JPH01146009A - 砂質地盤の液状化抑止工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はゆるい砂層地盤等の液状化を抑止するための地
盤改良工法に関する。

［従来の技術］ 地震時、ゆるい砂層地盤等では、地表に砂や水が噴き出
したり、建造物が地中にめり込んだり、傾斜乃至転倒し
たり、あるいは軽い地中埋設物が浮上したりする等の現
象が見られることがある。

これを地盤の液状化現象と呼んでいる。

この液状化現象の原因を簡単に説明すると、以下の通り
である。

地表から浅い所に堆積しているゆるい砂層において地下
水がその砂の粒子の間隙を満たしている場合、地震によ
り砂層が揺すられると、砂の粒子の咬み合せが外れて砂
の粒子は水中に浮遊した状態となり、急激に沈下しよう
とするため過剰間隙水圧が上昇し、その結果、一部の砂
は水と共に地表に噴出する。又、このような状態では地
中の砂層は液状を呈し、通常の地盤支持力を失うので、
上述のような現象として現われ、その結果、種々の被害
が発生することになる。

そこで、砂層地盤等に対する液状化対策として従来、次
のような工法が採用されて来ている。

■ゆるい砂層を締固めると液状化しにくくなるので、砂
層の密度を上げる方法である。

軟弱地盤中に衝撃あるいは振動荷重により砂を圧入し、
直径の大きな強固な砂杭を作ることにより地盤の強度を
増加させる方法で、サンドコンパクションパイルと呼ば
れる。また、この方法と同質のバイブロフローテーショ
ン工法やバイブロコンポーザー工法なども採用されてい
る。

■砂層中の水を除去する方法である。

オーガーなどにより砕石パイルを造成し、砂層中の水を
抜く砕石ドレーン工法であり、地震時に砂層に発生する
過剰間隙水圧を早期に除去する工法である。

■砂層中に薬液等を注入して地盤を改良する方法である
。

注入固結工法と呼ばれ、水ガラス、高分子薬液等を地盤
に加圧注入し、地盤の強度増加、止水性向上を目的とし
て実施する工法である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし乍ら、これらの工法にはそれぞれ次のような問題
点がある。

すなわち、■のサンドコンパクションパイル工法等では
、振動施工であるため振動による杭の打込みや引抜きを
繰り返すことに伴う震動と騒音が問題となる。また、■
の水圧除去工法の場合で、その効果の確実性が懸念され
、振動施工にも問題がある。そして又、■の注入固結工
法の場合は、施工に手間が掛る上、薬液による地下水の
汚染に注意しなければならない問題がある。

以上のように、従来の技術では施工時の振動、騒音、環
境汚染、施工の煩雑さ、液状化防止効果等の点で問題が
残る。

本発明は、これらの課題を一挙に解決できる液状化抑止
工法を提案するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本工法は、吸水性、膨張性及び水硬性を有する乾燥状態
のセメント系材料によりパイルを地盤中に群状に適当な
間隔に造成するものであって、該セメント系材料の吸水
作用により砂層地盤中の水分を低下させる改良効果や、
該材料の膨張作用により周辺砂層地盤を圧縮して地盤の
強度を増大させる改良効果、あるいは地下水により水硬
し強度を発現したパイルを群状に形成することによる地
盤の複合的な改良効果において液状化を抑止するもので
ある。

ここに、セメント系材料は、水和硬化性成分、膨張性成
分及び透水性成分を有してなるものである。水和硬化性
成分としては、例えば、石膏、高炉スラグ及び普烏ポル
トランドセメントを主材料とし、これらに硬化促進剤と
してハロゲン化合物又は硫酸塩類を必要に応じて添加し
良く混合してなる固化材があり、例えば大阪ＥＳＣ（大
阪セメント社商品名）として市販されている。この固化
材は、前記主材料である石膏１５〜６０重量％、高炉ス
ラグ２０〜６０重量％、普通ポルトランドセメント１０
〜５０重量％とじ、これらを比表面積４５００ｃＩｌｌ
／ｇ以下となるように粉砕し調合するか、又はこれらに
硬化促進剤を５重量％以下添加して粉砕、調合してなる
もので、吸水性、膨張性及び水硬性を有している。また
、前記膨張性成分としては、例えば、生石灰や膨張セメ
ントがある。この成分は膨張作用をさらに増大させるた
めのものである。さらに、前記透水性成分としては、例
えば、乾燥スラグや乾燥砂がある。この成分はパイル中
芯部までの水和を助ける作用を営む。

しかして、このセメント系材料での地盤中へのパイル造
成は、次のように行なわれる。−第１面は、施工方法の
概要を図示したものであるが、まず同図（ａ）のように
錐状のケーシングチューブ１を地盤２に螺入させた後、
同図（ｂ）のように該ケーシング１内にセメント系材料
３を投入する。しかる後、同図（Ｃ）の示すように、前
記セメント系材料３を前記ケーシングチューブ１内の軸
心部に配したスクリュー４と圧縮空気５との力により下
方に付勢しつつ、底部１ａを開いた同ケーシングチュー
ブ１を上方に抜き上げることによって、同図（ｄ）に示
すようにセメント系材料３をパイル状に造成する作業を
完了する。

［作用］ このように、本工法によると砂層地盤等に対して、無振
動、無騒音に適用でき、また地盤を締め固めて液状化し
にくい地盤に改良すると同時に、強度をもったパイル部
と砂層との複合地盤として地盤強度を確保するものだか
ら、間隙水が抜けなくとも液状化に抵抗する大きな液状
化抑止効果を発現し、更に薬液使用に起因する環境汚染
や作業工数の増加を招くこともない。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本工法による地盤改良効果を具体
的に示す。

ある地区内の軟弱地盤において、前記の工法に従ってφ
４００　ｍｍのドライパイルを各々深さ１３ｍで１．５
ｍピッチの正三角形状に施工した。改良前後のＮ値と土
質柱状図を第２図に示す。この図から−２，５〜−８ｍ
までの砂層の改良効果が大きく現われていることが解る
。

また、別の地区の軟弱地盤において、φ４００關のドラ
イパイルを各々深さ９．５ｍで１．０ｍピッチの正三角
形状に施工した場合での、改良前後のＮ値と土質柱状図
を示したものが第３図である。

この結果によると、−５，４〜−８，９ｍの砂層におい
て改良効果が大となっている。

以上の改良効果は、砂地盤の相対密度が大きくなったこ
とを示しており、このことは建築基礎構造設計基準で示
される液状化の危険性とＮ値に関する相関から、液状化
を起こしにくい地盤に改良されたことを意味している。

［発明の効果コ 以上のように、本発明の工法によると、砂層地盤等に乾
燥したセメント系材料のパイルを昨秋に造成することで
、従来工法の諸問題を解消しつつ地盤を液状化を起こし
にくい複合地盤に改良することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の施工例を示す概略断面
図である。第２図と第３図は、それぞれ実施例による改
良効果を示す土質柱状図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　乾燥状態のセメント系材料によりパイルを地盤中に適
   当な間隔で群状に造成することを特徴とする地盤の液状
   化抑止工法。