JPH02128009A - 原位置地盤凍結法によるロックフィル材の盛り立て地盤密度測定方法 - 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 この発明は、山を切り崩すなどして製造したロックフィ
ル材（砕石など）を盛り立ててロックフィルダムの築堤
又は道路の路盤を築造する技術の分野において、ロック
フィル材の盛り立て地盤の品質管理試験として実施され
る密度測定方法に係り、さらにいえば、ロックフィル材
を盛り立てた原位置地盤を凍結することによる地盤密度
測定方法に関するものである。

従来の技術 従来、ロックフィル材の盛り立て施工の品質管理試験と
しては、水置換法などによる密度測定法が実施され、密
度が所定の数値以上であれば施工状態が良好と判断され
ている。

水置換法による地盤密度測定方法というのは、第４図に
例示したように、ロックフィル材の盛り立て地盤１の一
部分を掘削して掘り出したロックフィル材２の乾燥重量
を重量計３で測定し、この掘削によって出来た穴には柔
軟な止水性シートで作った袋４を穴壁にぴったり密着さ
せ、この袋４の中へ水５を入れて穴を満水状態に埋め、
このとき入れた水の体積が先に掘り出したロックフィル
材２の体積に等しいとみなして前記乾燥重量との比を計
算し、ロックフィル材の盛り立て乾燥密度を求める方法
である。

本発明が解決しようとする課題 上記した従来の水置換法による品質管理試験を実施した
場合は、第一に、掘削したロックフィル材２を漏れなく
完全に回収することは不可能に近いという問題点がある
。何故なら、掘削されたロックフィル材２に含まれる細
粒及び微細粒などは、穴壁の隙間へ入り込んで回収する
ことができなくなる。また、こぼれ落ちたりもするので
、その分だけは測定誤差となって密度を過小評価すると
ころとなり、正確な品質管理が害されるからである。

第二に、掘削に伴なってロックフィル材の盛り立て地盤
に応力解放が生じ、水５による穴の容積測定、つまり掘
削されたロックフィル材の体！Ａ測測定正確にできない
という問題点がある。何故なら、応力解放に伴ない、穴
壁を形成するロックフィル材が周辺の締固め圧に押され
て六個へせり出すような挙動を呈し、その分だけ穴の容
積が真正なロックフィル材体植よりも小さくなるので、
これが測定誤差となって密度を過大評価するおそれがあ
る。

第三に、掘削された穴へ水を入れるために使用する袋４
の柔軟性が乏しいと、穴壁の凹凸を正確に実現すること
は難しく、カットされた空間の分だけ体積が過小評価さ
れるおそれがある。逆に袋４の柔軟性があり過ぎると、
穴壁を形成するロックフィル材の隙間の中へ袋が必要以
上に入り込んでしまい、その分だけ体積が過大評価され
るおそれがあり、いずれの場合にも測定誤差を生み、正
確な品質管理を害されるという問題点がある。

第四に、ロックフィル材で盛り立てられた地盤１の表面
は元来ロックフィル材の粒度に応じた凹凸状態になって
いるが、一方、これを掘削して出来た穴に満たされた水
５の水面は水平面であるから、この差異が密度の測定誤
差の原因になる。

したがって１本発明の目的は、ロックフィル材の粒度や
これに起因する凹凸状態、あるいは掘削１回収時のこぼ
れなどに一切悪影響を受けることなく正確な測定ができ
る原位置地盤凍結法によるロックフィル材の盛り立て密
度測定方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る原位置地盤凍結法によるロックフィル材の盛
り立て密度測定方法は１図面の第１図〜第３図に枢要な
工程図を実施例として示したとおり、 イ）　ロックフィル材２による盛り立て地盤１に凍結管
６を設置し、この凍結管６に液体窒素などの冷媒を供給
して盛り立て地盤１を所定の領域まで凍結させる段階と
、 口）　ロックフィル材２による盛り立て地盤ｌの凍結部
分を掘り出し、その凍結掘り出し部分７はまず液体容器
８へ入れてその体積を求める段階と、 ハ）　つづいて前記凍結掘り出し部分７を解凍し、乾燥
して同凍結掘り出し部分７を構成していたロックフィル
材２の乾燥重量を求める段階と、 二）　前記のようにして求めた重量と体積の比を計算す
ることにより密度を求める段階と、から成る構成とした
。

作　　　　　用 液体窒素などを使用した凍結により、地盤ｌはロックフ
ィル材による盛り立て状態のまま１個の塊状に凍結して
固められる。したがって、これを掘り出しても応力解放
の弊害は一切生じない。

掘り出された凍結掘り出し部分７の形状、大きざがどう
であれ、まず液体容器８の中へ入れることにより液体を
用いた体積置換法により同凍結掘り出し部分７の体積は
正確に測定される。

つづいて凍結掘り出し部分７を解凍し、同凍結掘り出し
部分７を構成していたロー２クフイル材２を漏らさず集
めてその乾燥重量を測定することも技術的に容易にでき
る。従って、外乱が混入する要因は一切なく、真に正確
な乾燥密度の測定ができる。

実施例 次に、図示した実施例を説明する。

まず第１図は、ロックフィル材の盛り立て地盤ｌに直接
凍結管６を設置し、該凍結管６に冷媒を供給することに
より、凍結管６を中心として密度測定の精度に適切な大
きさ、領域まで地盤１を凍結させた段階を示している。

凍結管６を設置する方法は、ロックフィル材を盛り立て
る前に予め試験地点に凍結管６を設置しておく方法と、
ロックフィル材を盛り立てた後に削孔して設置する方法
とに大別される。ケースノくイケースでいずれかの設置
方法を実施することになるが、前者の設ご方法だと凍結
管６の存在がロックフィル材の盛り立て及び転圧処理な
どに何かと支障をきたし、凍結管６の周囲には真に盛り
立て地盤の実態を実現しがたいという心配がある。この
点、後者の設置方法の方が地盤の実態測定により有益で
あるが、後者の設置方法を実施するにあたっては、Ｊ′
１！！盤の凍結部分７の大きさを直径が約φ１０００、
深さを約１０００ｍｍ程度に予定した場合、口径がφ８
７、深さ７００１程度の削孔を例えばシールドポーリン
グ工法によって行ない、その孔に外径がφ８３位の凍結
管６を挿入するという手間を要する。

地盤凍結の冷媒としては、工期に余裕がある場合にはブ
ライン（約−２８℃）を使用し、余裕がないときは液体
窒素（−１９６℃）又はエタノールとドライアイスの混
合体（−７０℃）を使用する。これらの冷媒を凍結管７
へ供給し循環させて急速な凍結処理を行なう、凍結の進
行状況及び凍結領域の実情把握は、第１図に示したよう
にｊ１！Ｅ１１１の凍結領域の近傍位ｌに温度センサー
１１を設置しておいてその温度管理により行なう。

なお、実際の地盤密度測定は、施工前の試験盛土につい
て行なう場合と、実際に施工された本盛土について行な
う場合とに大別される。したがって、試験盛土を凍結さ
せるためには、例えば不透水シートの上に試験盛土をす
ると共に不透水シート上に凍結用の水を貯め、これを凍
結処理する方法の実施が実際的である。他方、本盛土の
凍結を行なうには、例えば凍結に必要な散水を行ないつ
つ液体窒素による急速凍結を行なう方法の実施が実際的
である。

次に、第２図は、ロックフィル材による盛り立て地Ｉ！
１１１の凍結部分を掘り出し、その凍結掘り出し部分７
をそのまま液体容器８へ入れて先ず体積を求める段階を
示している。

地盤凍結部分の掘り出しは、例えば凍土の外周をバック
ホウで掘削するような方法で行なうことができる。ある
いは大口径のコアチューブにより、凍結した盛り立て地
盤を原位置から切り出す方法を実施することもできる。

そして、掘り出した凍結掘り出し部分７はクレーンによ
って引き上げてそのまま液体容器８へ入れその体積を測
定する。液体容器８の大きさは、−例として口径及び深
さをそれぞれ２０００■鳳位とされる。

体積測定のため液体容器８に使用する液体９は、例えば
冷媒に液体窒素を使用して凍結掘り出し部分７の温度が
非常に低い場合には、不凍液を使用する。冷媒にブライ
ンを使用し凍結掘り出し部分７の温度があまり低くない
場合には、普通の水を使用することもできる。

体ａ置換法による凍結掘り出し部分７の体積の求め方と
しては、液体容器８内の液体９の液面位この上下変化り
に基いて体積を求める方法、あるいは液体９を液体容器
８から溢れさせ、溢れ出た液体９の重量に基いて体積を
求める方法のいずれかを実施できる。いずれの方法でも
、ロックフィル材で盛り立てられた原位置地盤ｌの真の
体積を簡単、正確に求めることかでさる。

なお、凍結掘り出し部分７を液体容器８へ入れて体積を
求める段階で凍結掘り出し部分７から剥落又は崩落した
ロックフィル材の回収を容易かつ完全ならしめるために
、液体容器８の中には予め目の大きさが１ｇ＋腸ぐらい
の金網ｌＯを敷設しておく。

次に、第３図は、上述のようにして体積測定値を終えた
凍結掘り出し部分７を解凍し、乾燥して同凍結部分７を
構成していたロックフィル材２の乾燥重量を重量計３で
測定する段階を示している。

次に、上述のようにして求めた乾燥重量値を体積値で除
する計算により、原位置地１３１１におけるロックフィ
ル材２の盛り立て密度を正確に測定することができ、も
ってロックフィル材２による盛り立て＃！盤の品質管理
に供することができるのである。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る原位置地盤凍結法によるロックフィル材の盛り
立て地盤密度測定方法は、原位置地Ｉｌ！１１を凍結し
て不撹乱試料を用いるやり方であるから、応力解放の問
題は一切起こらず、応力解放のための掘削面の崩壊や体
積縮小は起こらず、この意味で外乱が混入するおそれの
ない高精度の密度測定ができ、ひいては施工管理、品質
管理の精度向上に寄与する。

また、掘り出した凍結掘り出し部分７の形状、大きさが
どうであろうとも、その体積は正確に測定でき、また、
同凍結掘り出し部分７を構成していたロックフィル材２
の乾燥重量も完全に正確に測定できるので、この意味で
も外乱が混入しない高精度の密度測定ができ、ロックフ
ィル材による盛り立て地盤の施工管理、品質管理の精度
向上に大きく寄与するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明に係る地ｌＩｔ密度測定方法
の枢要な工程を示した説明図、第４図は従来のＪＩｌ！
５１密度測定方法を示した説明図である。 ２・・・ロックフィル材 ７・・・凍結掘り出し部分 ３・・・重量計 １・・・盛り立て地盤 ８・・・液体容器 第１印

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】イ）ロックフィル材による盛り立て地盤中に凍結
   管を設置し、凍結管に冷媒を供給して同盛り立て地盤を
   凍結させる段階と、 ロ）ロックフィル材による盛り立て地盤の凍結部分を掘
   り出し、この凍結掘り出し部分はまず液体容器へ入れて
   その体積を求める段階と、ハ）前記凍結掘り出し部分を
   解凍し、乾燥して同凍結掘り出し部分を構成していたロ
   ックフィル材の乾燥重量を求める段階と、 ニ）前記のようにして求めた重量と体積の比を計算する
   ことにより密度を求める段階と、 から成ることを特徴とする原位置地盤凍結法によるロッ
   クフィル材の盛り立て地盤密度測定方法。