JPH01501075A

JPH01501075A - 補強土壌及び土壌補強方法

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Publication number: JPH01501075A
Application number: JP62505550A
Authority: JP
Inventors: フリード、ダブリュ、ウェイン
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Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1987-08-28
Publication date: 1989-04-13
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Also published as: AU586766B2; EP0285622B1; WO1988002419A1; EP0285622A4; JP2577235B2; EP0285622A1; CA1267275A; US4790691A; AU7965687A

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】

れｔ・　・

【関連出願の引照】

本出願は、１９８６年１０月３日出願の米国特許出願第９１８．８７１、発明の名称「繊維強化土壌及び方法」）の一部継続出願である。

【技術分野】

本発明は、改良された工学的特性を有する土壌及び改゛良が課されうる方法に関する。土木工学及び建築の実質的にすべての見地で、基礎のための支持体としての土壌の相対的強度が、考慮されなければならない、建物、橋。下水率、道路及びその均等物の構成のような領域で、土壌は負荷をかけられて生じないことが必要とされ、ランドフィル、土手、斜面の処理及びその均等物で、土壌が侵食から保護されることを必要とする０本発明は、土壌の強度パラメータを高め、押抜きせん断に対する土壌の抵抗性を増大し、土壌の圧縮率を減少し、より少ない量を多くの場合に使用できるようにする。土壌は、これまで成功度を変化させて用いられてきた他の成分を加えずに強化されうる。

【従来技術】

多種の物質が、その特性を増大させ、或いは改良するために土壌と混和されてきた。初期のハイウェイの構成で、土壌及び岩が混合されて、よりよい安定性、自由な排水、路床のより良好な遂行をもたらす。石灰が、粘土及びシルト土壌に規則的に加えられて、それらの回遊性を減少させ、さらにそれらの膨張率を減少させる。ポートランドセメントが、幾つかのタイプの土壌に加えられて、改良、されｌ；ハイウェイベース物質を達成するために適所又はバッチプラントで混合される。より最近、織編合成物質が、急で安定な傾斜地を達成するため土壌の水平層で配置されている。いわゆるジオチクスタイルの使用を含む最新の技術の例が、特許公報で記載されている。例えば、米国特許第３．１３４，４２１号が、内部でともに結合されている連続的熱可塑性フィラメントのマツティングについて記載する。緩い土壌で配置されるとき、そのマツティングは、増大した垂直負荷ベアリング容量及び横方向ひずみに対する抵抗性をもたらす。米国特許第４．０１１２，０３４号がまた、地面に固定されて侵食を妨げるマツティングを開示する。そのマツティングは、最も細い繊維及び最小の孔空隙を有する最上層並びに最も太い繊維及び最大の孔空隙ををする地面側層をもたらすマルチ層複合物である。米国特許第号４，３０，３９２号が、土壌粒子の再配列を妨げるべく設計された層化マツティングを提供する。そのマツティングは、ウェブを形成するマクロファイ、＜−１そこに結合した細い繊維のフィルター層及びその間の他の繊維の中間層を有するメルトスパン合成ポリマーフィラメントから成る。そのマットは、但し水面を使用して侵食を制御する。米国特許＄４，４２１，４３９号が、ポリエステル、ポリアミド及びポリオレフィンのようなフィラメントから成る織編布について記載する。その布は、少なくともＩＯｃ■の深さで、砂、砂利、石粘土、ローム及びその均等物の下に位置づけられる。本発明は、改良された負荷ベアリング性能を付与する特定の構成の布に基づいている。他の独特の構成のジオチクスタイル物質が、米国特許第４．４７ＬＯＨ号で開示されている。その物質は、道路の構成、傾斜及び川床のｔ；めの補強として用いられて侵食を制御する。布、マツティング及び土壌の補強材としての均等物の人工又は合成のフィラメントの広範な使用にもかかわらず、前述の特許は、個々の繊維又は土壌と混和した他の別個の合成チクスタイル物質の使用について教示シテいない。別個の繊維が、米国特許第３，６４５，９６１号で説明するようにコンクリートの補強で従来使用されてきた。その特許は、４分の１〜３インチ（０，４〜７．５ｃｍ）の間の範囲の長さでブラスト抵抗コンクリートを形成するナイロン、塩化ポリビニル及び簡単なポリオレフィンの使用について開示する。トの作用を緩和すｔ；めに用いられてきた。防水性、ひび１０れの減少、強度、回層性、及び衝撃抵抗の改良が、注目されてきた。鋼鉄繊維が、成功度を限定してこの目的のため用いられてきた。それにもかかわらず、繊維補強土壌についての研究は、あまり報告されていない。その存在するものは、土手の傾斜の安定性、特に地上ダムについての植物の根の作用を理解する試みに一般に向けられている。このため、この方法で土壌の工学的特性を改良することは、従来研究されていなかった。

【発明の開示】

従って、本発明の目的は、改良された負荷ベアリング性能及び関連の工学的特性を有するコンポジット土壌混合物を提供して、基礎及び支柱の支持に有利なようにすることである。本発明の他の目的は、種々の分離繊維又はシルトフィルム繊維物質をそこに加えることによって土壌の工学的特性を改良するための方法を提供することである。これらの及び他の目的は、周知の土壌混合物及び処理方法の利点を有するとともに、以下の説明から明らかになり、請求の範囲に記載される本発明によって達成される。一般に、本発明の混成混合物は、基質及びガラス繊維、その混合物から成る群から選択された約１１．１〜５重量％の分離繊維物−質技び土壌から成る。本発明の方法は、ガラス繊維及び基質を形成する人造繊維から成る群から選択された約０．１〜５重量％の分離繊維又はスリットフィルム繊維物質を土壌に加える工程、並びに繊維及び土壌をともに混合して混合物を形成する工程を含む。明細書中で用いられるとき、用語Ｃ分離」は、それぞれ異なっている繊維状物質又は数学的に連続的でないものを意味するものである。これらの物質はさらに、実質的に非連続的又は非連続的に作られることが可能であるものである。明細書中で用いられるとき、用語［基質を形成する人造繊維」は、セルロース及び非セルロースの又は合成のペース物質を含むものである。本発明は、０．５重量％の分離ａｍ物質を土壌の加えることによって特定のタイプの土壌の押抜きせん断性能で特に５０％まで工学的特性の改良をもたらすことがわかった。２５０％までの改良もまた、土壌に１．５重量％の分離繊維物質を加えることによって観察されている。押抜きせん断に対する抵抗が、カリフォルニアベアリング比又はＣＢＲテストによって測定される。改良された押抜きせん断抵抗が、道路及び駐車場の構成で重要なより長い舖這寿命ｌ二加えて鋪道成分の厚さの減少をもたらす。ここで注目される他の工学特性の中ｊ二は、内部摩擦の平均全角〆、平均総凝集力Ｃ及び平均初期タンジェント係数ＥＴが多ニゲ、そのすべてが本発明によって顕著に抜角がここで開示した分離繊維物質を加えることによって顕著に改良されるので可能である。結果として、土盛り土は殆んど必要でなく、輸送費用を減少することができる。さらに、間隙がハイウェイ及び土手の構成でしばしば重要なため、改良された特性を有する土壌を使用することによって、横方向間隙が減少されうる。本発明に従って強化される土壌はまｔ：、改良された係数のため高い土盛りの沈下又は量の変化を現象させる能力をもたらす。同様に、壁、保持構造及びその均等物の後方の埋戻し材料土壌の長期間強度は、大きな凝集力及び内部摩擦角度の値、又はせん断強度が低い地圧を生じ、それによって横方向移動のためのポテンシャルを生じるので、改良される。さらに、少ない構造支持体が、保持構造の後方に配置された土壌のＩ；めに必要とされる。結局、盛り土の傾斜面の安定化は、それらがごみ処理地の傾斜又は水底廃物（水面下）の傾斜であろうとなかろうと、土壌強度の非常に好ましい増大及び偏向特性に基づく本発明によって達成される。゛

【発明を実施するｔ；めの最良の形態コ前述のとおり、本発明の実施は、土壌に種々の分離繊維物質を加えることに基づいている。周知のように、鉱物土壌の基本的タイプは、砂利、砂、シルト及び粘土である。４−そめ混合物は、２００番ふるいで５０％以上保持される粗粒土壌、５０％又はそれ以上２００番ふるいを通過する細粒土壌を生じさせる。土壌型の多様性を論じる試みは、行なわない。当業者は、ＡＳＴＭのスタンダードＤ　２４１７として刊行されＩ；「統一土壌分類システム」に精通しており、それを参照することができる。それを参照して、本発明が寅施しうる土壌は、砂利、砂、シルト及び粘土を含む。土壌に加えられる在米の繊維及びスリットフィルム繊維物質は、ガラス繊維と同様の基質を形成する広範なりラスの市販の人造ｍ維から選択されうる。一般的に言えば、その物質は土壌に影響を及ぼさず、土壌によって、びがはえず、腐敗せず、うどん粉病にかかわらず、溶解せず、その他土壌環曳中で質が低下すべきではないが、その使用寿命に亘ってその基本的完全性を維持すべきである。一時的補強が必要とされる場合にのみ、一つの例外が生じるであろう。沿岸領域で、例えば、激しい嵐の急脹の発生は、自然の砂丘構造を侵食しうる。減成しうる繊維の使用は、自然が再び作業を完了しうるまで土壌構造の一時的補強をもたらしうる。他の例が、環境的考察が非減成型とは対照的な生物減成物質を使用することによって満足できた場合に観察されうる。このため、本発明は、特定の状況で一つのタイプがｒｙＪ確に好適であるため、一方のタイプに制限されるべきではない。好適な物質が、オレフィン、特定のポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリル及びガラスを含むが、これらに制限されるものではない。減成しうる基質を形成する人造繊維が、レーヨン、アセテート、トリアセテート及び生物減成又は減成可能なポリオレフィンを含む。実際上の考察は、クリープ抵抗、ポリエステルの強い特徴、土壌中の繊維物質の分散性を含むが、これらの特性のいずれか一つの欠如が特定のポリマーを除去すべさではない。代表的に、約０．Ｒ〜２．３６の範囲の特定の重量を有する人造繊維及び約２．５０〜２．７０の範囲の特定の重量を有するガラス繊維が適切である。補強物質は、２つの範鴎、繊維及びスリットフィルム繊維に分けることができる。スリットフィルム繊維は、以下で詳細に記載される。しかしながら、本発明の実施の場合、それらが繊維状、すなわち、それらの長さ対輻又は断面寸法が繊維に比較できるものであることが注目される。ゆえに、用語、分離繊維物質は、繊維及びスリットフィルム繊維の両方を含むようＪこここで使用されている。これら２つはまず形状が異なっているが、両方が同様に寸法づけられ、はぼ同一の量で使用される。土壌は、繊維とスリットフィルム繊維の両方の混合物を用いて補強されうる。まず在来の繊維に比較して、形状が重要であるが、制御する特徴でもない。以下で報告される作業が、単繊維を用いてＩＰ常に好ましい結果をもたらした。しがし、長方形、正方形、円、楕円形、中空状及びその均等の他の断面形状が、土壌凝集力又は他の特性をさらに高めうる。三角形、もつれた多繊維又は単繊維及び小繊維、ｉ繊維が、土壌中で一様に分散されうるようにもたらされる土壌補強の！；めの他の実際的タイプである。繊維形状もまた、スラブ化され、らせん化され、ひだをつけられ、ぎざぎざにされ、ねじられ、ジグザグにされ、或いは凝集力又は他の繊維／土壌マトリックス特性を発表させるべく形成される。繊維の長さは、約０．１−４インチ（１，２５−１０ｃｍ）の範囲であり、好適には０．７５−１．５インチ（１，９−３，１ｃｍ）の範囲である。繊維の直径は、約０．００３〜０．１０インチ（０，０７６〜２．５ｍｍ）の間にあり、適用によって変化しうる。繊維収率、すなわちデニール、長さ対重量の比は、約５０〜４１．Ｎｏの間である。土壌に加えられる繊維の量は、少なくとも約１１．１重量％〜約５重量％、好適には０．１〜２％の範囲にある。実際的に言えば、上限は実施可能性によって決定されないが、少なくすることが問題である。このため、多くの繊維について、約２％以上が加えられるならば、より高い性能の値は、特定の工学的特性、才なわち増大し−だ、妊ん断強度が捜されない限り、経済性によって補われる。それにもかかわらず、５％以上の量は、かような添加が正当なものであるならば本発明の範囲を越えない。小繊維又は原繊維の場合、長さ及び断面寸法は、変化することができ、一様ではない。約０．０３９４〜約０．４７２インチ（ｌ〜ｎｍｍ）の小１ｉｖｉ及びＮ繊維長さ又は管束長さが好適であり、個々の繊維直径は製造処理ｌこさらされる。一般に、小繊維及び原繊維は、ミクａデニール〜約９０デニールの範囲にあるであろう。スリットフィルム繊維物質に関して、これらは、薄いストリップにスリットを有する基質を形成している前述の人造繊維シート及びフィルムから形成される。これらの薄いストリップは、小繊維のある又は縮れたエンボスフィルム構成に在来的処理を行なうことによってさらに分けられ又は処理されてもよい。そのフィルム及びシートは、例えば長方形及び平行四辺形のような向かい合う２対の辺が平行なもの、例えば台形のような２辺が平行なもの、又は例えば四角形及び他の多角形ストリップを有する狭いストリップに在来の装置で切断されうる。これらストリップの厚さは０．Ｈｌ　−０，０２０インチ（１１，１１２５〜Ｌ１１４７馬鳳）の範囲にあり、その幅は所望される製品の最終的重量を達成するのに必要とされるように変化させることができる。ストリップの長さは、前述の繊＋Ｏｃｍ）に匹敵する。同様に、土壌に加えられるかようなストリップの量は、少なくとも約０．１重量％〜約５重量％の範囲にあり、繊維の場合、好適には０．１〜２％の範囲にある。ストリップはまｔ；、種々の方法で変形されて、凝集力及び１又は土壌についての他の特性を発達させる。土壌に加えられるべき繊維又はスリットフィルム繊維物質又はその混合物の量に加えて、他の因子がコンポジット土壌／Ｊａ！及びｌ又はフィルムｌａ維混合物で重要である。道路の適用の場合、コンポジットは、約１２〜２４インチ（３０ −６０ｃｍ）の厚さであるべきである。建物のための支持体に対する大量の盛り土の場合、フンポジットは、すべての盛り土材料に選別される。分散繊維物質を土壌に加えるのは通常現場であり、繊維又はスリットフィルム繊維又はその両方を散布し又は層化し、さらに、ブレード、グレーグ−、ディスク又はハローを介して混合し、或いは粉砕モービルミイサー、流体静カドラベルミキサー、シュレッダ−ミキサー及びその均等物を用いて混合することによって容易化されうる。本発明の方法及びコンポジットは、これらの段階が当事者に周知なので、如何なる混合技術によっても制限されるものではないことが理解されるべきである。土壌の工学的特性を改良する本発明の効果を例示するため、幾つかの例が、繊維の量を変化させて準備され、制御剤として繊維を有することなく、同一の土壌に対してテストされ比較された。使用される土壌は、米国サウスカロライナ州のウィンズポロ付近の地域から採取された。その試料は、有機表土及び植物の下の表面から採集された。この土壌は、ビードモント地形地方で見つかった変成岩の適当な風化から得られるものである。この地方は、一般にブルー・リッジ・マウンテンへの「フットフィル」であるゆるやかな起伏のうねった丘によって特徴づけられる。この地方イナ州及びバージニア州を含んで、アラバマからメリーランドまで広がっている。土壌を分類するため、粒子サイズ、液性限界、及び型性限界を決定するためのテストが行なわれた。これらの結果に基づいて、土壌は、赤褐色の砂質シルトとして分類された。平均指数特性は、液性限界−５２，塑性指数−！Ｓ：比重−１７９　；及びパーセント粒子−１１，５、を含む。統一土壌分類システムに従って、土壌は、ＭＨと分類される。選択された繊維は、　３０ミル（０，０ｍｍ）の２分ポリプロピレンであった。その繊維は、１インチ（２，５４ｃｍ）の長さであり、１２０ｋｓｉ　（Ｓ６５ＩＭＰｓ）の初期タンジェット率をのような所望の適用特性を見越して選択されＩ；。テストされた特定の繊維は、円形断面を有するものとして代表的に特徴づけられ、円筒形状の単繊維形状であった。実験作業は、土壌に加えられる繊維の量の増加させて工学的特性の変化を見積もるｌ；め幾つかの定量テストだけでなく土壌分類テストを含むものでありだ６重要な工学的特性がこれらの特性を得るために用いられるテスト方法を含んでおり、表１で示される。分類テスト及びテスト方法は、表２で示される。表１工学的特性を決定するために用いられるテスト方法工学的特性　シンボル及び単位　テスト方法内部摩擦の全角　−１度　ムＳＴＭ＠Ｄ４１５ＯＥＭＩＩＩＯ− ２−１９Ｎ’ 全凝集力　Ｃ，Ｉｏｎポンド　ＡＳＴＭ”Ｄ−２１５０１）参考（＾＠ｅｒｉｃｓ＊　５ｏｃｉｓｔｙ　ｆｏｒ　Ｔｅ５ｔｉＢ　＆　Ｍｓｌ！ｒｉａｌｓ。ＶＤｌｕｍｅ　Ｇ４．０１、　”５ｏｉｌ＆Ｒ＊ｃｋ　；　ＢｍｉｌｄｉＢ　５ｔｏｎｅ　“１９１５）ｈ）参考（マｍ１ｌｅｌ　５ｔｓｊ＠ｓ　Ａｒｍ７　Ｃ＋ｒｐｓ　ａｆ　ＥＢｉｍｅ＊ｒｓ、ＥＭｌｌｌｏ−２−＋９０６ゝＬａｂａｒｓＬｏｒｙ　５ａｉｌｓ　Ｔｅ５ｔｉｓ、　！９７０）表２土壌分類及び他の基本的特性を決定するために用いられるテスト隷分　類　特　性　シンボル＆単位　テスト方法液　性　限　界　ＬＬ、パーセント　ＡＳＴＭ　Ｄ−４３１８塑　性、限　界　ＰＬ、パーセント　ＡＳＴＭ　Ｄ −４３１１粒子サイズ分布　なし　ＡＳＴＭ　Ｄ−４１！比　重　ＳＧ、なＬ　ＡＳＴＭ　Ｄ−１５４ＣＢＲテスト及びそのデザイン曲線は、可視性舗道設計のための路床を見積るために用いられる幾つかの方法の一つである。それは、ハイウェイ、駐車場、飛行場のために世界の多くの領域で用いられ、舗道設計のために米国で最も普通に用いられる方法の一つである。三軸せん断テストが、幾つかの関連のパラメータを見積るために地質工学の実際で用いられる。これらは、内部摩擦角、凝集力、弾性率、ビークせん断強度及び他のパラメータを含む。三軸せん断テストが、種々の強化及び排水条件で実行されうる。これらの条件の各々が、種々の負荷条件下で土壌の適当な性能に異なる洞察をもたらす６以下に報告した研究の場合、非強度、非排水のテストが、基礎及び土手の傾斜のための「エンド・オブ・る変化を見積るために疑似コンパクト化盛り土で実行された。前述のテストの各々が、結果の統計上の質的信用度を達成するために３〜５回行なわれた。統計上の見積りは、テストの結果から平均値を計算する以外には行なわれなかった。標準プロフタ圧縮テストの結果は、ＣＢＲ及び三軸せん断テスト標本が準備される密度及び水分含量を確認するために用いられた。液性限界テスト、塑性限界テスト、比重テスト、及び粒子サイズ分布テストのみが、自然発生土壌で行なわれた。他のすべてのテストが、テスト標本中に混和された乾燥重量１／２％、１％及び１−１／２％の繊維を有する土壌及び繊維を含まない制御群で行なわれた。【テスト方法】繊維が、以下の乾燥重量％で土壌と混合された。１／２、ｌ及び１−１／２％。繊維は、土壌塊全体に亘って等しく分布されるまで手で混和された０次に、水が加えられ、完全ｊこ混合されるまで手で土壌中に混和された。土壌／繊維混和物の水分含量は、結合した土壌及び繊維の乾燥重量で分けられＩ；水の重量として算出された。テスト見本は、水がプロフタ、ＣＢＲ，及び三軸せん断テストを行なう前に混和された後に少なくとも２４時間「硬化」することが可能であった。で行なわれ、５つの標準プロフタ圧縮テストが土壌中に混和された繊維（１７２％、１％及びｌ−１ｉ２％）を用いて各群で行なわれた。次に最大乾燥密度及び最適水分含量がグラフにより決定され、次に平均値が各テスト群について算出された。これらの最、大乾燥密度及び最適水分含量は、次にＣＢＲ及び三軸せん断テスト標本を準備するための基礎として用いられた。４組の３つのＣＢＲ試料が、制御群及び各パーセントの繊維を含んで準備された。標本は、密度テスト群（ブロクタテスト）かも決定された平均最大乾燥密度及び最適水分含量におおよそＣＢＲ壌土で作られた。準備完了後、それらは、４日間水槽中で浸漬することによって標準方法に従って浸込まれ、次にテストされた。テストの結果は、表３で報告される。互−ｌブロツク及びカリフォルニア・ベアリング比テストデータ０のｒＡ要平均ＣＢＲ平均ＣＢｌｔｔｈ壌ｆ）　Ｖ明フロク９　テス）　ＣＢＲ（０，１ｉ）　（０，］＊）　ＣＢＲ（０，２ａ）　（０，２ｃ）連相なし　７−９３．１　ｐｃｆ　１−２９．１ｇ　４．６　４．９繊維なし　７−９３．５　ｐｃｆ　ｌ−２８，９ｇ　５．１　５．８ｉｎ維なし　７−９２．１　ｐｃｆ　Ｗ−２９，３ｇ　５．１　５．４識維なし　４．９　５．４１ｉ２ｇａ１ｍ　７−９４．５ｐｃｆ　Ｉ＝２６．２ｇ　ＩＯ，８１１，３１ｉ２ｇ１ｌ［ｙ−９６，２ｐｃｆ　１−２６．３ｇ　１１．６　１２．１１ｉ２ｇ繊維　７−９４．０ｐｃｆ　１−２６．３ｇ　１１．６　１１．８１ｉ２ｇ繊４ｉｉ　１１．３　１１．７１繊維　γ−９６．９ｐｃｆ　Ｗ−２５，８ｇ　１３．０　１３．３１繊維　ｙ−９５，８ｐｃｆ　Ｖ−２５，７ｇ　Ｉ＋、６　１１．６１繊維　γ−９３．６ｐｃｆ　ｌ−２５，９ｇ　！３．６　１３．３１繊維　１２．５　１２．６ｘ−１ｉ２ｇｍ維　７−９３．８　ｐｃｆ　Ｖ−２６，８ｇ　９．８　１０．９１−１ｉ２ｇ繊維　γ−９４．７ｐｃｆ　Ｗ−２６，４ｇ　＋０．７　１１．２１−１ｉ２ｇ＆ｉ維　ｙ−９３，８ｐｃｆ　ｌ−２６，７ｇ　＋１．６　１２．９１−１ｉ２ｇ繊維　１０．７　１１．７８）はぼ最適の水分含量でほぼ１００％の標準ブロツク最大乾燥密度に再び作られた標本表３のデータは、１ｉ２％の繊維のみを加えた場合、制御に亘ってＣＢＲ値の２倍以上が存在することを示す。これは、柔軟な舗道を構成する場合に可能な限り費用を低下しうる。例として、例えばテストされる土壌の上に作られる代表的モーチルの駐車場の場合、２０年間に亘ってリング状道路に加えられる５００．ＯＮ等量のＨ，ＧＯＤポンド（ｉ＋６４．ｘｈｔ）の車軸負荷を有しかつ繊維を有しない５のＣＢＲ値について、代表的舗道形状は、１０インチ（２５゜４ｃ層）の土壌安定化サブベース及び１０インチ（２５，４ｃｍ）の粋砕石ペースを有する３インチ（７，６ｃｍ）のタイプエのアスファルト・コンクリート表面コースから成る。繊維増大土壌を用いると、その形状は、１０インチ（２５，４ｃｍ）の粋砕石ベース及びＩＯ，５インチ（２６，８ｃ■）の安定化サブベース上の１．５インチ（３，３ｃｍ）のタイプエのアスファルト・コンクリートから成る。ハイウェイ、空港又は駐車場の交通が増大するとき、石及びアスファルトの厚さの激しい減少が起こる。この例は、このアスファルト・コンクリートの場合に、在来の舗装材料の節約の一般的大きさを示すのに役立つ。４組の３つの三軸せん断テスト探本が、制御群及び各パーセントの繊維を含んで準備された。標本は、平均最適水分含量でほぼ１００％のプロクタテス］・群平均最大乾燥密度に作られた。用いられた制限圧力は、１０００．３０００、及び５ＯＯＯｐｓｆ　（０，０５，０，１４及び０．２５Ｎｐｉ）でありだ。テスト結果は、表３で示される。轟−土平均Ｃ平均φ　係数　平均係ＳｊＣ土壌の説明プロクタテストユ用ｋｓｆムＤｇＤｇ　ｋｓｆ　ｋｓｆ識維なし　１．８０　１ｇ、５　５９６．４繊維なし　７−９３．３ｐｃｆ　Ｗ−２８，７ｇ　１．６９　１９．５　６１４．６應維なし　７−９３．３　ｐｃｔ　ｌ−２８，９ｇ　１．９３　１？、０　５７４．７繊維なし　７−９４．３　ｐｃｆ　ｆ −２７，９ｇ　１．７？　１９．０　５９９゜９１ｉ２ｇ繊維　２．３３　２１！　６３８．８１　／　２　ｇｍ維　ｙ　−９５，５ｐｃｆ　ｌ−２６，７ｇ　２．４０　２１．５　６５８．５１！２ｇ繊維　ｙ　−９５，９ｐｃｆ　１−２６．５ｇ　２．２０　２＋、０　６３２．３１７２ｇ繊維　ｔ　−９５，９ｐｃｆ　Ｗ−２６，５ｇ　２．４０　２１．５　６．２５ｉｓｓｔ維　２．３９　１９．８　５８４．５ｉｎ維　ｙ　−９５，２ｐｃｆ　１−２６．７ｇ　２．２３　１ｇ、５　５６９．６１繊維　ｙ−９５，５ｐｃｆ　Ｗ−２６，５ｇ　２．５４　＋８．０　５７０．０１繊維　７−９５．６ｐｃｆ　ｌ−２６，３ｇ　１３９　２３．０　６１４．０１−１ｉ２ｇ繊維　２．７０　２６．０　７０＋、８１−１ｉ２ｇＷ維　γ−９６．２　ｐｃｆ　Ｗ−２５，４ｇ　２．７８　２４．５　６７９．７１−１ｉ２ｇＪ！ｔ１１１ｒ−９６．３ｐｃｆ　Ｗ−２５，３ｇ　２．５７　２７．０　７２３．８１−１ｉ２ｇｍ維　ｒ　−９６，４ｐｃｆ　！−２５，１ｇ　２．７４　２６．５　７０１．８ａ）はぼ１００％の最大乾ｔｒｉ密度及びほぼｎ、適の水分含量に作られた標本ｂ）３つのテスト標本の平均Ｃ）　３　ｋｓｆｆ＃ｑ限圧力のＭＭタンンエント係数表４で報告されるデータは、土壌強度及び偏向特性の非常に好適な増大を示す。データをグラフ化することによって、三軸強度特性と増加する繊維含量との間の直線関係が、示唆される。土壌中の繊維の存在が三軸せん断テストに関する一笑際上の適用を高める方法の一例として、群表面にある５×５平方フイート（ｌｓ２ｅ＋ａＸ　１５２ｃｍ）が、考慮される。まず、土壌が繊維を加えることによって増大されていない場合、その面積は、はぼ３３３．ＨＤポンド（１５１、ｌ８２ｋｌ）を理論的に支持することができる。ｌ／２％の繊維を有するこの同一の土壌は、約Ｓｅｅ、０００ボンド（２２７，ＯＨｋｇ）（５５％の増加）を理論的に支持することができ、１−１／２％の繊維を有する場合、その面積は約０３．ＮＯポンド（３７８、Ｂ２ｈｔ）、すなわち、非再補強土壌の２と２分の１倍を理論的に支持することができる。前述の快事に基づいて、本発明は、前述しｔ；目的を実行することが明らかとなるべきである。種々の土壌に繊維及び１又はスリットフィルム繊維物質を加えることが、多種の繊維及びスリットフィルム繊維物質が選択されるものから入手できるとき可能であることが、当業者に明らかとなるべきである。本発明はサウスカロライナからの土壌に丸いポリプロピレン繊維を加えることによって実証されるが、かような例は本発明を見積る代表的例を当業者にもたらすために提供されるものであり、このため、これ′ｑめ例は本発明の範囲についての如何なる制限とも解されるべきものではない、同様に、再補強物質の長さ、その形状及び一定の土壌に加えられる量は、ここの開示からすべて決定されうる。報告されたテスト結果から、繊維再補強土壌の可能な利点はスリットフィルム繊維のみの使用の場合、或いは在来の繊維と結合させた場合にも当てはまる。支柱及び基礎のための支持をもたらすのに加えて、ここで説明した再補強土壌が、廃棄土の傾斜を含む安定な盛り土傾斜を維持する能力及び土手のための急な側の傾斜をもたらすために使用されうる。他の潜在的適用が、適合した盛り土の垂直及び横方向の移動の減少、傾斜の侵食制御の使用、アースライナー及び壁の後方の埋戻し材料土壌の長期間の強度の増大を含むものである。かくして、ここで開示したあらゆる変形がここで開示し記載した本発明の真意から逸脱することなく容易に決定かつ制御されうる。さらに６本発明の範囲は、請求の範囲内に含まれるすべての変形及び変更を含むであろう。

Claims

【特許請求の範囲】

１．土壌；並びに基質を形成する人造繊維及びガラス繊維から成る群から選択された約０．１〜５重量％の分離繊維物質；から成る混成混合物。
２．前記土壌が砂利、砂、シルト、粘土及びそれらの混合物から成る群から選択される請求項１記載の混合物。
３．前記土壌が低可塑性シルトである請求項２記載の混合物。
４．前記分離繊維物質がポリオレフィンである請求項１記載の混合物。
５．前記分離繊維物質がポリプロピレンである請求項４記載の混合物。
６．前記分離繊維物質が減成可能又は生物減成可能なポリオレフィンから成る群から選択される請求項４記載の混合物。
７．前記土壌が砂であり、前記生物減成可能なポリオレフィンが砂浜安定化のために利用される請求項６記載の混合物。
８．前記分離繊維物質がポリエステルである請求項１記載の混合物。
９．前記分離繊維物質が約１．２５〜１０ｃｍの長さであり、約０．１２〜２．５ｍｍの厚さを有する請求項１記載の混合物。
１０．前記分離繊維物質が約１〜１２ｍｍの長さであり、約０．１２〜２．５ｍｍの厚さを有する請求項１記載の混合物。
１１．前記基質を形成する人造繊維の比重は約０．８０〜２．３６の範囲にある請求項１記載の混合物。
１２．前記ガラス繊維の比重が約２．５〜２．７の範囲にある請求項１記載の混合物。
１３．前記分離繊維物質が在来の繊維及び分離長さを有するスリットフィルム繊維から成る請求項１記載の混合物。
１４．基質を形成する人造繊維及びガラス繊維から成る群から選択された約０．１〜５重量％の分離繊維物質を土壌に加える段階；並びに前記物質及び土壌をともに混合して混和物を形成する混合段階；から成る土壌の工学的特性を改良するための方法。
１５．前記土壌が砂利、砂、シルト、粘土及びそれらの混合物から選択される請求項１４記載の方法。
１６．前記土壌が低可塑性シルトである請求項１５記載の方法。
１７．前記分離繊維物質がポリオレフィンである請求項１４記載の方法。
１８．前記分離繊維物質がポリプロピレンである請求項１７記載の方法。
１９．前記分離繊維物質が減成可能又は生物減成可能なポリオレフィンから成る群から選択される請求項１４記載の方法。
２０．前記土壌が砂であり、前記生物減成可能なポリオレフィンが砂浜安定化のために利用される請求項１９記載の方法。
２１．前記分離繊維物質がポリエステルである請求項１４記載の方法。
２２．前記分離繊維物質が約１．２５〜１０ｃｍの長さであり、約０．１２〜２．５ｍｍの厚さを有する請求項１４記載の方法。
２３．前記分離繊維物質が約１〜１２ｍｍの長さであり、約０．１２〜２．５ｍｍの厚さを有する請求項１４記載の方法。
２４．前記基質を形成する人造繊維の比重は約０．８０〜２．３６の範囲にある請求項１４記載の方法。
２５．前記ガラス繊維の比重が約２．５〜２．７の範囲にある請求項１４記載の方法。
２６．前記分離繊維物質が繊維及びスリットフィルム繊維から成る請求項１４記載の方法。