JPH01163309A

JPH01163309A - 人工軽量土

Info

Publication number: JPH01163309A
Application number: JP31897487A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshige Nishibayashi; 西林　清茂; Takashige Haga; 芳賀　孝成
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1987-12-18
Publication date: 1989-06-27
Also published as: JPH0571730B2

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、人工軽量土に関し、特に、地盤改良や土構
造物の構築に用いられる人工軽量土に関する。

（従来の技術）従来、盛土、擁壁背面の埋戻し土、締切工内の中詰土な
ど土構造物の構築には、自然土や産業副産物またはこれ
らに固化剤を混合して強度を高めｔ−ものを投入する方
法が採用されていた。

また、地盤改良工法としては、各種の方法か提供されて
いるが、代表的なものを例示すると、地盤の圧密化を促
進させる方法、固化剤を地盤に混合撹拌したりあるいは
注入する方法など、地盤の強度を高める方法が主流とな
っていた。

しかしながら、これらの工法では、いずれも土構造物や
改良地盤の強度の増大だけを四指していたので、以下に
説明する問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）すなわち、自然土あるいは産業副産物（ワラ１′アツシ
ユ、高炉セメントなど）を圧密、圧縮、固化剤の注入・
撹拌などの処理を行いその強度を旨めると、これらの単
位体積重量は、当初の自然土あるいは産業副産物の単位
体積重量と同等若しくはそれ以上になる。

一方、土の単位体積重量は、例えば、構造物の沈下、変
形、安定に密接な関係があって、これかあまり大きくな
り過ぎると、盛土や基礎地盤の大幅な沈下や破壊に直結
したり、土留壁、仮締切璧に作用する土圧が大きくなる
。

従って、従来の土構造物の施工や基礎地盤改良では、盛
土材や改良基礎地盤の強度の増大のみを考慮していたの
で、基礎地盤土留壁、仮締切壁の安定を確保するのがた
いへんであった。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、盛土や基礎地盤の
安定性を高め、土留壁、仮締切壁に作用する土庄を軽減
できる人工軽量土を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために、この発明は、砂質土や粘性
土などの自然土やフライアッシュ、高炉スラグなどの産
業副産物単独若しくはこれらの混合物と、気泡を発生す
る発泡剤若しくは起泡剤を発泡させた気泡と、固結剤と
からなり、これらを混合撹拌することを特徴とし、必要
に応じて、高炉膨張スラグ、軽量骨材などの軽量化材お
よびまたは気泡の安定化と施工性を確保するために粘結
材を添加し、盛土材、斜面被覆材、基礎地盤置換上、ケ
ーソンや締切工の中詰土、土留壁、擁壁。

仮締切壁背面埋め戻し土、路床置換上などに使用される
。

（作　用）上記構成の人工軽量土によれば、気泡を発生する発泡剤
若しくは起泡剤を発泡させた気泡が混入されているので
、軽量土の単位体積重量が発泡剤ないしは気泡の混入率
に応じて低下し、盛土や基礎地盤の安定性が向上すると
ともに、土留壁などに作用する土圧も低減される。

（実　施　例）　　　・以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる人工軽量土の
一実施例を示している。

同図に示す実施例では、人工軽量土を盛土に使用した場
合を例示しており、人工軽量土Ａは基礎地盤１０の置換
部分１２と盛土部分１４との２個所に用いられている。

人工軽量土Ａは第２図に示す方法で作製される。

同図に示す人工軽量土への作製方法では、自然土として
基礎地盤１０の掘削土Ｂが用いられ、これに起泡剤、例
えば、界面活性剤、動物性加水分解蛋白質を水に溶解し
た水溶液Ｃを、圧縮空気とともに発泡器１６に供給して
、起泡剤を発泡させた気泡りと、固結剤Ｅ１例えばセメ
ントスラリーとを、連続式のミキサ１８に投入し、ミキ
サ１８でこれらを混合撹拌して作製される。

このような方法で作製された人工軽量上人は、ベルトコ
ンベア２０で、基礎地盤１０を凹状に開削した部分に投
入され、上記置換部分１２が造成され、この後に置換部
分１２の上方に盛土部分１４が構築される。

なお、人工軽量土Ａに使用できるのは、上記掘削土Ｂだ
けでなく、他の場所から運搬された砂質土や粘性土など
の自然土、あるいは、コンベア・ンシュ、高炉スラグな
どの産業副産物を単独または適宜混合して使用すること
もできる。

また、気泡りに代えて、無機系の発泡剤、例えばアルミ
ニウム粉末や過酸化水素系の発泡剤も使用でき、これら
を用いる場合には、発泡器］６は必要とせず、発泡剤を
掘削土Ｂと固結剤Ｅと混合撹拌するだけで人工軽量土Ａ
が得られる。

さらに、軽量化の促進とコストダウンとを考えると、人
工軽量土Ａに多孔質の高炉急冷スラグ。

高炉膨張スラグなどの軽量化材を混入させることが推奨
され、軽量土Ａの設計仕様に応じた圧縮強度、剪断強度
の確保は固結剤Ｅとしてのセメント。

フライアッシュ、高炉スラグ微粉末２右灰などを単独若
しくは組み合わせて行われる。

さらにまた、施工に必要な流動性の確保や、水中での分
離を抑制するためには、例えば、高分子系のセルロース
エーテルなどの粘結剤を添加すれば良い。

透水性が必要な場合には、固結剤Ｅの単位水量を減じれ
ば良い。

また、人工軽量土Ａは、予め混合撹拌して、例えば、ダ
ンプカーで施工現場まで運搬しても良い。

さて、以上のように構成された本発明の人工軽量土Ａを
基礎地盤１０の置換部分１２や盛土部分１４に用いると
、人工軽量土Ａに気泡りが混入されているので、気泡り
か混入された分だけ単位体積重量が低下し、基礎地盤１
０に作用する重量が軽減され、その安定性が増加する。

また、人工軽量土Ａには、固結剤Ｅも含まれているので
、置換部分１２や盛土部分１４の剪断強度も向上し、こ
れによっても全体の安定性が向上する。

さらに、置換部分１２と盛土部分１４の重量が軽減され
、基礎地盤１０の圧密沈下量が低減されるとともに、置
換部分１２および盛土部分１４自体の圧密沈下量も少な
くなる。

このような作用により、本発明の人工軽量土Ａを用いる
と、盛土部分１４の傾斜を急勾配にできるとともに、置
換部分１２の幅も低減できるので、工期、工費の面で有
利になる。

第３図および第４図は、本発明にかかる人工軽量上の作
用効果を確認するために行った実験結果を示している。

この実験では、対象上として、山砂（千葉県佐原産、含
水比２６．１％、単位体積重量γｔ−１゜７２）と、粘
土（羽田沖旧海底粘土、含水比１０２．８％、単位体積
重量γ　−１，４０）とを準を備し、これに固結剤として普通ポルトランドセメントス
ラリー（水セメント比１．０）と、コンクリート用の発
泡剤（花王石鹸株式会社製、ＥｍａｌＤ−３−Ｄ商品名
）と気泡シールド用の起泡剤（第１化成産業株式会社製
、ＤＯフオームＤ商品名）とをそれぞれ以下の表１に示
す割合いで添加し、これらを混合撹拌して、円柱状の供
試体を作製し、それぞれの材令３日後と７日後の強度と
単位体積重量とを測定した。

（以下余白）表１以下に示す表２から表３はその測定結果であって、これ
をグラフ化したものが第３図および第４図である。

この試験結果からも明らかなように、気泡を発生する発
泡剤若しくは起泡剤を発泡させた気泡を加えれば、対象
土の単位体積重量を低減できる。

特に、発泡剤の対象土に対する添加量は、０゜１〜０．
４ｋｇ／ｍ程度が好ましく、また、起泡剤は対象土に対
して０．５〜１．５ｋｇ／Ｔｄ程度添加することが好ま
しい。

第７図から第１０図は本発明にかかる人工軽量土の他の
使用例を示している。

第７図では、第１図に示した盛土部分１４を人工軽量土
Ａと自然土Ｆとを交互に敷き詰めている。

このように盛土部分１４を構築すると、人工軽量土Ａに
は透水性を簡単に持たせることができるので、盛土部分
１４の圧密沈下の促進が可能になる。

第８図は、高架橋２２や建築構造物２４などのコンクリ
ート構造物の下部に本発明の人工軽量土Ａを用いて、置
換部分１２を施工したものを示している。

このような構造では、置換部分１２の下面に作用する荷
重は、高架橋２２や建築構造物２４の荷重に置換部分１
２の自重を加えたものになるが、従来より置換部分１２
の自重が小さくなるので、その下部の地盤の安定性が増
し、圧密沈下が少なくなる。

第９図は、この発明の人工軽量土Ａを土留壁や仮締切工
の背面土や中詰土、ケーソン中詰土、掘削部の埋め戻し
土に使用した場合を例示している。

同図（ａ）は補強土工法において、擁壁２６の背面土２
８に人工軽量土Ａを使用しており、背面±２８中には擁
壁２６に一端が定着されたアンカー材３０が埋設されて
いる。

このような構造では、背面±２８が軽量化されるので、
擁壁２６に加わる土圧が減少し、背面土２８のスベリも
少なくなる。

同図（ｂ）は、境界切盛土工法にこの発明を適用したも
ので、斜面を切欠した土砂に固結剤と気泡とを混合撹拌
して人工軽量土Ａを作製し、これを石積３２の内方に充
填して盛土部分１４を構築している。

この構造では、盛土部分１４が軽量化されるので、斜面
での滑動力が弱まり、石積３２の傾斜を急にできるとと
もに、人工軽量土Ａに透水性を簡単に持たせることがで
きるので、雨水などの排水処理が簡単になる。

同図（Ｃ）は、護岸３４の背面埋戻し土３６に人工軽量
土Ａを利用したもので、軽量土Ａの自重低減と剪断強度
の増大により、土庄が小さくなり、土留壁３８の断面減
少が図られ、深い軟弱地盤上のｊ岸３４にも対応できる
。

同図（ｄ）は、建築構造物２４の根切り部４０の埋め戻
しに人工軽量土Ａを利用したもので、作用する土庄が低
減できるので、構造物２４の地下外壁を低減できる。

同図（ｅ）は、水中に構築された２重締切４２の中詰土
４４に人工軽量土Ａを利用したもので、軽量化と剪断強
度の増大により、締切４２の断面を小さくでき、また、
ヒービングの防止、全体の安定性に寄与する。

同図（ｆ）は、設置ケーソン４６の中詰土４４に人工軽
量土Ａを利用したもので、ケーソン４６の上下部には中
詰±４４を挾んでコンクリート層４８．４８が設けられ
ている。

この構造によれば、ケーソン４６が軽量化されるので、
地震時の設計水平地震力が小さくなり、ケーソン４６の
安定性が増す。

第１０図は本発明の他の応用例を示しており、同図（ａ
）は、埋設管５０の埋戻し土５２に利用したものであっ
て、剪断強度の増大と圧密沈下の減少により、地表面の
沈下が防止できる。

また、同図（ｂ）は、斜面５４の被覆土５６に利用した
ものであって、被覆土５６の自重の低減によりスベリが
少なくなるとともに、強度の増加によりエロージョンの
防止を図りつつ、植生に利用できる。

（発明の効果）以上実施例で説明したように、この発明にかかる人工軽
量土によれば、単位体積重量を小さくできるとともに、
その剪断強度を増加できるので、盛土などに使用した場
合にそれ自身や基礎地盤の圧密沈下を防止して、安定−
性を高められるとともに、土留壁、仮締切壁に利用し場
合にはこれに作用する土庄を軽減できるなどの優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる人工軽量土の使用例を示す断面
説明図、第２図は同人工軽量土の作製方法の一例を示す
説明図、第３図および第４図は同人工軽量土の異なる条
件で行った実験結果をそれぞれ示すグラフ、第５図は同
人工軽量土の第１図に示した使用例の変形を示す断面図
、第６図から５１８８図は同人工軽量土の他の使用例を
それぞれ示す説明図である。Ａ・・・・・・・・・人工軽量土　　　Ｂ・・・・・・
・・・掘削土Ｃ・・・・・・・・・水溶液　　　　　Ｄ
・・・・・・・・・気　泡Ｅ・・・・・・・・・固結剤
　　　　　Ｆ・・・・・・・・・自然土特許出願人　　
　　　　　株式会社　大　林　組代　理　人　　　　　
　　弁理士　−色　健　捕間　　　　　　　　　弁理士
　松　本　雅　利第１図諷第２図　　　　甲第３図イーーーー〇耐　・永＋、４．お ±１Ｍ３１倒柄Ｄ−３−ｏ４Ｐ加量（Ｋ９）第４図にグ　−一一一〇　Ｌ＋　　　　・　永＋Ａ馴ぬ１″”
−ｔｓ　１４”、ｈ４ｙ１Ｍ３１；ｊ１寸観Ｑ寿−ムＤ添ｄ〔Ｋ９）第５図第６図（０）　　　　　　　　　　　（ｂ）第８図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

砂質土や粘性土などの自然土やフライアッシュ、高炉ス
ラグなどの産業副産物単独若しくはこれらの混合物と、
気泡を発生する発泡剤若しくは起泡剤を発泡させた気泡
と、固結剤とからなり、これらを混合撹拌することを特
徴とする人工軽量土。