JPH04343908A - 既設構造物支持地盤の液状化防止方法 - Google Patents
既設構造物支持地盤の液状化防止方法Info
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- JPH04343908A JPH04343908A JP14415691A JP14415691A JPH04343908A JP H04343908 A JPH04343908 A JP H04343908A JP 14415691 A JP14415691 A JP 14415691A JP 14415691 A JP14415691 A JP 14415691A JP H04343908 A JPH04343908 A JP H04343908A
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Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、既設構造物を支持する
ゆるい砂地盤の液状化を防止する方法に関する。
ゆるい砂地盤の液状化を防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地盤の液状化は地震動によって砂質土層
の過剰間隙水圧が徐々に上昇していき、それに伴って土
のせん断強度などが低下し、地盤が急激に不安定な状態
になってくる現象をいう。過剰間隙水圧が有効上載圧と
同じ大きさに達すると、地盤は完全にせん断強度を失い
、あたかも泥水のような状態になる。この状態を完全液
状化ということもある。完全液状化にまで到らなくても
、過剰間隙水圧がある程度まで上昇すると地盤が不安定
になり、構造物に被害が発生することもある。従って、
粒径の揃った緩い砂が堆積しているような地盤に構造物
を築造する場合には、液状化対策を考慮する必要がある
。現状の液状化対策技術は、以下の３点を対策の原理と
している。 （１）砂質土以外の材料への置き換え （２）地下水位の低下あるいは間隙水圧の抑制（３）地
盤の密度の増加 上記の（１）には砂質土以外の材料による置換工法の他
にセメント等による固結工法などがある。（２）には地
下水位そのものを下げて間隙水圧を発生させない地下水
位低下工法などの他に、液状化時の過剰間隙水圧を速や
かに消散させることをことを目的としたドレーン工法が
ある。（３）の対策としての締固め工法は最も実績のあ
る対策工法であり、サンドコンパクションパイル工法、
ロッドコンパクション工法など多くの工法がある。この
ように多くの液状化対策工法が提案されているが、これ
らの大部分は構造物建設前の地盤について対策を行うも
のであり、既に構造物がある場合には、構造物直下への
対策が困難であった。既設構造物下部の地盤への対策に
関する先行技術としては、「地盤補強工法」（特開昭６
３−２６８８０９号）および「地盤改良工法」（特開昭
６４−１４４１７号）などがある。特開昭６３−２６８
８０９号は図９に示すように、既設構造物２´周辺から
既設構造物２´下部への円弧状のボーリング孔４０´を
掘削し、そのボーリング孔４０´内に砕石を充填して遊
離水を排出したり、強固材を注入して地盤１´を固定化
するものである。また、特開昭６４−１４４１７号は図
１０に示すように、既設構造物１ａ下の軟弱地盤２ａを
横断させてボーリング孔を掘削し、ボーリング孔内に透
水性の高い管体４ａまたは透水性を有する層を位置させ
て地中の過剰な間隙水圧を排出するものである。
の過剰間隙水圧が徐々に上昇していき、それに伴って土
のせん断強度などが低下し、地盤が急激に不安定な状態
になってくる現象をいう。過剰間隙水圧が有効上載圧と
同じ大きさに達すると、地盤は完全にせん断強度を失い
、あたかも泥水のような状態になる。この状態を完全液
状化ということもある。完全液状化にまで到らなくても
、過剰間隙水圧がある程度まで上昇すると地盤が不安定
になり、構造物に被害が発生することもある。従って、
粒径の揃った緩い砂が堆積しているような地盤に構造物
を築造する場合には、液状化対策を考慮する必要がある
。現状の液状化対策技術は、以下の３点を対策の原理と
している。 （１）砂質土以外の材料への置き換え （２）地下水位の低下あるいは間隙水圧の抑制（３）地
盤の密度の増加 上記の（１）には砂質土以外の材料による置換工法の他
にセメント等による固結工法などがある。（２）には地
下水位そのものを下げて間隙水圧を発生させない地下水
位低下工法などの他に、液状化時の過剰間隙水圧を速や
かに消散させることをことを目的としたドレーン工法が
ある。（３）の対策としての締固め工法は最も実績のあ
る対策工法であり、サンドコンパクションパイル工法、
ロッドコンパクション工法など多くの工法がある。この
ように多くの液状化対策工法が提案されているが、これ
らの大部分は構造物建設前の地盤について対策を行うも
のであり、既に構造物がある場合には、構造物直下への
対策が困難であった。既設構造物下部の地盤への対策に
関する先行技術としては、「地盤補強工法」（特開昭６
３−２６８８０９号）および「地盤改良工法」（特開昭
６４−１４４１７号）などがある。特開昭６３−２６８
８０９号は図９に示すように、既設構造物２´周辺から
既設構造物２´下部への円弧状のボーリング孔４０´を
掘削し、そのボーリング孔４０´内に砕石を充填して遊
離水を排出したり、強固材を注入して地盤１´を固定化
するものである。また、特開昭６４−１４４１７号は図
１０に示すように、既設構造物１ａ下の軟弱地盤２ａを
横断させてボーリング孔を掘削し、ボーリング孔内に透
水性の高い管体４ａまたは透水性を有する層を位置させ
て地中の過剰な間隙水圧を排出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭６３−
２６８８０９号の方法では、砕石の充填や強固材の注入
を確実に行うことが困難であるため地盤沈下や強度不足
を生じる恐れがあり、特開昭６４−１４４１７号の方法
では、透水性材料の充填不足による地盤沈下の他に透水
管の孔径によっては土砂流入による沈下や目詰まりによ
る機能喪失の恐れがあるなどの問題点がある。本発明は
、これらの問題点を解決して、既に構造物が建設されて
いる地盤に対し、構造物に影響を及ぼすことなく地盤を
改良して液状化の発生を防止する方法を提供することを
目的としている。
２６８８０９号の方法では、砕石の充填や強固材の注入
を確実に行うことが困難であるため地盤沈下や強度不足
を生じる恐れがあり、特開昭６４−１４４１７号の方法
では、透水性材料の充填不足による地盤沈下の他に透水
管の孔径によっては土砂流入による沈下や目詰まりによ
る機能喪失の恐れがあるなどの問題点がある。本発明は
、これらの問題点を解決して、既に構造物が建設されて
いる地盤に対し、構造物に影響を及ぼすことなく地盤を
改良して液状化の発生を防止する方法を提供することを
目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、既設構造物の周囲地盤の地層に、膨張
性を有する材料からなる鉛直状の壁体を既設構造物を囲
むように設けた既設構造物支持地盤の液状化防止方法で
ある。また、本発明は、既設構造物を支持する地盤の地
層に、膨張性を有する材料からなる複数の柱体を前記地
盤に沿って円弧状または水平状に設けた既設構造物支持
地盤の液状化防止方法である。
めに、本発明は、既設構造物の周囲地盤の地層に、膨張
性を有する材料からなる鉛直状の壁体を既設構造物を囲
むように設けた既設構造物支持地盤の液状化防止方法で
ある。また、本発明は、既設構造物を支持する地盤の地
層に、膨張性を有する材料からなる複数の柱体を前記地
盤に沿って円弧状または水平状に設けた既設構造物支持
地盤の液状化防止方法である。
【０００５】
【作用】請求項１の発明は、既設構造物を支持する地盤
の液状化の恐れがある砂層中に既設構造物の周りを囲む
ように膨張性材料からなる壁体を設け、壁体が固化する
際に体積膨張を起こさせることによって、既設構造物支
持地盤の拘束圧を高めて地盤の強度を増大させ、液状化
を防止する。請求項２の発明は、既設構造物を支持する
地盤の液状化の恐れがある砂層中に円弧状または水平状
に膨張性材料からなる柱体を所定間隔毎に複数本設け、
各柱体が固化する際に体積膨張を起こさせることによっ
て、地盤の緩みを防止するとともに周囲地盤への締固め
作用を利用して既設構造物支持地盤の強度を増大させ、
液状化を防止する。本発明において、膨張性を有する材
料からなる壁体、或いは柱体によるかかる作用は、従来
の液状化防止策におけるのとは別異のものである。
の液状化の恐れがある砂層中に既設構造物の周りを囲む
ように膨張性材料からなる壁体を設け、壁体が固化する
際に体積膨張を起こさせることによって、既設構造物支
持地盤の拘束圧を高めて地盤の強度を増大させ、液状化
を防止する。請求項２の発明は、既設構造物を支持する
地盤の液状化の恐れがある砂層中に円弧状または水平状
に膨張性材料からなる柱体を所定間隔毎に複数本設け、
各柱体が固化する際に体積膨張を起こさせることによっ
て、地盤の緩みを防止するとともに周囲地盤への締固め
作用を利用して既設構造物支持地盤の強度を増大させ、
液状化を防止する。本発明において、膨張性を有する材
料からなる壁体、或いは柱体によるかかる作用は、従来
の液状化防止策におけるのとは別異のものである。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を以下図面を参照して説明す
る。 （実施例１）鉛直に設置された壁体の膨張による実施例
の場合である。図１および図２は、この発明の液状化防
止方法を実施して得られた構造を表す図であり、図中の
符号１で示すのは地震時に液状化する可能性がある砂層
である。この砂層の上に既設構造物２が構築されている
。図１および図２中の符号３は、生石灰、膨張セメント
などからなる膨張性材料で、構造物２を取り囲むように
して形成された固結体の壁体である。この壁体３は、膨
張性材料と土砂の混合体からなる場合がある。壁体３は
砂層１の下に存在する、液状化する可能性の少ない、よ
り締まった砂層か粘性土４に到達するように形成されて
いる。図３〜図４は、この壁体３を築造する過程を表し
た図である。膨張性材料の固結体からなる壁体３を築造
するには、まず図３（ａ）に示すようにアースオーガー
マシンまたはそれに類する機械５で砂層１を削孔しなが
ら、その先端より膨張性材料６として遅効性で膨張性を
もつスラリー状の固化材を注入しつつ削孔土砂と混合攪
はんする。さらに図３（ｂ）に示すように、攪はん装置
５を引き上げながら対象砂層内で混合攪はんを繰り返す
ことによって、図３（ｃ）に示す柱体７が築造される。 図４に示すように、この柱体７を構造物に沿って連続的
に設置することによって、壁体３が築造される。なお、
壁体３は柱体７を完全には連続させずに、間隔をおいて
形成してもよい。ただし、この場合には柱体間隔は地盤
をアーチアクション効果によって拘束できる範囲内にす
る必要がある。図５に示すように、築造されたスラリー
状の壁体は、固化が進行するとともに側方に膨張し、そ
のため壁体に囲まれた地盤の有効拘束圧が増加する。こ
の有効拘束圧の増加によって地盤の強度が増加し、液状
化防止効果が得られる。壁体３の固化が完了し膨張が止
まるとともに地盤の有効拘束圧の増加も止まるが、壁体
により、大きな有効拘束圧の状態が長期間維持され、安
定性のある液状化防止効果が期待できる。
る。 （実施例１）鉛直に設置された壁体の膨張による実施例
の場合である。図１および図２は、この発明の液状化防
止方法を実施して得られた構造を表す図であり、図中の
符号１で示すのは地震時に液状化する可能性がある砂層
である。この砂層の上に既設構造物２が構築されている
。図１および図２中の符号３は、生石灰、膨張セメント
などからなる膨張性材料で、構造物２を取り囲むように
して形成された固結体の壁体である。この壁体３は、膨
張性材料と土砂の混合体からなる場合がある。壁体３は
砂層１の下に存在する、液状化する可能性の少ない、よ
り締まった砂層か粘性土４に到達するように形成されて
いる。図３〜図４は、この壁体３を築造する過程を表し
た図である。膨張性材料の固結体からなる壁体３を築造
するには、まず図３（ａ）に示すようにアースオーガー
マシンまたはそれに類する機械５で砂層１を削孔しなが
ら、その先端より膨張性材料６として遅効性で膨張性を
もつスラリー状の固化材を注入しつつ削孔土砂と混合攪
はんする。さらに図３（ｂ）に示すように、攪はん装置
５を引き上げながら対象砂層内で混合攪はんを繰り返す
ことによって、図３（ｃ）に示す柱体７が築造される。 図４に示すように、この柱体７を構造物に沿って連続的
に設置することによって、壁体３が築造される。なお、
壁体３は柱体７を完全には連続させずに、間隔をおいて
形成してもよい。ただし、この場合には柱体間隔は地盤
をアーチアクション効果によって拘束できる範囲内にす
る必要がある。図５に示すように、築造されたスラリー
状の壁体は、固化が進行するとともに側方に膨張し、そ
のため壁体に囲まれた地盤の有効拘束圧が増加する。こ
の有効拘束圧の増加によって地盤の強度が増加し、液状
化防止効果が得られる。壁体３の固化が完了し膨張が止
まるとともに地盤の有効拘束圧の増加も止まるが、壁体
により、大きな有効拘束圧の状態が長期間維持され、安
定性のある液状化防止効果が期待できる。
【０００７】（実施例２）水平に設置された柱体の膨張
による実施例の場合である。図６および図７に示すよう
に、既設構造物２の側方から支持地盤中の地震時に液状
化する可能性がある砂層１に指向性ボーリングマシンま
たはそれに類する機械を用いて円弧状または水平状の削
孔を行い、この孔内にスラリー状の膨張材またはそれと
土砂の混合材料を注入して複数の柱体７を築造する。図
８に示すように、これら複数の柱体７の固化に伴う体積
の膨張によって削孔による地盤の緩みを完全に防止する
とともに、削孔径よりも大きく膨張させ周囲の地盤を締
固めてその強度を増加させることにより、液状化防止効
果が得られる。 柱体の固化が完了して膨張が止まっ
ても、柱体により周囲地盤への締固め状態が長期間維持
され、安定性のある液状化防止効果が期待できる。この
防止方法の場合、地盤の強度増加は柱体の膨張作用を利
用したものであるため、柱体は必ずしも水平方向に壁体
状にする必要はなく、柱体の膨張量から定められる必要
間隔毎に配置すればよい。また、鉛直方向の層数も液状
化層の層厚と柱体の膨張量から決定すればよい。
による実施例の場合である。図６および図７に示すよう
に、既設構造物２の側方から支持地盤中の地震時に液状
化する可能性がある砂層１に指向性ボーリングマシンま
たはそれに類する機械を用いて円弧状または水平状の削
孔を行い、この孔内にスラリー状の膨張材またはそれと
土砂の混合材料を注入して複数の柱体７を築造する。図
８に示すように、これら複数の柱体７の固化に伴う体積
の膨張によって削孔による地盤の緩みを完全に防止する
とともに、削孔径よりも大きく膨張させ周囲の地盤を締
固めてその強度を増加させることにより、液状化防止効
果が得られる。 柱体の固化が完了して膨張が止まっ
ても、柱体により周囲地盤への締固め状態が長期間維持
され、安定性のある液状化防止効果が期待できる。この
防止方法の場合、地盤の強度増加は柱体の膨張作用を利
用したものであるため、柱体は必ずしも水平方向に壁体
状にする必要はなく、柱体の膨張量から定められる必要
間隔毎に配置すればよい。また、鉛直方向の層数も液状
化層の層厚と柱体の膨張量から決定すればよい。
【０００８】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成するので、
既設構造物の周囲または直下の地盤に築造された壁体ま
たは柱体の固結時の膨張性を利用して、地盤の強度を増
加させることによって地盤の液状化とそれに伴う被害を
防止することができる。また、壁体または柱体の剛性に
より、地震時の地盤のせん断変形を抑制することも期待
できる。
既設構造物の周囲または直下の地盤に築造された壁体ま
たは柱体の固結時の膨張性を利用して、地盤の強度を増
加させることによって地盤の液状化とそれに伴う被害を
防止することができる。また、壁体または柱体の剛性に
より、地震時の地盤のせん断変形を抑制することも期待
できる。
【図１】本発明における鉛直に壁体を設置する場合の実
施例１を示す平面図である。
施例１を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視断面図である。
【図３】図３（ａ）は実施例１の施工順序を示すもので
、アースオーガーマシンによって削孔された孔に膨張性
材料よりなる固化材スラリー、土砂と混合攪はんする状
態の断面図である。図３（ｂ）は同じく実施例１の施工
手順を示すもので、攪はん装置を引き抜きながら、さら
に混合攪はんする状態の断面図である。図３（ｃ）はま
た同じく実施例１の施工手順を示すもので、固化材と土
砂の混合攪はんが繰り返され、柱体の築造が終了した状
態の断面図である。
、アースオーガーマシンによって削孔された孔に膨張性
材料よりなる固化材スラリー、土砂と混合攪はんする状
態の断面図である。図３（ｂ）は同じく実施例１の施工
手順を示すもので、攪はん装置を引き抜きながら、さら
に混合攪はんする状態の断面図である。図３（ｃ）はま
た同じく実施例１の施工手順を示すもので、固化材と土
砂の混合攪はんが繰り返され、柱体の築造が終了した状
態の断面図である。
【図４】図３に示す柱体を既設構造物周辺に連続して設
置することによって築造された壁体の状態の平面図であ
る。
置することによって築造された壁体の状態の平面図であ
る。
【図５】壁体が側方に膨張し、壁体に囲まれた地盤の有
効拘束圧が増加する状態の断面図である。
効拘束圧が増加する状態の断面図である。
【図６】本発明における水平に柱体を設置する場合の実
施例２を示す平面図である。
施例２を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ視断面図である。
【図８】壁体が鉛直方向に膨張し、上下の柱体の間の地
盤の有効拘束圧が増加する状態の断面図である。
盤の有効拘束圧が増加する状態の断面図である。
【図９】従来技術である特開昭６３−２６８８０９号を
説明する図である。
説明する図である。
【図１０】従来技術である特開昭６４−１４４１７号を
説明する図である。
説明する図である。
１ 砂層
２ 既設構造物
３ 膨張性材料または膨張性材料と土砂の混合体から
なる壁体 ４ 締まった砂層や粘性土層などの非液状化層５
アースオーガーマシンまたはそれに類する機械６ 膨
張性材料 ７ 膨張性材料または膨張性材料と土砂の混合体から
なる柱体
なる壁体 ４ 締まった砂層や粘性土層などの非液状化層５
アースオーガーマシンまたはそれに類する機械６ 膨
張性材料 ７ 膨張性材料または膨張性材料と土砂の混合体から
なる柱体
Claims (2)
- 【請求項１】 既設構造物の周囲地盤の地層に、膨張
性を有する材料からなる鉛直状の壁体を既設構造物を囲
むように設けたことを特徴とする既設構造物支持地盤の
液状化防止方法。 - 【請求項２】 既設構造物を支持する地盤の地層に、
膨張性を有する材料からなる複数の柱体を前記地盤に沿
って円弧状または水平状に設けたことを特徴とする既設
構造物支持地盤の液状化防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14415691A JPH04343908A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 既設構造物支持地盤の液状化防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14415691A JPH04343908A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 既設構造物支持地盤の液状化防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343908A true JPH04343908A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=15355509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14415691A Pending JPH04343908A (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 既設構造物支持地盤の液状化防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08311857A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Hatsuyou Kensetsu Kk | 既存建物内外部基礎補強工法 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP14415691A patent/JPH04343908A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08311857A (ja) * | 1995-05-12 | 1996-11-26 | Hatsuyou Kensetsu Kk | 既存建物内外部基礎補強工法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990511 |