JPH01146020A

JPH01146020A - 盛土による基礎構築体とその築造方法

Info

Publication number: JPH01146020A
Application number: JP30541887A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Inaba; 稲葉　雄次郎; Yasuyuki Kitano; 北野　靖行; Koichi Karimata; 狩俣　恒一
Original assignee: Araigumi Co Ltd
Current assignee: Araigumi Co Ltd
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1989-06-08
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JP2597116B2

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）この発明は、盛土を利用した橋台や擁壁などの、上部構
造物を支持するための基礎構築体とその築造方法に関す
るものである。

（従来の技術）一般的にこの種の基礎構築体は、上部構造物等からの荷
重を安全かつ確実に基礎地盤に伝え１、　かつ上部構造
物を含めた構築体全体として十分な安全性を有しなけれ
ばならない。

ところで、曲記基礎構築体を、傾斜地或は盛土などに築
造する際、斜面安定性或は盛土自体の沈下性、支持力の
機構及び挙動などについて不解明な点が多く、また、施
工中のすべり破壊、施工後の降雨、地震などによる法面
崩壊及び沈下などの種々の問題があることから、従来は
、一般的に次のいずれかの方法によって、基礎構築体を
築造している。

（１）直接基礎（ヘタ基礎）第８図（ａ）〜（ｄ）に示すように、（ａ）基礎構築体
（橋台の躯体部）Ａｏを立設しようとする原地盤Ｂにお
いて、（ｂ）岩盤などの支持層Ｂ°が現れるまで掘り下げ、（
ｃ）その支持層Ｂ′上に橋台の鉄筋コンクリート基礎部
２１を形設すると共に、鉄筋コンクリート基礎部２１上
に鉄筋コンクリート製の溝築体Ａ゛を立設して、その構
築体Ａ′上に橋座部６を設置し、（ｄ）橋座部６に橋桁
７を架設すると共に、構築体Ａ゛の橋桁７反対側の原地
盤Ｂ上には、橋桁７と同じ高さになるまで盛土２２を造
成している。

（２）杭基礎第９図（ａ）〜（ｄ）に示すよう゛に、（ａ）基礎構築
体を立設しようとする原地盤Ｂにおいて、（ｂ）盛土２
２造成終了後、（ｃ）盛土２２上部から原地盤Ｂ下の安定した岩盤など
の支持層Ｂ°に達する長さの杭２３を複数本打設し、（ｄ）６抗２３の上端に跨って鉄筋コンクリート床版部
２４を形設し、この鉄筋コンクリート床版部２４上に橋
座部６を設置し、橋座部６に橋桁７を架設する。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の方法によると、前者は、構築体の高さに
比例してその自重が大きくなり、上部構造物からの負荷
重以外に構築体上方部分（橋座および橋体の一部）の自
重及びそれにかかる土庄や水圧などを、その構築体の下
方部分が支持することになる。後者ら、前者と同様に、
上部構造物からの負荷重以外に構築体上方部分（橋座お
よび橋体の一部）の自重及び土圧や水圧などを抗が支持
することになる。

したがって、前者および後者ともに、構築体或は床版お
よび杭が巨大なものとなり、その大きさは、盛土の高さ
に比例し、高くなればなる程−層巨大になる。そして、
巨大化すればする程、築造作業時の危険性も増大するこ
とになる。

また、近年の道路建設工事は、山岳地帯の部分が非常に
多くを占めてきている。また、山岳地帯の道路では、ト
ンネルや橋梁などの箇所が多く、それらを建設する際の
土工型は切土が主流となるため、多重の捨土が発生する
。一方、山出地の土捨場は多額の付帯工法が必要になる
ので、盛土の可能な箇所内はできるだけ盛土構造とする
ことが望まれる。しかも、この盛土に接続して橋梁が建
設される場合は、その盛土の上端まで橋台を立設する必
要があり、巨大な橋台となって建設費が膨大になる。ま
た、そのような橋台の建設に伴って擁壁等の土留構造物
を築造する機会が増えるが、この場合にも橋台と同様の
問題が生ずることになる。さらに、上記した種々の問題
点は山岳道路のみならず、一般の宅地造成でも、最近は
山岳部の傾斜地などを利用して開発が行われる傾向にあ
るため、基礎構築体を築造する機会が一層増大しつつあ
る。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、各盛土層間
に補強材を敷設し、盛土層全体に圧力をかけることによ
って盛土層を補強材とともに一体化させ、一種の疑似躯
体（ケーソン構造体）を構築し、上部構造物からの荷重
および土圧、水圧、地震力等の外力をその疑似躯体を通
して下方の基礎支持体へ伝達可能な、築造が容易で、コ
ンクリートや鉄筋の使用量が少なく、安価にかつ安全に
施工することができる、基礎構築体とその築造方法を提
案しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）上記した目的を達成するための、この発明の基礎構築体
の要旨とするところは、高剛性の基礎又は岩盤などの基
礎支持体と、その基礎支持体上に積み重ねられた一定厚
さからなる多重の盛土層と、各盛土層間に介装され、摩
擦係数及び引張強度が大きいフラット若しくは略フラッ
トな補強材と、最上又は上方の盛土層上に形設された高
剛性の床版と、この高剛性の床版を貫通して前記基礎支
持体を接続する複数本のアンカーとを具備し、それらの
アンカーを介して盛土層全体に圧縮力を作用させ、前記
高剛性の床版より基礎支持体に至る各盛土層及び補強材
を一体化したことである。また、この発明の築造方法の
要旨とするところは、高剛性の基礎又は岩盤などの基礎
支持体上に、一定厚みの盛土層を造成して締め固め、そ
の盛土層上に摩擦係数及び引張強度が大きくフラット若
しくは略フラットな補強材を敷設し、その補強材上に一
定厚さの盛土層を造成して締め固めるという一連の作業
を、複数回繰り返し、最上÷←→→の盛土層上に高剛性
の床版を形設し、その高剛性の床版を貫通して前記基礎
支持体に複数本のアンカーの下端部をそれぞれ固着し、
それらのアンカーを前記高剛性の床版を介して締め付け
ることによって、前記盛土層全体に圧縮力を作用させ、
前記高剛性の床版より基礎支持体に至る各盛土層及び補
強材を一体化したことである。

（実施例）以下、この発明の基礎構築体の実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図は橋梁を支持するための基礎構築体Ａを示す。図
において、ｌは基礎支持体としての鉄筋コンクリートや
鋼製などからなる高剛性の基礎（以下、コンクリート基
礎という）で、このコンクリート基礎ｌ上に一定厚さ（
通常、３０〜５０ｃｍ程度）からなる盛土層２が複数層
積み重ねられ、各盛土層２間には、摩擦係数及び引張強
度が大きいフラット若しくは略フラットな補強材３が介
装されている。補強材３としては、耐候性に優れたポリ
マーグリッドネットや金属製ネットの他に、第２図に示
すような、間隔を設けて配置した係合片３ｂを有する鋼
棒３ａを格子状に組み付けて連結した構造のもの、亜鉛
メツキした帯状鋼材、不織布などが使用される。

４は最上の盛土層２上に形設された鉄筋コンクリートや
鋼製などからなる高剛性の床版（以下、コンクリート床
版という）で、このコンクリート床版４を貫通させた複
数本のアンカー５を、その下方の盛土層２および補強材
３を貫通して最下端のコンクリート基礎ｌまで挿入し、
各アンカー５の下端部をコンクリート基礎！に固着して
いる。そして、それらのアンカー５を介してコンクリー
ト床版４をその下方に押圧し、コンクリート基礎１とコ
ンクリート床版４に挟まれた盛土層２に圧縮力を作用さ
せ、前記コンクリート床版４よりコンクリート基礎ｌに
至る各盛土層２及び補強材３を一体化させて、一種の疑
似躯体に形成したものである。

ところで、前記補強材３の上下方向の間隔、いいかえれ
ば前記各盛土層２の厚さは、盛土が砂や礫の場合で前記
補強材３の最小幅の２７３もしくはそれ以下に設定し、
盛土が粘土を含んだ砂質の場合は１／２もしくはそれ以
下に設定する。

このように各盛土層２の厚さを、補強材３の幅の２７３
以下に設定したのは、それ以上大きくすると、アンカー
５を介して盛土層２に圧縮力を作用させた際、盛土層２
内の盛土が横方向に滑りを生じて、拡散する恐れがある
からである。

また、前記アンカー５により盛土層２に作用させる圧縮
力は、前記コンクリート床版４上に設けられる上部構造
物の重量や各種外力の最大値及び安全率を考慮の上、決
定するが、前記盛土層２の降伏点を超えない範囲に留め
る。

６は橋台の橋座部で、この上部構造物としての橋座部６
は、前記コンクリート床版４上に鉄筋コンクリートなど
から一体に形設される。

次に、上記実施例の基礎構築体の築造方法を図面に基づ
いて説明する。

第３図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の築造過程を示す。

図において、基礎構築体Ａを築造しようとする位置の原
地盤Ｂを掘り下げて、コンクリート基礎ｌを形設し、一
定厚みの盛土層２を造成して転圧機などで充分に締め固
め、その盛土層２上にフラットな前記補強材３を敷設し
、その補強材３上に一定厚みの盛土層２を造成して締め
固めるという一連の作業を、複数回繰り返していく（同
図（ａ））。それから、最上の盛土層２上にコンクリー
ト床版４を形設する（同図（ｂ））。

次に、コンクリート床版４を貫通させた複数本のアンカ
ー５を、その下方の盛土層２および補強材３を貫通して
最下端のコンクリート基礎ｌまで挿入し、各アンカー５
の下端部をコンクリート基礎ｌに固着する。なお、アン
カー５を挿入する際、アンカー５の挿入孔を予め穿設し
ておいてもよい。そして、それらのアンカー５を締め付
けてコンクリート床版４をその下方に押圧し、コンクリ
ート基礎ｌとコンクリート床版４に挟まれた盛土層２に
圧縮力を作用させ、前記コンクリート床版４よりコンク
リート基礎支持体Ｉに至る各盛土層２及び補強材３を一
体化して、一種の疑似躯体を形成する（同図（Ｃ））。

なお、前記盛土層２に対する圧縮力のかけ方は、前記ア
ンカー５に対し載荷、除荷を繰り返しながら、小さな荷
重（緊張力）から次第に大きい荷重（緊張力）を加えて
いくようにするのが望ましい。

最後に、コンクリート床版４上に、橋台の橋座部６を鉄
筋コンクリートにより一体に形設する（同図（ｄ））。

第４図（ａ）〜（ｅ）は、他の築造方法による築造過程
を示す。この方法は比較的小規模の場合に好適な方法で
、前記築造方法との相違は、原地盤Ｂに形設したコンク
リート基礎ｌに、短尺のアンカー５の下端部を固着して
立設しく同図（ａ））、そのコンクリート基礎ｉ上に、
アンカー５の高さよりやや低い高さまで、盛土層２を造
成して小型転圧機などで充分に締め固め、補強材３を敷
設してその補強材３の上に盛土層２を造成して締め固め
（同図（ｂ））、そして、前記アンカー５の上端に別の
アンカー５の下端を連、　結して、前記工程と同様に盛
土層２を造成して締め固め、補強材３を敷設してその補
強材３の上に盛土層２を造成して締め固めるという一連
の作業を繰り返し、必要な高さの盛土層２を形成し、最
上の盛土層２にコンクリート床版４を形設した（同図（
Ｃ））ことである。

なお、第４図（ｄ）は前記第３図の（Ｃ）に、また、第
４図（ｅ）は第３図の（ｄ）に共通する。

次に、第５図は基礎構築体の他の実施例を示す。図にお
いて、基礎構築体Ａは下方に岩盤１１層を６つ傾斜地Ｃ
に築造されている。本実施例の場合は、前記第１図の実
施例におけるコンクリート基礎１の代わりに、岩盤１１
を利用している。

したがって、最上の盛土層２上に形設したコンクリート
床版４を貫通するアンカー５の下端部は、傾斜地Ｃ下方
の岩盤１１に固着しているが、垂直方向のアンカー５の
他に、岩盤１１に略直交する傾斜方向のアンカー５°を
設けて盛土層２全体を岩盤ｌｌ側へ付勢している。また
、各盛土層２に介装される補強材３は、前記実施例より
広い幅のものを用いて、各盛土層２の水平方向への滑り
（広がり）防止を強化している。その他の構成について
は、前記実施例と全く共通している。

また、第６図は盛土高さが非常に高くなる場合や盛土の
土質が悪い場合に適用される基礎構築体の実施例を示す
もので、本実施例では、最上位のコンクリート床版４と
最下位のコンクリート基礎ｌとの間の盛土層２中に、複
数のコンクリート中間版４１及び４．を設けて補強して
いる。そして、コンクリート基礎１と下位のコンクリー
ト中間版４．との間、下位のコンクリート中間版４１と
上位のコンクリート中間版４．との間、並びに上位のコ
ンクリート中間版４２と最上位のコンクリート床版４と
の間は、それぞれ複数本のアンカー５によって結合して
緊張力を作用させ、それらの間の盛土層２を補強材３と
共に一体化させている。いいかえれば、本実施例の場合
、複数の基礎構築体Ａを積み重ねて一体に連結した構造
からなっているといえる。

ところで、各コンクリート中間版４．．４．の幅Ｂｌ、
Ｂ２は、図中の盛土高さＨｌ、Ｈｌの３０〜７０％（通
常は５０〜６０％程度）に設定するが、これに伴って、
補強材３の幅もコンクリート中間版４１．４．の幅Ｂ５
、Ｂ、と略同−幅に設定している。図中、６は橋座部、
７は橋桁である。　なお、説明を省略したが、盛土層２
内の適所には、排水管を埋設したりあるいはフィルター
層などを設けて、基礎構築体Ａやこれに隣接する盛土内
に貯留した降雨時の雨水や地下水などを外部へ排水する
ようにする。更に、上記各実施例では、橋台としての基
礎構築体を例示して説明したが、擁壁についても同様に
実施できる。

（作用）次に、上記したこの発明の基礎構築体について、基礎構
築体全体の作用および補強材に基づく作用を説明する。

（ａ）基礎構築体全体の作用について：基礎構築体Ａは
、上部構造物６やその他の外力を下方の良好な基礎地盤
Ｂに伝達させ、支持するという作用が主たる働きである
。

本発明の基礎構築体Ａの場合、盛土層２の造成・転圧終
了後に、高剛性の床版４から下方の基礎地盤Ｂまでの間
の盛土層２に各種外力の最大値及び安全率をみこんだ圧
縮力を、アンカー５の緊張によって予め与えているので
、基礎構築体Ａの築造後に、前記の各種外力が盛土層２
中に作用しても、各盛土層２は一体化された挙動を示す
ことになる。いいかえれば、一種の疑似躯体が形成され
たことになる。また、最大外力に相当する力をアンカー
５を通じて予め疑似躯体（盛土層２）に与えているので
、その躯体による沈下は、アンカー５に緊張力を与えた
段階でほぼ終了していることになる。

ここで、造成・転圧終了後の盛土層２内の力の関係につ
いて詳しく説明する。

第７図（ａ）および（ｂ）において、盛土層２の内部力
をＰｓ、アンカー５の緊張力をＰｃ１垂直外力をＰｗ、
基礎構築体Ａの自重をｌｌｏ、基礎地盤の反力をＱとす
ると、 ■外力Ｐｗを加えずにアンカー５に緊張力Ｐｃを作用さ
せると、盛土層２の内部力Ｐｓがアンカー５の緊張力Ｐ
ｃに比例して増大する。また、基礎地盤の反力Ｑは、基
礎構築体Ａの自重Ｗｏである。

■次に外力Ｐｗを加えると、盛土層２の内部力Ｐｓは一
定で変化せず、アンカー５の緊張力Ｐｃが比例して降下
する。また、基礎地盤の反力ＱはＷ。

＋Ｐｗとなる。

■前記外力Ｐｗが予め設定されたアンカー５の緊張力Ｐ
ｃを超えると、盛土層２の内部力Ｐｓは外力Ｐｗに等し
くなる。また、この場合、基礎地盤の反力ＱはＴｏ＋Ｐ
ｗとなる。

そして、更に外力Ｐｗが増大すると、基礎構築体Ａもし
くは基礎地盤が崩壊することになる。

これらの現象から、各盛土層２は一体化され、一種の疑
似躯体が形成されたことが確認される。

（ｂ）補強材の作用について：外部（上部）荷重によって、その荷重下の盛土層２が圧
縮と同時に横方向へ拡がろうとした時に、盛土層２内部
にはせん断力が発生する。その拡がりを抑止するのが補
強材３の役目である。

いいかえれば、盛土層２中に生じたせん断力を補強材３
の引張力で負担することになる。多重の盛土層２間に配
した補強材３は土の拡がろうとする現象を抑止すること
になり、コンクリート床版４とコンクリート基礎ｌとの
間の盛土層２は補強材３によって拘束され、剛性を持ち
、一体化した土塊としての挙動を示すことになる。

また、補強材３とその上下の盛土とは、連続しており分
断されていないので、盛土の強度を損なうことなく補強
が可能であり、また、盛土の透水性、通気性を損なうこ
ともない。

（ｃ）補強材と盛土との一体化：盛土層２中に埋め込まれた補強材３は、その網目などを
通じて補強材３の上下の土が一体化しているため、盛土
層２中の補強材３の引抜き試験を行うと粘着力の無い砂
や礫の場合でも、砂や礫の内部摩擦角によるせん断抵抗
以外の粘着効果が観察される。この粘着効果は、盛土中
に埋め込まれた補強材３を引き抜く時、補強材３の上下
両サイドにすべり面が形成されるが、そのためには上層
の土粒子を上へ移動させて土粒子と補強材３とのかみ合
いをはずす必要があり、したがって、粘着力の無い砂や
礫でも粘着効果があられれることになる。

しかしながら、上下からの垂直力が小さく、水平引き抜
き力が大きくなる場合には、盛土層２間で滑りが生じる
ことになるので、土塊は一体的な挙動を示さなくなる。

本発明において、アンカー５により予め土に圧縮力を与
えるのは、上記のような滑りが発生するのを防ぎ土塊を
一体的に挙動させるためである。

（発明の効果）以上説明したように、この発明の基礎構築体およびその
築造方法は、上記した構成からなるから、下記の効果を
奏する。

（１）この発明の基礎構築体は、主材料として盛土自身
を用いるので、上記した従来の構築体に比べてコンクリ
ート、鉄筋等の人工資材を大巾に削減でき、材料費、工
費共に安価にできる。

（２）この発明の築造方法は、足場や大型機械が不要で
、作業高さが盛土高さと同じで作業を安全に遂行できる
とともに、アンカー工法を含め総て通常の一般技術とみ
なせる工法となっており、特殊技術を必要とせず゛、作
業が容易で熟練を要しない。

（３）盛土層造成中に疑似躯体を仕上げることになり、
また、高剛性の床版やその上に形設される上部構造物な
どの鉄筋コンクリート構造物の規模も小さくて済むので
、従来の工法に比べて短期間に施工できる。更に、盛土
層の造成は通常の薄層多電工法であり、敷設する補強材
は層厚管理材として用いることができるので、盛土層全
体の施工管理（締固め等）が確実に行い得て、良好な基
礎構築体を形成できる。

（４）盛土層の安定上一番大きな問題は盛土内の排水処
理であるが、盛土層の造成時に、同時に排水設備を施工
できる。また、従来の鉄筋コンクリート製構築体では、
その構築体自身が止水することになるので、排水良好な
裏込め材及び水抜き孔を設けて内部貯留水位の上昇を防
いでいるにも拘わらず、日時の経過と共に排水機能の低
下があるが、この発明の基礎構築体では、排水設備の施
工が容易で、しかも、排水機能の低下も少ない。

（５）従来の鉄筋コンクリート製構築体の場合には、隣
接して設けられる盛土部分との一体性を欠くが、この発
明の基礎構築体の大部分は盛土からなるので、隣接盛土
部分と一体化して相互の補強効果が高い。また、将来ア
ンカーの腐食などによって盛土層に対する緊張力が低下
しても、盛土層全体が既に開型性化しているので、疑似
躯体として一体的に挙動する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基礎構築体の実施例を示す断面図、
第２図は補強材の一例を示す斜視図、第３図（ａ）〜（
ｄ）はこの発明の築造過程を示す断面図、第４図（ａ）
〜（ｅ）は他の築造過程を示す断面図、第５図は基礎構
築体の第２実施例を示す断面図、第６図は基礎横築体の
第３実施例を示す断面図、第７図（ａ）および（ｂ）は
盛土層内における力の関係を示す説明図、第８図（ａ）
〜（ｄ）は従来の直接基礎築造過程を示す断面図、第９
図（ａ）〜（ｄ）は従来の杭基礎築造過程を示す断面図
である。Ａ・・・基礎構築体、■・・・コンクリート基礎、２・
・・盛土層、３・・・補強材、４・・・コンクリート床
版、５・・・アンカー、１１・・・岩盤。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高剛性の基礎又は岩盤などの基礎支持体と、その
基礎支持体上に積み重ねられた一定厚さからなる多重の
盛土層と、各盛土層間に介装され、摩擦係数及び引張強
度が大きいフラット若しくは略フラットな補強材と、最
上又は上方の盛土層上に形設された高剛性の床版と、こ
の高剛性の床版を貫通して前記基礎支持体を接続する複
数本のアンカーとを具備し、それらのアンカーを介して
盛土層全体に圧縮力を作用させ、前記高剛性の床板より
基礎支持体に至る各盛土層及び補強材を一体化したこと
を特徴とする盛土による基礎構築体。
（２）前記各盛土層の厚さを、前記補強材幅の２／３以
下に設定した特許請求の範囲第１項に記載の基礎構築体
。
（３）高剛性の基礎又は岩盤などの基礎支持体上に、一
定厚みの盛土層を造成して締め固め、その盛土層上に摩
擦係数及び引張強度が大きくフラット若しくは略フラッ
トな補強材を敷設し、その補強材上に一定厚さの盛土層
を造成して締め固めるという一連の作業を、複数回繰り
返し、最上の盛土層上に高剛性の床版を形設し、その高剛性の床版を貫通して前記基礎支持体に複数本の
アンカーの下端部をそれぞれ固着し、それらのアンカー
を前記高剛性の床版を介して締め付けることによって、
前記盛土層全体に圧縮力を作用させ、前記高剛性の床板
より基礎支持体に至る各盛土層及び補強材を一体化した
ことを特徴とする盛土による基礎構築体の築造方法。
（４）前記各盛土層の厚さを、前記補強材幅の２／３以
下に設定した特許請求の範囲第３項に記載の基礎構築体
の築造方法。