JPH03275813A - 埋設構造物の液状化対策工法 - 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〕 本発明は送電線、ガス管、水道管などのライフラインを
地下に埋設する際に、これらを−括して埋設するための
断面幅の大きい共同溝、あるいは掘割道路などの大規模
地中埋設構造物または半地下埋設構造物に対する液状化
対策工法に関するものである。

〔従来の技術〕

液状化のおそれのある地盤（以下、単に液状化地盤と呼
ぶ）に対する液状化抑止手段としては、従来から多用さ
れている地盤締固め工法や、砕石ドレーン工法（特開昭
５６−１００９１９号公報、実開昭５６−１１６４３４
号公報参照）があり、液状化の発生が予想される地盤に
適用されている。さらに、地盤内の間隙水を集排水する
目的や液状化対策として、パイプ周面にフィルターを設
けた耐圧樹脂パイプは従来から用いられていた。また、
近年、地震時などにおける地盤内の過剰間隙水を排水す
る目的で、鋼管などからなる杭に多数の孔を穿設し、孔
部に土砂の侵入を阻止する通水性のあるフィルターを設
け、排水効果に加え杭の強度、剛性をも期待した中空孔
あき抗（特開昭６１−１４６９１０号公報参照）、多孔
質コンクリートパイル（特開昭６１−８３７１１号公報
参照）などが開発されている。この他、鋼矢板に排水用
鉛直管を添設したもの（特開昭６２−１４６３１５号公
報参照）などもある。

ところで、共同溝などの埋設構造物に対し、従来検討さ
れ、あるいは用いられている液状化対策としては、次の
ようなものがある。

（１）矢板囲い方式 第４図に示すように共同溝１側面を矢板３１で囲むこと
により、その外側で地震の際に上昇する過剰間隙水圧が
共同溝１底面に伝達することを防ぎ、揚圧力の発生を抑
えるとともに、矢板囲い内の地盤７を矢板３１で拘束す
ることにより、その液状化を抑止する効果を有する方式
である。従って、共同溝１の断面幅が小さい場合の液状
化対策としては有効である。

（２）杭支持方式 第５図に示すように共同溝１の自重および共同溝２への
上載荷重を抗３２で支持するとともに、地盤液状化時に
発生する揚圧力に対し、杭３２の引抜き抵抗で対抗する
方式である。

（３）地盤改良方式 各種地盤改良工法により、共同溝の周辺地盤を改良する
ものである。

例えば、特開昭６３−１０７６１０号公報には、液状化
地盤に埋設されたパイプラインの周辺に砕石ドレーンパ
イル群を、パイプラインの長手方向に沿って断続的に打
設した液状化対策工法が開示されている。

また、砕石ドレーンを堀割道路に適用した場合の掘割道
路の幅による液状化対策効果の影響に関する研究（谷口
他；堀割道路の液状化対策とじてのグラベルトレーン工
法に関する解析、第２２回土質工学研究発表会（新潟）
、昭和６２年６月参照）や、深層混合処理工法による液
状化時の掘割道路の浮上り防止効果に関する研究（古賀
、古関他；深層混合処理工法による堀割道路の液状化対
策に関する模型振動実験（その２）−動的外力に関する
考察−第２３回土質工学研究発表会（宮崎）、昭和６３
年６月参照）などの報告がある。

（４）併用方式 （１）の矢板囲い方式と（３）の地盤改良方式を併用し
た方式、または（２）の杭支持方式と（３）の地盤改良
方式を併用した方式などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の埋設構造物に対する液状化対策には以下
のような問題点がある。

（１）矢板囲い方式 単に矢板囲いを施しただけでは、共同溝などの埋設構造
物の自重およびその上載荷重並びに矢板と埋設構造物間
の埋戻し土などの重量が埋設構造物下面（矢板囲い内）
の地盤の上載圧として作用する。従って、埋設構造物の
断面幅が大きい場合には、地震時に矢板による地盤拘束
効果が有効に働かず、埋設構造物下面の地盤が液状化し
、揚圧力がその自重および上載荷重の和より大きくなり
、浮上りを防止し得ない。

第４図のように、埋設構造物の上面で矢板どうしを連結
した場合でも、液状化層以深の矢板の根入れ部分での引
抜き抵抗が必要で、根入れ長が長くなることがある。

さらに、矢板表面および埋設構造物表面（主として側面
）が流線を形威しやすく、矢板および埋設構造物側面直
上地盤に噴砂を生しるおそれがある。

（２）杭支持方式 埋設構造物の周辺液状化地盤から同下面地盤への過剰間
隙水圧の伝達が免れ難い。

杭の引抜き抵抗で対応する方式であるため、共同溝など
の埋設構造物の規模が大きくなるに従い、杭木数が増加
する。

また、埋設構造物側面および杭側面が流線を形成しやす
く、周辺から噴砂を生じやすい。

（３）地盤改良方式 埋設構造物の規模が大きくなるにつれ、改良域が増加し
、施工期間が上記２方式に比べ長期となる。

また、例えば、全体的に水平移動を生じるような液状化
地盤においては、矢板囲い方式、杭支持方式の場合、部
材の強度、剛性により、埋設構造物下面でのせん断面の
発生が防止し得るが、地盤改良ではこの点の保証が明ら
かでない。すなわち、埋設構造物周辺地盤を改良するた
め、改良部分での液状化を抑えるが、共同溝などの埋設
構造物の底面に何らかの要因で過剰間隙水圧が伝達され
ると、作用揚圧力が改良域を含む全重量を上回り、埋設
構造物が浮上するおそれがある。地盤改良方式の１つと
考えられる砕石ドレーンでは、排水効果が期待し得る分
、上述の現象は生じ難いと考えられるが、やはりその可
能性が存在する。

（４）　　（１）または（２）と（３）の併用方式例え
ば、矢板囲い内の共同溝などの下面に薬液注入などによ
り、地盤改良を施す場合がみられるが、施工費用が高く
なる。

本発明は上述のような従来技術における問題点を解決す
ることを目的としたものである。すなわち、液状化地盤
に大規模な共同溝や掘割道路などの地中または半地下埋
設構造物を設ける際、周辺地盤の過剰間隙水圧の上昇を
抑止し、埋設構造物の地震に対する安全性を向上させる
とともに、構造物周辺地盤の噴砂、液状化を抑止し、並
びにこれらの埋設構造物の施工性と経済性を向上させる
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の埋設構造物の液状化対策工法は、共同溝あるい
は堀割道路などの地中または半地下に構築される埋設構
造物の側面に、地震時、埋設構造物周辺および下面の地
盤内に発生する過剰間隙水圧を逸散させるための排水機
能を有する所要長さの液状化抑止矢板を設け、これと連
続する排水路を形式し、地中水を排水させることにより
、埋設構造物周辺および下面の間隙水圧の上昇を抑え、
液状化を抑止するとともに、埋設構造物の浮上りを防ぐ
ものである。

また、埋設構造物の両側の液状化抑止矢板どうしの上部
を緊張、連結することで液状化抑止矢板と埋設構造物を
一体化するか、あるいはジベルや鉄筋などで液状化抑止
矢板と埋設構造物とを一体化することにより、液状化地
盤の側方流動的移動並びに埋設構造物の健全性を保証す
る。

〔実施例〕

次に、図示した実施例について説明する。

第２図および第３図は本発明において使用される液状化
抑止矢板の例を示したものである。

第２図の液状化抑止矢板２ａは雄雌の継手１１゜１２を
有する鋼管矢板に排水機能を持たせたものであり、鋼管
の所定区間に多数の開口部１３を形式し、その開口部１
３に土砂の侵入を防ぐためのフィルター１４を設け、鋼
管内部を排水空間としている。

第３図の液状化抑止矢板２ｂは両端に継手１５を有する
板状の矢板の、長平方向に沿った所定区間に排水用部材
１６を設けたもので、排水用部材１６に多数の開口部１
７と、開口部１７からの地盤の土砂の侵入を防ぐための
フィルター１８を設けである。

以上はそれぞれ液状化抑止矢板の一例を挙げたものであ
り、本発明で利用する液状化抑止矢板としては、土留な
どの矢板機能と地震時の地盤内に発生する過剰間隙水圧
を逸散させるための排水機能を備えたものであれば、そ
の形式は問わない。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、場所打ちコ
ンクリートによる共同溝１の構築にあたり、土留矢板と
して上述の液状化抑止矢ｖｉ、２を用い、砕石（栗石）
３で共同溝１の底面を整形し、矢板２の上部を切断した
後、矢板２どうじをタイロッド４で結合し、矢板２上部
位置に排水用砕石マット５を形式して、埋戻したもので
ある。図中、６は共同溝１周囲の液状化地盤、７は共同
溝１下面の液状化地盤を示す。

排水用砕石マット５は排水路（図示せず）まで連続して
施工されており、場合によっては排水用砕石マット５内
に盲暗渠などを施す場合もある。

地震により液状化地盤６．７が液状化する際、地盤中の
間隙水圧が上昇するが、共同溝１下面の地盤７の過剰間
隙水圧は、砕石３、液状化抑止矢板２、排水用砕石マン
ト５を介して排水路に地中水が排水されることにより抑
制される。

従って、共同溝１単独設置の場合の液状化によって生し
る上向きの揚圧力を小さくすることができ、矢板２の根
入れ長が少なくて済む（ただし、液状化抑止矢板として
必要とされる根入れ長が、土留矢板として必要な根入れ
長より短い場合）。

なお、タイロッド４の役割は矢板２と共同溝１とを一体
化するもので、これにより液状化地盤の側方流動移動に
対する抵抗を増加するものである。

また、液状化抑止矢板２に取り付ける排水部材、または
液状化抑止矢板２が鋼管矢板などの場合において開口部
およびフィルターを設ける部分の長さは、矢板２外面（
共同溝１側を内面とする）については液状化地盤６厚に
所要の長さを付加した長さ、矢板２内面については共同
溝１下面の液状化地盤７厚と砕石３厚とを加算した長さ
のそれぞれに施工誤差程度を加えた長さでよい。

上記実施例において、共同溝１の断面幅がさらに大きく
、タイロッド４により生じる共同溝１と矢板２間の一体
化が十分でない場合には、場所打ちコンクリートで共同
溝１を形成する前に、液状化抑止矢板２にジベル、鉄筋
などを溶接し、共同溝１と矢板２とを確実に一体化する
ことが考えられる。その場合、常時の共同溝１および上
載荷重の一部または全部が矢板２で支持されることから
、地震時に共同溝１下面の液状化地盤７に生しる過剰間
隙水圧がさらに低減し、共同溝１の浮上りに対しより安
全となる。

以上述べた実施例における共同溝１は場所打ちコンクリ
ート製の場合であるが、プレキャストコンクリート製の
共同溝を用いる場合も、何ら問題はなく、例えば液状化
抑止杭と共同溝間にモルタルあるいはコンクリートを充
填する構造とすることで十分に対応できる。また、これ
らの液状化対策は共同溝に限らず、堀割道路の液状化対
策としても同様に適用することができる。

また、液状化地盤の側方流動的移動が小さいと予測され
る場合は、矢板と共同溝の間を離して設置しても、液状
化抑止矢板の強度、剛性のみで水平抵抗が期待できるた
め、液状化地盤の側方流動的移動を防げることはいうま
でもない。さらに、矢板を離散的（１〜２本間扉間隔設
けても周辺地盤の過剰間隙水圧の共同溝下面への伝達を
遮断することから、矢板の転用ができ、工事費が大幅に
低減できる。

〔発明の効果〕

■　埋設構造物構築のための矢板として、過剰間隙水圧
を逸散させるための排水機能を有する液状化抑止矢板を
用いることにより、地震時において埋設構造物周辺およ
び下面の地盤の液状化が抑止され、埋設構造物の浮上り
を防止することができる。

■　液状化抑止矢板およびこれに連続する排水路の存在
により、埋設構造物あるいは矢板表面における水みちの
形成の問題が解消し、埋設構造物周辺における噴砂の発
生が抑止される。

■　矢板自身の水平抵抗（強度、剛性）に加え、周辺地
盤の強度低減が抑止されることにより、地盤の水平抵抗
が期待でき、変状（特に側方流動的移動）し得る液状化
地盤内でも埋設構造物およびその周辺地盤の健全性を保
持することができる。

■　埋設構造物の両側の液状化抑止矢板どうしの上部を
連結し、一体化すること、あるいはジベルや鉄筋などで
、液状化抑止矢板と埋設構造物とを一体化することによ
り、埋設構造物の変状および液状化地盤の変状抑止に関
し、さらに大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す鉛直断面図、第２図お
よび第３図はそれぞれ本発明において使用される液状化
抑止矢板の一例を示す斜視図、第４図および第５図は従
来例を示す鉛直断面図である。 １・・・共同溝、２・・・液状化抑止矢板、３・・・砕
石、４・・・タイロンド、 ５・・・排水用砕石マツ ト、 ６゜ ・・・液状化地盤 第 図 第 図 第 図 ＩＣ’１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中または半地下に構築される埋設構造物の側面
   に、地震時に前記埋設構造物周辺および下面の地盤内に
   発生する過剰間隙水圧を逸散させるための排水機能を有
   する所要長さの液状化抑止矢板を設け、該矢板と連続す
   る排水路を形成することにより、地盤液状化時の前記埋
   設構造物の浮上りを防止するとともに、液状化地盤の変
   状並びに埋設構造物の変状を抑止することを特徴とする
   埋設構造物の液状化対策工法。
2. （２）前記液状化抑止矢板どうしの上部を緊張連結する
   ことにより、該矢板と前記埋設構造物とを一体化し、地
   盤液状化時の前記埋設構造物の変状並びに液状化地盤の
   変状を抑止することを特徴とする請求項１記載の埋設構
   造物の液状化対策工法。
3. （３）前記埋設構造物の両側の液状化抑止矢板どうしの
   上部を連結する代わりに、前記液状化抑止矢板と前記埋
   設構造物とを、前記液状化抑止矢板に設けたジベルまた
   は鉄筋により一体化し、地盤液状化時の前記埋設構造物
   の変状を抑止することを特徴とする請求項２記載の埋設
   構造物の液状化対策工法。