JPH03121189A - 軟弱土地盤の深層混合処理による固化法 - 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〕 本発明は軟弱土地盤に深層混合処理用固化材を用いて軟
弱土を固化する方法に関する。

〔従来の方法〕

経済および産業の発展に伴って都市開発が進んで土地不
足を来たしたので、未利用土地であったヘドロ堆積層な
どの軟弱土地盤の活用が重視されてきている。軟弱土地
盤は各地に幅広く分布するが、特に各港湾地域の海底に
は軟弱ヘドロ層や沖積層が多く堆積されている。このよ
うな軟弱土地盤上に構造物を建設するには、この軟弱土
地盤を強化する必要があり、各種の改良工法が提案され
試みられている。

さらに近年港湾構造物が大型化し、深層混合処理を必要
とする軟弱土地盤の改良深度も深まり、改良して一体化
すべき地盤のブロックも大きくなっている。このため軟
弱土を改良するための固化材を軟弱上と混合処理するの
に長時間を要するようになってきている。

特に広範囲の軟弱土地盤を改良する場合には、工事の効
率化および経済性をはかるために全面改良を行なわない
で、壁状、井桁状（格子状）に部分的な改良をすること
が提案されている。このような場合には打ち継ぎ個所が
生じるため、−度混合処理された改良土層の部分を、も
う−度撹拌したり、縦横に交差するように改良土層を横
断して混合処理する必要がある。しがしながら従来の深
層混合処理においては固化材として生石灰、普通ボルト
ランドセメント、あるいは高炉セメントを単純に軟弱土
へ混合しているので凝結時間が短く、混合処理過程にお
いて改良土の流動性がなくなり、混合処理機の磨耗や損
傷が激しく支障を来している。さらに打ち継ぎを行なう
場合には、前に混合処理されている改良土層はすでに硬
化が始まっており、この打ち継ぎされる部分を掘削羽根
で掘削しなければならないという不都合を生じている。

すなわちこのような打ち継ぎを行なうと、混合処理機の
負担が大きく、混合処理効率が低下し、機械的損傷が大
きくなるばかりか、改良土と未改良土との強度差が大き
いために、撹拌羽根の貫入方向が曲がり接合部分におい
て未改良部分を取り残すため不接合面を生じたり、既改
良土と新改良土との接合面の付着性が悪くなるため改良
地盤の一体化が損なわれる。

この対策として固化材の混和量を減少させることも考え
られるが、その場合には地盤としての十分な強度が得ら
れない。特に有機質系軟弱土の場合、従来の固化材すな
わち生石灰、普通ポルドラランドセメント、高炉セメン
トでは軟弱土中の有機物、フミン酸（腐植酸）等の有機
酸の影響で硬化機能が著しく阻害されるため大量に用い
ないと目的の強度が得られないので混和量を減少するこ
とは困難となる。また凝結遅延剤の添加も提案されるが
、軟弱土中ではその効果が不十分であったり、環境保全
上好ましくない成分を含有している等の理由により完全
なものが得られていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

軟弱土地盤を深層処理する際には固化材を軟弱土に撹拌
混合するので、混合後の改良土の流動性が長く保たれる
ほど、すなわち凝結時間が長い程、大深度、広範囲の処
理には好ましい。従来の同化材を用いた場合には改良土
の凝結時間は数時間であるが、深層混合処理においては
、作業の工程上からもっと長く、少なくとも２４時間以
上であることが望まれている。また強度については地盤
として必要な支持力を確保するために２０　Ｋｇｆ／　
ｃｍ”以上が必要とされており、しかも構渠工事の段取
り上、この強度が施工後３ケ月以内に得られることが必
要である。このように凝結時間が長くかつ３ケ月以内に
得られる強度もある数値以上という、少なくともこの両
者を併せ有する固化材は従来得られていす、かかる優れ
た固化材の完成が強く望まれてきた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記の事柄に鑑み、軟弱土に同化材を混合
処理した後の改良土の凝結時間が長く、初期強度の発現
が抑制され、しかも地盤としての長期強度の改善に優れ
た効果を発揮することができる深層混合処理するための
固化材とその使用法を研究した結果、潜在水硬性を有す
るスラグ微粉末を主材料とし副材料としてポルトランド
セメントと不溶性１１型無水せつこうもしくは二水せっ
こうを組合せることによって改良土の凝結時間および強
度発現に対して優れた効果を示すことを見出し本発明を
完成した。すなわち本発明は潜在水硬性を有するスラグ
が５０〜９０重量％、ポルトランドセメントが３０〜８
重量％および不溶性Ｉｌ型無水せつこうもしくは二水せ
つこうが２０〜２重量％よりなる軟弱土地盤の深層混合
処理用固化材を軟弱ｔへ５〜２５重量％添加し撹拌混合
することを特徴とする軟弱土地盤の深層混合処理による
固化法である。

本発明を適用できる軟弱土地盤は海底や湖沼に堆積した
沖積層の堆積土からなるもののほか、いわゆる人口的に
廃棄されて堆積した有機質物を中心とするヘドロ層や有
機質系の軟弱土も含むものである。

本発明で言う潜在水硬性を有するスラグは、例えば製鉄
工業における高炉急冷スラグを微粉砕したものである。

このスラグの使用量は５０〜９０重量％、好ましくは６
０〜７０重量％である。固化材中に占める高炉急冷スラ
グの量が５０重量％未満では凝結時間が短かくなり、９
０重量％を超えると９１日材令での所定の強度が得られ
ずいずれも当初の目的を達成しない。

また固化材中に占めるポルトランドセメントの量は３０
〜８重量％、好ましくは２５〜２０重量％である。ポル
トランドセメント量が３０重量％を超えると凝結時間が
短かくなり、また８重量％未満では９１日材令で所定の
強度が得られず、いずれも当初の目的を達成し得ない。

一方不溶性１１型無水せつこうもしくは二水せつこうは
２０〜２重量％、好ましくは１５〜１，０重量％である
。使用量が２０重量％を超えると凝結時間は長いが所定
の強度が得られず、また２重量％未満では目的の強度が
得られないので好ましくない。

本発明の上記固化材を使用して軟弱土地盤を固化するに
は、軟弱土の種類によって異なるが、軟弱上に対しおよ
そ５〜２５重量％添加し撹拌混合する。

本発明による固化法によれば改良土の凝結時間が２４時
間以上になり、かつ初期強度の発現が抑制されるととも
に、９１日材令における強度が２０　Ｋｇｆ／　ｃｍ”
以上に達するので以下のような利点を生ずる。

（１）凝結時間が長いので軟弱土を混合処理する作業時
間を長くできる。

（２）凝結時間が長いので繰り返しによる強度低下がな
く、打ち継ぎ目の心配がない。

（３）混合処理過程で改良土が凝結したり、硬化を開始
することがないので撹拌機の磨耗や損傷が少なく、作業
効率がよい。

（４）打ち継ぎ個所において既改良土層が未硬化のまま
の時間が長いので、大深度、広範囲の改良地盤を一体化
できる。

（５）９１日材令で地盤としての必要強度が得られるの
で構築工事の工程に支障を来たさない。

（６）凝結遅延剤を特に使用しなくても済むので環境を
破壊する心配がない。

（７）有機物質の含まれた軟弱土地盤でも硬化阻害を受
けずに改良を実施することができる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例 下記性状の東京溝中央防波堤付近及び横浜市大黒埠頭沖
海底土１００重量部に対して、表２に示す固化材１０重
量部を混練水固化材比１５０％のミルクとして添加し、
撹拌混合して改良上の凝結時間、−軸圧縮強さを測定し
た。

東京溝海底土 含水比　　　　　　＃位体積重量　　　　　　　強熱減
量　　　　　　有機物含有量１’３０％　　　　　　１
．３６２ｇ／ｃｍ３　　　１１．８＄　　　　　　　９
．５％横浜市海底土 ３水比　　　　１位体積重量　　　　強熱減量　　　有
機物含有量　　　土粒子比重　　ｐＨ１２Ｂ　　　１．
３６６ｇ／ｃｍ３　１５．３χ　　　６．７χ　　　　
２．６７　　　８．５試験方法 凝結時間ＪＩＳ　Ｒ５２０１ｒセメントの物理試験方法
」準拠 一軸圧縮強さＪＩＳ　Ａ　１２１６　　ｒ土の一軸圧縮
試験方法」準拠 混線水　海水使用 表 固化材の成分を表２に示す。

表　　　２ 〔以下余白〕 ２１は固化材を１５重量部使用した。

〔発明の効果〕

本発明の固化法は優れた同化材を比較的少量の添加で、
９１日材令の一軸圧縮強さが２０　Ｋｇｆ／ｃｍ”以上
となり、かつ凝結時間が２４時間以上であるため作業時
間を十分取ることができるので軟弱土の処理に極めて有
用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜在水硬性を有するスラグが５０〜９０重量％、
   ポルトランドセメントが３０〜８重量％および不溶性I
   I型無水せっこうもしくは二水せっこうが２０〜２重量
   ％よりなる軟弱土地盤の深層混合処理用固化材を軟弱土
   へ５〜２５重量％添加し撹拌混合することを特徴とする
   軟弱土地盤の深層混合処理による固化法