、前記堤体の法面は、前記区画バケツで囲む範囲が順次改良土により造成されており、前記区画バケツを造成済の箇所から次の作業箇所に移動させる際、前記バケツ配置ステップでは、前記区画バケツの他方の隣接する側壁部側が、造成済の箇所と所定幅で重なるようにして、前記区画バケツを次の作業箇所に配置することを特徴とするものである。
以下に、本発明の第1及び第2実施形態に係る堤補強構造を説明する。なお、堤体1は既設のものであって、断面略台形状、または法面上に小段がある形状の土堤にて構成される。堤体1の外側の法面は、河川、湖沼や海側の法面であり、一方、堤体1の内側の法面は、河川、湖沼や海側とは反対側で、陸側の法面である。堤体1は、河川堤体に限らず、海岸堤体等を含むものであり、要するに、本発明の実施形態は、河川、湖沼や海等の水の陸側への浸水を防止するために造成された既設堤体1の全てに適用することができる。
図2に示すように、例えばトレーラ等の荷台10に、ベントナイトが貯溜されるベントナイト用タンク11、セメント材が貯溜されるセメント材用タンク12、水が貯溜される水用タンク13、短繊維材が収容される短繊維材用タンク14が搭載されている。また、この荷台10には、ベントナイト用タンク11、セメント材用タンク12、水用タンク13及び短繊維材用タンク14に連通される攪拌装置16が搭載される。さらに、この荷台10には、攪拌装置16と連通して、攪拌装置16からの混合スラリーを法面に圧送する圧送ポンプ17が搭載されている。そして、トレーラ等の荷台10が堤体1の天端面に停車される。
Claims (10)
- 陸側への浸水を防止するために造成された既設堤体を補強するための堤補強構造であって、
前記堤体の表面を、該堤体または該堤体の周辺地盤を構成している現地土砂、セメント材、短繊維材、遮水材及び水を混合してなる改良土にて造成して構成されることを特徴とする堤補強構造。 - 前記堤体の外側の法面が、前記改良土により造成されることを特徴とする請求項1に記載の堤補強構造。
- 前記堤体の内側の法面が、前記遮水材を除く前記改良土により造成されることを特徴とする請求項1または2に記載の堤補強構造。
- 前記堤体において、外側及び内側の法面のそれぞれが前記改良土により造成され、
外側の法面に造成された前記改良土を構成する遮水材の単位体積当たりの重量が、内側の法面に造成された前記改良土を構成する遮水材の単位体積当たりの重量よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の堤補強構造。 - 前記堤体の内側の法面に造成される前記改良土には、前記堤体内の水を外部に排出する排水孔が形成されることを特徴とする請求項4に記載の堤補強構造。
- 前記短繊維材は、天然材であることを特徴とする請求項1~5いずれかに記載の堤補強構造。
- 前記遮水材は、ベントナイトを含むことを特徴とする請求項1~6いずれかに記載の堤補強構造。
- 陸側への浸水を防止するために造成された既設堤体を補強するための堤補強構造の施工方法であって、
底面が開放される区画バケツを前記堤体の法面の任意位置に突き刺すように配置するバケツ配置ステップと、
セメント材、短繊維材、遮水材及び水を混合してなる混合スラリーを、前記区画バケツ内における前記堤体の法面に圧送する圧送ステップと、
前記区画バケツ内で、前記法面を構成している現地土砂を掘り起こしながら、該現地土砂と前記混合スラリーとを攪拌してなる改良土により前記法面を造成する攪拌ステップと、
を備えることを特徴とする堤補強構造の施工方法。 - 前記区画バケツは、平面視ひし形形状に形成され、
前記区画バケツの一方の隣接する側壁部は鋼製にてそれぞれ構成され、他方の隣接する側壁部は弾性ゴム製にてそれぞれ構成され、
前記バケツ配置ステップでは、前記区画バケツの一方の隣接する側壁部を、前記堤体の法面に突き刺すことを特徴とする請求項8に記載の堤補強構造の施工方法。 - 前記堤体の法面は、前記区画バケツで囲む範囲が順次改良土により造成されており、
前記区画バケツを造成済の箇所から次の作業箇所に移動させる際、前記バケツ配置ステップでは、前記区画バケツの他方の隣接する側壁部側が、造成済の箇所と所定幅で重なるようにして、前記区画バケツを次の作業箇所に配置することを特徴とする請求項8または9に記載の堤補強構造の施工方法。
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JP2000214145A (ja) | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Shimadzu Corp | 試料気化室 |
JP2011122323A (ja) | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Taiheiyo Soil Corp | 軟弱土の処理方法 |
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