JPH0841860A

JPH0841860A - 地盤改良工の施工効果判定方法およびそれに用いる装置

Info

Publication number: JPH0841860A
Application number: JP20017794A
Authority: JP
Inventors: Takashi Oki; 孝大木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】地盤安定化工事の効果を施工直後に、かつ施
工の１本１本について確認することができる検出方法を
提供する。【構成】注入パイプ１を地盤内に挿入しながら、その
下端近辺に設けた電気絶縁層６およびその絶縁層６内に
埋設される電極Ｐ１〜１０群からなる検出部により周辺
地盤の各深さにおける所定範囲の比抵抗値を測定し、注
入パイプ１を引き上げながら、その下端近辺から安定処
理材を地盤に注入・充填すると共に、前記検出部により
施工後の周辺地盤の比抵抗を測定し、ついで施工前後の
比抵抗とを比較することにより、各深さにおける施工工
事範囲を推定する施工効果検出方法。【効果】施工の１本１本について、施工直後に両者を
比較して施工の効果の確認判定が可能である。さらに薬
液注入工法や高圧噴射注入工法ないしソイルセメント柱
工法において、１本１本の施工の効果が確認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は地盤改良工の施工効果
判定方法およびそれに用いる装置に関する。さらに詳し
くは、軟弱地盤改良工法の各種の工法中、軟弱地盤中に
柱状に安定処理材（剤）を注入ないし噴射するなどによ
り固結させて安定化を図る、薬液注入工法あるいは高圧
噴射注入工法、およびこれに類似したソイルセメント柱
工法、あるいは薬液注入工法による地中連続壁造成工法
において、その施工の効果の確認・判定を行う方法およ
びそのための検出装置に関する。

【０００２】

【技術の背景】土木工学における軟弱地盤の改良安定化
工法として広い適用範囲にわたり有効に適用されている
方法に、薬液注入工法および高圧噴射注入工法がある。
もう少し細かく工法を分類すると、前者には単管注入工
法、二重管注入工法、あるいは瞬結注入工法、複合注入
工法などの種類があり、後者には、ＣＣＰ工法、ＪＳＧ
工法ならびにコラムジェット工法などの工法が含まれて
いる。前記薬液注入工法と高圧噴射注入工法とは、一見
しただけでは異なった原理による工法であるように見ら
れるが、両者とも軟弱な地盤中に安定処理材（注入材、
薬液）を液体の状態で注入させる点で同じである。すな
わち前者は比較的低圧で原地盤の間隙に対して安定処理
材を滲透させるように注入し、後者は高圧ジェットによ
り注入パイプの周辺の地盤を強制的に切削して空隙を作
り、そこに安定処理材を充填するという相違はあるが、
どちらも注入によって注入パイプ周辺の地盤中への安定
処理材の滲透・充填を行なうという点では同様のジャン
ルに属するものであり、深層混合攪拌工法のように機械
的攪拌によって安定所処理材と原地盤土とを混合攪拌す
る工法とは、明確にその原理を異にするものである。

【０００３】地盤改良工法における薬液注入工法および
高圧噴射注入工法の特徴は、このように低圧と高圧の違
いはあるが、いずれも注入パイプ（ロッド）の先端部か
ら薬液を注入して周辺地盤中に滲透ないし圧入充填させ
るものであり、その滲透なり圧入充填なりがどの範囲に
まで実施されるかは、注入パイプ周辺の地盤の性質によ
って大きく左右される。たとえば薬液注入工法における
注入圧力は、注入パイプ先端部における周辺地盤の土圧
・水圧よりもそれほど大きくないので、地盤の種類（砂
質土を主に対象とするのであるが、それに含まれている
粘性土分の含有割合、また粗砂か、中粒砂か、細砂か、
などの砂粒の大きさなど）、地盤の性質（間隙の多少、
大小、クラックの有無）、地下水の状況、その他によっ
て、注入材の滲透する範囲が大きく変化するのが通常で
ある。また高圧噴射注入工法の場合には、噴射圧は２０
０〜４００kgf/cm² ないしはそれ以上と非常に大きく、
そのため注入パイプ周辺の地盤土を強制的に大きな半径
の広さまで押しのけて切削するものであるが、それでも
地盤のＮ値がたとえば０のところと５のところとでは、
押しのけ切削してできる空隙部の広さは、Ｎ値が０のと
ころよりも５のところの方が小さくなる。ところが現実
の地盤においては均質で同じような地盤が続いているこ
とはほとんどなく、とくに表層部の軟弱地盤に多い埋
土、盛土層では、鉛直方向にも水平方向にも変化が多い
ため、注入を主とするこれらの工法（薬液注入工法およ
び高圧噴射注入工法）によって均質な改良範囲ないし改
良結果を得ることはむつかしい。

【０００４】

【従来の技術】そこで従来より、薬液注入工法などの施
工後にその施工の効果判定を行ない、施工が不充分な場
合には、再度その近くに施工することが行なわれてい
る。そのような効果判定のために従来行われている方法
としては、次のようなものがある。ボーリングまたはサウンディングボーリングに伴って採取した資料による土質検査注入工施工後に採取した資料を室内養生し、適当な時
間の経過後に行なう室内土質試験現場にて行なう揚水試験または透水試験

【０００５】これらのうち、、、は注入工施工後
の地盤ないし柱状改良体の強度的変化を確認しようとす
るものであり、は地盤の透水性の変化（遮水性）を確
認しようとするものである。したがって地盤ないし改良
体の強度が発現するためには注入後に一定の時間が経過
することが必要であり、施工直後の効果判定というよう
なことは到底できない。他方の揚水試験や透水試験に
しても、注入工の施工直後とはいかない上に、何本かの
削孔を行わなければならず、かなりの手間を要する。し
かもこれらの方法はいずれも注入工の個々について検出
することは到底不可能で、せいぜい数十本に１本か、数
十ｍ² の施工範囲について１箇所といった密度で測定な
いし検査を行なうことになる。そのような理由により、
現在のところ施工時の管理としては、薬液注入工法にお
いては、１本ごとには注入量、注入深度、各注入ステッ
プごとの所要時間、注入圧（最高圧）などを測定し、高
圧噴射注入工法の場合は注入深度、注入量、ロッド引き
上げ速度、注入圧などを測定して、標準的な目標値を達
成しているかどうかを確認することにより、注入工の成
否の推定に資する程度である。

【０００６】なお最近注入工の施工による地盤ないし改
良体の電気的性質や弾性波速度の変化に注目して、比抵
抗値の測定や、弾性波探査を利用する試みが各地で行わ
れつつあるが、いずれも現在のところいまだ実験室の段
階であり、現場で適用するまでには至っていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした従来
の注入工施工後の効果判定方法の欠点に鑑み、以下の課
題を解決しようとするものである。その第１は、注入工
の施工直後に、薬液注入工法においては周辺地盤中への
安定処理材の注入滲透範囲を、高圧噴射注入工法におい
ては注入によって注入パイプの周りに造成された改良柱
の径を、それぞれ確認把握することができる方法を提供
することである。その第２は、注入工の１本１本につい
て施工効果の判定検出を行うことができる方法を提供す
ることである。そして第３は、それらの方法に用いる、
取扱が容易で、実用性の高い検出装置を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の地盤改良工の施
工効果判定方法は、地盤中に注入パイプを挿入し、その
先端付近から安定処理材を注入しながら注入パイプを上
昇させ、地盤中に安定処理材を浸透ないし充填させるこ
とにより軟弱地盤を安定化させる工法において、安定処
理材が周囲の地盤中に充分に滲透または充填したかを判
定する方法であって、地盤中に注入パイプを挿入すると
きに、その先端に設けた比抵抗測定装置の検出部（電極
群）により施工前の周辺地盤の各深さにおける周辺地盤
の比抵抗値を測定して記録し、次に注入パイプを上昇さ
せるときに、施工後の周辺地盤の各深さにおける比抵抗
値を再び前記比抵抗測定装置により逐次測定し、その比
抵抗値を先に測定した施工前の比抵抗値と比較すること
により、各深さにおいて安定処理材が充分に滲透または
充填したかを判定することを特徴としている。なお適用
される工法としては、薬液注入工法および高圧噴射注入
工法の他、ソイルセメント柱工法や、注入による地中連
続壁造成工法があげられる。

【０００９】本発明の検出装置は、地盤中に安定処理材
などを注入するための注入パイプの下端付近に設けた電
気絶縁領域、およびその電気絶縁領域の表面にそれぞれ
先端が露出するように、注入パイプの長手方向に配列さ
れる複数個の電極からなる検出部と、各電極を用いて周
辺地盤の比抵抗値を測定する測定器および電源からなる
測定部と、各電極と測定器および電源を接続する伝達部
とからなることを構成上の特徴としている。そのような
装置においては、注入パイプの下端付近において、他の
部分と実質的に同じ外径となるように、絶縁体層を全周
に設けるものとする。

【００１０】前記複数個の電極は、その間に電源によっ
て電流が流される一対の電流電極と、その電流によって
生ずる電位差を測定する一対の電位電極とからなる４個
１組の基準電極群とすることができ、測定器は、電流電
極間を流れる電流の大きさを測定するための電流計と、
電位差を測定する電圧計とを内蔵しているものが用いら
れる。また測定器および電源を地上側に配置し、伝達部
を地上側の測定器および電源と絶縁領域の電極群とを接
続するケーブルないしコードとすることができる。さら
に前記４個１組の基準電極群を２組以上設け、かつ、電
流電極間の間隔を組ごとに異ならせるのが好ましい。そ
の場合も測定器および電源を地上側に配置し、伝達部を
地上側の測定器および電源と絶縁領域の電極群とを接続
するケーブルないしコードとするのが好ましい。さらに
測定器は、測定する電極群の組を選択するための切り換
えスイッチを介して複数の組の基準電極群に接続するこ
とができる。また測定器に測定結果を記録するための記
録装置を設けてもよい。

【００１１】

【作用】一般に土は電気的に導体であり、その伝導度は
土の種類によって相違がある。したがって伝導度の逆数
である比抵抗もまた、土の種類によりそれぞれ異なった
値を示す。表１は各種の土（岩石）の一般的な比抵抗値
を示したものである。

【００１２】

【表１】

【００１３】ところがこれらの地盤中に、セメントミル
ク、珪酸ソーダ（水ガラス）、石灰などを注入ないし混
入すると、比抵抗値が減少する。また原地盤の土を切削
排除し、セメントミルクや珪酸ソーダなどの充填により
柱状体を造成した場合にも、その柱状体の比抵抗値は原
地盤周辺の土の比抵抗値よりも一般的には低い値を示
す。しかもこれらの比抵抗値の変化は強度のように安定
化処理材が注入なり混合されてから徐々に発現するので
はなく、注入・混合が行われ、柱ができた時点において
ただちに変化を生ずるから、注入・混合とほぼ同時に比
抵抗値を測定し、その効果の判定を行うことができる。

【００１４】本発明ではこうした事実をとらえ、注入パ
イプの下端付近に１組または複数組の電極群を設置し
て、注入材を注入パイプの下端部分から周辺地盤に注入
しながら注入パイプを引き上げていく時、同時に周辺地
盤の比抵抗値を測定することができるようにしたもので
ある。それにより注入工施工直後の比抵抗値を測定し、
施工前に測定した原地盤の比抵抗値とを比較して、注入
工がどの程度充分に行われたかを、施工直後に、かつ注
入工や改良柱などの１本ずつについて、判定することが
できる。なお、ここで問題になるのは、注入パイプはほ
とんど鋼でできているので、ただ単にその先端に電極を
設けただけでは電流が全部注入パイプを伝わって流れ、
周辺地盤の比抵抗値をまったく測定できないことであ
る。そのため本発明においては、電極群を設置すべき注
入パイプの下端付近に電気絶縁領域を設け、電極群の周
囲を絶縁物で完全に包み込むようにして、電極が直接注
入パイプと接触したり、また電極間に流れる電流が注入
パイプの内部を通過したりすることを避けるようにして
いるのである。

【００１５】さらに本発明においては、注入パイプの下
端付近に設けた電極群は、直接周囲の地盤に接する。し
たがって、たとえば薬液注入工の場合に注入パイプ自体
でもって削孔して注入パイプを設置する場合、あるいは
ボーリングによってあらかじめ注入工を削孔し、その孔
中に注入パイプを挿入する場合、また高圧噴射注入工の
ように高圧のジェット水流によって削孔して注入パイプ
ないしロッドを設置する場合など、いずれの場合におい
ても、注入パイプまたはロッドの降下時に比抵抗値を測
定すれば、注入工施工前の原地盤の比抵抗値を知ること
ができる。したがって注入パイプを降下させる時に原地
盤の比抵抗値を検出し、それを記録しておけば、注入パ
イプを引き上げる時、すなわち施工直後に再び測定して
それをさきに測定した原地盤の比抵抗値と比較し、注入
工の状態をただちに判定することができる。

【００１６】

【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の方法およ
び装置の実施例を説明する。図１から図７までは薬液注
入工法の例についての図であり、図８から図１０までは
高圧噴射注入工法の場合の例に関するものである。図１
ａおよび図１ｂはそれぞれ本発明の装置の一実施例を掘
削または挿入時と注入時において示すパイプ先端部の断
面模式図、図２は図１の装置における電極群の配置図、
図３および図４はそれぞれ本発明の装置の検出部と測定
部の接続状態を示す断面図、図５は豊浦標準砂地盤にお
ける空隙率と比抵抗の関係を示すグラフ、図６および図
７はそれぞれ薬液注入工法における測定データを示すグ
ラフおよびそれから推定される注入効果範囲を示す断面
図、図８は高圧噴射注入工（ここではＪＳＧ工の例によ
り説明する）における本発明の装置の電極群配配列の一
例を示す図、図９および図１０はそれぞれ高圧噴射注入
工法における測定データを示すグラフおよびそれから推
定される注入材充填範囲（改良柱の仕上り径）を示す断
面図である。

【００１７】まず図１〜７を参照して本発明を薬液注入
工法に適用する場合の実施例を説明する。図１ａにおい
て、符号１は地盤改良装置の薬液注入パイプ（以下、単
に注入パイプという）であり、その注入パイプ１の下端
周縁には地盤を掘削するためのリング状のクラウン２が
設けられている。また注入パイプ１の下端には、地盤掘
削時に水を噴出するための開口部３が設けられている。
そしてその開口部３は図１ｂに示すように、薬液注入時
には蓋４で閉じられるように構成されている。また下端
からいくらか上方には、安定処理材を横方向に噴出させ
るためのノズル５が設けられている。注入パイプ１は通
常、鋼などの金属製であるが、ノズル５から下方の下端
付近に、セラミックないし電気絶縁性のプラスチックス
からなる絶縁層６が、注入パイプ１の全周を取りまくよ
うに設けられている。なお絶縁層として、グラスファイ
バーや炭素繊維で補強した合成樹脂などを用いてもよ
い。

【００１８】さらに絶縁層６内には、図２に示すよう
に、１０個の電極Ｐ１〜Ｐ１０が埋め込まれている。各
電極Ｐ１〜１０の先端は絶縁層６から露出して直接地盤
に接しており、他端側はコード７が接続され、それらの
コード７は纏められ、１本のキャブタイヤケーブル８と
して注入パイプ１の内壁に沿って上方に延びており、地
上部の測定器および電源に接続している。

【００１９】本発明の検出装置の中心的役割を担うのは
電極群であるが、この電極群の構造は次ぎのようにして
なっている。すなわち全体の電極群は１組ないし複数組
の基準電極群からなり、基準電極群は図３および図４に
示すように１列に並んだ４個の電極Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４で構成される。なお図３は各電極間の間隔ａがすべ
て同じウエンナ法による電極配置を示し、図４は電位電
極の間隔ａと、電位電極Ｓ２、Ｓ３と電流電極Ｓ１、Ｓ
４の間隔ｂが異なるシャランベルジャー法による電極配
列を示す。その外側の２個の電極Ｓ１、Ｓ４は電流電
極、内側の２個の電極Ｓ２、Ｓ３は電位電極である。こ
れらの各電極はそれぞれケーブルないしコードで地上に
ある測定器に接続している。そして地上に置かれた電源
９から供給される電流はコードまたはケーブルを経て、
２個の電流電極のうちの一方の正（プラス）の電流電極
（たとえばＳ１）の先端から注入パイプの周辺地盤中を
伝わって、もう一つの負（マイナス）の電流電極（たと
えばＳ４）に達し、ここに一つの電気回路が成り立つの
である。このとき内側の２個の電位電極Ｓ２、Ｓ３の間
には電位差が生ずるが、これらの回路を流れる電流の大
きさも電位電極の間の電位差も、いずれも地上に置かれ
た測定器に内蔵されている電圧計Ｖおよび電流計Ｉを通
じて、周辺地盤の比抵抗値として検出されるのである。
このとき検出される比抵抗値は基準電極群の外側の２個
の電流電極を直径の両端とする球状体の地盤の比抵抗値
を与えるものである。

【００２０】したがって前述の図２の場合のように、基
準電極群の数が複数組あり、各々の基準電極群の電流電
極の間隔がそれぞれに異なる場合には、各基準電極群に
よって得られる比抵抗値は、それぞれ注入パイプを中心
として異なる半径の球状体内部の地盤の比抵抗値であ
り、これを切り換えスイッチにより逐次測定して行くこ
とによって、パイプ位置を中心として異なる広さの範囲
における周辺地盤の比抵抗値が得られるのである。また
これらの測定値は地上にある測定器に設けられた記録装
置によつて自動的に記録することも可能である。

【００２１】つぎに図２に戻って１０個の電極群Ｐ１〜
１０の配置および作用について説明する。この場合はＰ
１からＰ１０までの１０個の電極をもって、４組の基準
電極群を構成するもので、その配列はいずれもシュラン
ベルジャー法によっている。すなわちＰ５、Ｐ６の対を
電位電極とし、Ｐ４、Ｐ７の対、Ｐ３、Ｐ８の対および
Ｐ２、Ｐ９の対をそれぞれ電流電極とする３組の基準電
極群（以下、Ａ１、Ａ２、Ａ３配列という）と、Ｐ４、
Ｐ７の対を電位電極とし、Ｐ１、Ｐ１０の対を電流電極
とする１組の基準電極群（以下、Ａ４配列という）とで
ある。シュランベルジャー法による配列においては、１
列に並んだ４個の電極のうち、外側の２個を電流電極、
中央の２個を電位電極とする。そして電位電極間の間隔
をａ、電流電極とその隣の電位電極との間隔をｂとする
と、両端にある２つの電流電極間の間隔ＢはＢ＝ａ＋２
ｂとなる。両電流電極間の間隔がＢであるような１組の
基準電極群により測定される比抵抗値は、その両電流電
極を直径の両端とする球状体に含まれる地盤の比抵抗値
を与えるとされているから、図２の４組の基準電極群に
よっては、Ｂ１（２０cm）、Ｂ２（３５cm）、Ｂ３（５
０cm）およびＢ４（６５cm）を直径とする球状体の地盤
の比抵抗値を測定することができる。これらの寸法は下
記に述べるように、一般的に砂質土に対して薬液注入工
を施工する場合に、その滲透範囲を測定する上で好まし
い間隔である。しかし本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、他の間隔寸法を採用することもできる。また
基準電極群の組数も、たとえば１組だけ、または２〜３
組だけでもよく、あるいは５組以上採用してもよい。以
下、上記装置を用いて地盤安定化工事の結果を確認・判
定する原理を説明する。

【００２２】薬液注入工法はその目的によって大きく２
つに分けられる。ゆるい砂質土地盤を安定させ、剪断抵
抗を増大させる目的で行うものと、遮水を目的として行
う場合とである。後者の場合には注入工の対象となる地
盤は必ずしも緩い軟弱層とは限らない。しかしいずれに
せよ薬液注入工法の対象となる地盤は砂質土を主とした
地盤であり、粘土を混入するとしてもシルト混じり砂と
か粘土混じり砂程度であり、比抵抗値はかなり大きい。
したがって安定処理材が原地盤土の間隙中に浸透すれ
ば、その比抵抗値は小さくなる。たとえば図５は豊浦標
準砂に対して安定化処理材として珪酸ソーダ溶液を注入
浸透させた場合の充填率（砂の空隙量に対する浸透量の
割合）と、施工後の砂の比抵抗値の関係を室内実験で測
定した結果の一例を示すグラフであるが、これによれば
砂の空隙量に対する充填率が４０％程度のときは比抵抗
値が２０．０Ωｍ程度であるが、充填率が５０％程度に
なれば１０．０Ωｍ程度、６０％程度になれば５．０Ω
ｍ程度、さらに７０％程度以上になれば４．０Ωｍ以下
程度と、しだいに小さくなっている。

【００２３】これらのことから薬液注入工法施工後の地
盤の比抵抗値が分かれば、安定処理材が地盤の空隙中に
どの程度有効に浸透充填しているかを察知することが可
能となり、ひいては施工後の地盤の強度の増加や力学的
性質などの改良効果についても推定することができる。
とくに遮水や止水を目的とする場合には、少なくとも空
隙率の６０％以上を充填することが望まれるが、本発明
の装置を用いることによって容易にその効果が充分であ
るか否かを、その場で判定することが可能である。とく
に本発明においては、注入パイプ１の一部に比抵抗値の
検出装置を組み込んでいるから、注入工の施工と同時に
その浸透範囲を確定し、施工効果を判定することができ
るのである。さきに述べたように、薬液注入工法におい
ては、その対象とする地盤は砂質土系の地盤である。し
たがってその注入材（安定処理材）の滲透範囲は、地盤
の状態（砂粒子の大きさ、粒径、間隙率等）、注入材の
性質（主として粘性土）あるいは注入方法などによって
も異なるが、概ね、粘性土分の混入していない微砂で半
径１５〜２５cm程度、粒子が大きい粗砂で２０〜３０cm
程度、また逆に粘土分やシルト分が混入してくるに伴っ
て滲透範囲は小さくなるとみられる。こうした事由から
本実施例では図２にみられるように各基準電極群の電流
電極間の間隔を定めたものである。

【００２４】つぎに上記のごとく構成される検出装置を
用いて、各種の地盤改良工において施工効果を確認・判
定する方法を説明する。なお以下の説明は、地盤改良工
法のうち代表的な薬液注入工法および高圧噴射注入工法
についての使用例であるが、本発明の検出装置の用途は
それらに限るものではなく、他の地盤安定化工法、並び
に類似の地中連続壁工法およびソイルセメント柱工法な
どにも適用することができる。

【００２５】薬液注入工法においては、図１ａに示すよ
うに、注入パイプ１をその下端のクラウン２で地盤を削
りながら、あるいは開口部３から水を噴出させて地盤を
押しのけながら所定の深度まで挿入していく。そのとき
たとえば図２に示す電極Ｐ４、Ｐ７を電流電極とし、電
極Ｐ５、Ｐ６を電位電極とするＡ１配列により周辺地盤
の比抵抗値を測定し、記録しながら下降させる。ついで
注入パイプ１が所定の深度に達したとき、図１ｂに示す
ように、蓋４で開口部３を塞ぎ、注入パイプ１を通じて
安定処理材を送り、ノズル５から周辺の地盤Ｇ中に３〜
３．５分間程度注入・浸透させる。ついで注入がほぼ終
了する時点で各電極配列Ａ１〜４を切り替えながら、周
辺地盤の比抵抗値を測定する。すなわち電流電極として
Ｐ４とＰ７、Ｐ３とＰ８、Ｐ２とＰ９およびＰ１とＰ１
０を採用して順次それらを直径の両端とする球状体の地
盤の比抵抗を検出する。ついで注入パイプ１を１ステッ
プだけ、たとえば２５cmあるいは３０cm程度上昇させ、
その位置で再びノズル５から安定処理材を噴出させ、そ
の周囲に注入・浸透させる。このようにして２５〜３０
cmを１ステップとして、注入と引き上げとを交互に繰り
返しながら地盤表面まで注入を行っていく。

【００２６】図６は上記のようにして測定した地盤の比
抵抗値のグラフである。そのグラフにおいて、４組の電
極配列Ａ１〜４による比抵抗は、ρ１、ρ２、ρ３、ρ
４で示す。すなわちρ１〜ρ４はそれぞれ電極配列Ａ１
〜Ａ４により測定した、注入パイプを中心とする直径Ｂ
１〜Ｂ４の範囲の比抵抗の深さ方向の変化を示してい
る。なおグラフの右端のρ０曲線は、地盤中に注入パイ
プ１を降下させる際に測定した注入工施工前の原地盤の
比抵抗曲線である。このようなグラフが得られたとき、
つぎのことを読み取ることができる。

【００２７】（１）注入工施工後の比抵抗値は、ρ１曲
線については概ね全深度にわたって１５Ωｍ程度であ
る。これは注入パイプを中心に半径１０．０cm（＝Ｂ１
／２）の範囲については、全深度にわたり薬液の浸透が
ほぼ充分に行われたことを意味する。（２）しかしρ２曲線においては、ＧＬ−２．５ｍから
−３．７ｍの間およびＧＬ−６．００ｍから−７．００
ｍの間において比抵抗値ρ２の値は５０〜９０Ωｍ程度
を示している。このことはＧＬ−７．００ｍ〜−８．０
０ｍの間、ＧＬ−３．７０〜−７．００ｍの間、および
ＧＬ−２．５０ｍより上の地盤では、注入パイプの周囲
に半径１７．５cm（＝Ｂ２／２）の範囲で薬液の浸透が
ある程度行われたが、ＧＬ−２．５０〜−３．７０ｍお
よびＧＬ−６．００〜７．００ｍの２か所では薬液浸透
範囲が半径１７．５cmに達しなかったことを示してい
る。（３）さらにρ３曲線やρ４曲線のデータを見ると、注
入パイプを中心として半径２５cm（＝Ｂ３／２）や半径
３２．５cm（＝Ｂ４／２）の周辺まではほとんど薬液が
到達していないことがわかる。しかしそれでもρ３曲線
やρ４曲線の比抵抗値が注入工施工前の原地盤の比抵抗
値ρ０よりいくらか小さいのは、それらの曲線に対応す
る電流電極間を流れる電流の一部が、注入パイプの近傍
における薬液が良く浸透している地盤の部分を通過する
からであると考えられる。

【００２８】このようにして図６の比抵抗値−深度曲線
から、この薬液注入工による注入パイプ周辺の地盤中へ
の浸透の様子が推定される。それを図示すれば図７のよ
うになる。

【００２９】つぎに本発明の装置を高圧噴射注入工法に
適用する場合の実施例を説明する。高圧噴射注入工法に
おいては、注入パイプの先端に装着されたノズルから超
高圧によって噴出される安定処理材やジェット水流、あ
るいは圧縮空気などにより、注入パイプの先端周辺の軟
弱地盤を切削し、押しのけて強制的に空隙を造り、その
空隙部分に安定処理材を填充することにより硬化改良柱
を造成するものである。このようにして造成された改良
柱は、ほとんど安定処理材であるセメント系固化材、セ
メントないし珪酸ソーダと若干の原地盤土の混合物でな
っているため、その比抵抗値は原の地盤の比抵抗値より
も甚だしく小さな値となる。ところが本工法の有するひ
とつの短所は、造成される改良柱は主として高圧噴射の
水流によって切削され、押しのけられた空隙部の大きさ
に依存するため、施工対象地盤の一部に硬い層があった
りすると、そのところで改良柱の径が小さくなり、全体
として改良柱の太さが一定にならないことである。そこ
で本発明の装置を用いて各深度における改良柱の太さを
連続的に測定して施工効果の判定を行なうことが出来る
のである。

【００３０】高圧噴射注入工法の例として、ＪＳＧ工法
を砂質土地盤に対して施工する場合について説明する。
砂質土地盤に対して施工するＪＳＧ工法による改良柱の
径は、対象地盤の性質（硬さなど）や安定処理材の注入
量、あるいは注入パイプの引き上げ速度などによっても
相違があるが、概ね８０cmから１．４ｍ程度までの間で
ある。よって本実施例では図８に示すように、Ｂ１＝８
０cm、Ｂ２＝１００cm、Ｂ３＝１２０cm、Ｂ４＝１４０
cmの４組の基準電極群を構成する１０個の電極Ｐ１〜Ｐ
１０を絶縁層６で完全に包み込んだ検出部を注入パイプ
１の先端部分に取りつけている。各組の４個の電極配列
Ａ１〜Ａ４は薬液注入工法の場合と同様とする。また絶
縁層がこれらの１０個の電極を完全に覆って長さＨ＝１
５０cmにわたって注入パイプ１の全周面を被覆している
ことも、薬液注入工法の場合と同様である。なお図８に
おいて、Ｐ５、Ｐ６は２０cmの間隔で配置された電位電
極であり、Ｐ１〜Ｐ４およびＰ７〜Ｐ１０の電極は前記
Ｂ１〜Ｂ４の間隔を与えるべく配列された電流電極であ
る。

【００３１】このようにして本実施例ではＰ５、Ｐ６の
両電極は常に電位電極として機能し、他の８個の電極は
常に電流電極として機能する。高圧噴射注入工法では噴
射注入時には、毎分１０〜１５回転の比較的低速で回転
させながら徐々に注入パイプを引き上げていくが、その
引き上げ速度も遅く、通常１．０ｍ当たり１３分から２
４分である。したがって４組の比抵抗測定用の電極配列
Ａ１〜Ａ４による測定を切り替えながら施工を実施する
ことは充分可能である。なお施工前の原地盤の比抵抗値
は注入パイプを下降させるときに、たとえばＡ１配列に
よって測定しておく。

【００３２】いまこのようにして深度１０．０ｍ、改良
柱の目標仕上がり径１．２ｍのＪＳＧ工法を施工し、高
圧噴射に伴って４組の基準電極群による比抵抗値の測定
を行い、図９のようなデータを得たとする。このグラフ
からはつぎのようなことを見てとることができる。（１）ρ１曲線およびρ２曲線においては、各深度の比
抵抗値がすべて１５Ωｍ程度以下で充分小さい。このこ
とから造成された改良柱の径は、すべて１ｍ（Ｂ２＝１
００cm））以上は充分にある。（２）ρ３曲線のＧＬ−４．００〜５．００ｍ間におい
て、比抵抗値が異常に高いが、この部分では改良柱の径
が１２００mm（＝Ｂ２）に達していないことを示してい
る。それでも比抵抗値が６０Ωｍ程度以下を示している
のは、電流が直径１０００mmは充分にあると見られる改
良柱部を通過しているためである。（３）ρ４曲線においては、各深度において比抵抗値は
さらに高く、注入パイプからＢ４／２＝７０cm離れたと
ころでは改良柱が全くできていないことが明らかであ
る。

【００３３】このようにして図９の比抵抗値−深度曲線
から、本ＪＳＧ工法により改良柱１０の出来型を推定す
れば、図１０のようになる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の方法および装置を用いる効果と
して、つぎの事項が上げられる。（１）薬液注入工法および高圧噴射注入工法のいずれの
種類の工法に対しても、容易に適用され、しかも注入工
の施工と同時にその効果を確認・判定することができ
る。（２）注入工の１本１本について、効果の確認・判定が
可能である。（３）注入パイプまたは注入ロッドに直接装備されてい
るので、注入パイプなどの降下時にも測定することが可
能である。そのため１回の注入工において、注入工施工
前の原地盤の状態把握と施工後の効果確認判定とを同時
に行うことができる。そのため施工前後の比較対照が容
易となり、施工管理上の効果が極めて大きい。（４）ソイルセメント工法、その他、注入による地盤連
続壁造成工法など、類似の工法においても容易に適用可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ａおよび図１ｂはそれぞれ本発明の装置の
掘削（またはパイプ挿入）時および注入時におけるパイ
プ先端部の模式図である。

【図２】薬液注入工法における本発明の装置の電極群配
列の一例である。

【図３】本発明の装置の検出部と測定部の接続状態の実
施例を示す断面図である（ウエンナー法による電極配列
の場合）。

【図４】本発明の装置の検出部と測定部の接続状態の実
施例を示す断面図である（シュランベルジャー法による
電極配列の場合）。

【図５】豊浦標準砂地盤における空隙に対する安定処理
材（薬液）の充填率と比抵抗値の関係を示すグラフであ
る。

【図６】薬液注入工法に本発明の装置を適用した場合の
測定データを示すグラフである。

【図７】図６のデータから推定される注入効果範囲を示
す断面図である。

【図８】高圧噴射注入工法における本装置の電極群配列
の一例である。

【図９】高圧噴射注入工法に本発明の装置を適用した場
合の測定データを示すグラフである。

【図１０】図９のデータから推定される注入効果範囲を
示す断面図である。

【符号の説明】

１注入パイプ５絶縁層６コードＰ１〜１０電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤中に注入パイプを挿入し、その先端
付近から安定処理材を注入しながら注入パイプを上昇さ
せ、地盤中に安定処理材を浸透ないし充填させることに
より軟弱地盤を安定化させる工法において、安定処理材
が周囲の地盤中に、充分に滲透または充填したかを判定
する方法であって、地盤中に注入パイプを挿入するとき
に、その先端に設けた比抵抗測定装置の検出部により、
施工前の周辺地盤の各深さにおける比抵抗値を測定して
記録し、注入パイプを上昇させるときに、施工後の周辺
地盤の各深さにおける比抵抗値を、前記比抵抗測定装置
により逐次測定し、その測定値をさきに測定した施工前
の地盤の比抵抗値と比較することにより、各深さにおい
て安定処理材が充分に滲透または充填したかを判定す
る、地盤改良効果判定方法。
【請求項２】前記工法が薬液注入工法である請求項１
記載の方法。
【請求項３】前記工法が高圧噴射注入工法である請求
項１記載の方法。
【請求項４】前記工法が、ソイルセメント柱工法であ
る請求項１記載の方法。
【請求項５】前記工法が薬液注入法による地中連続壁
造成工法である請求項１記載の方法。
【請求項６】地盤中に安定処理材などを注入するため
の注入パイプの下端付近に設けた電気絶縁領域、および
その電気絶縁領域の表面にそれぞれ先端が露出するよう
に、注入パイプの長手方向に配列した複数個の電極から
なる検出部と、各電極を用いて注入パイプ周辺地盤の比
抵抗値を測定する測定器および電源とからなる測定部
と、前記電極と測定器および電源とを接続する伝達部と
からなる地盤改良工の施工効果検出および判定装置。
【請求項７】前記電気絶縁領域が、注入パイプの下端
付近において、他の部分と実質的に同じ外径となるよう
に、その全周に設けた絶縁体層である請求項６記載の装
置。
【請求項８】前記複数個の電極が、その間に電源によっ
て電流が流される一対の電流電極と、その電流によって
生ずる電位差を測定する一対の電位電極とからなる４個
１組の基準電極群であり、前記測定器が電流電極間を流
れる電流の大きさを測定するための電流計と、電位差を
測定する電圧計とを内蔵している請求項６記載の装置。
【請求項９】測定器および電源が地上側に配置されて
おり、伝達部が地上側の測定器および電源と絶縁領域の
電極群とを接続するケーブルないしコードである請求項
６、７または８記載の装置。
【請求項１０】前記４個１組の基準電極群が２組以上
設けられており、かつ、電流電極間の間隔が組ごとに異
なっている請求項８記載の装置。
【請求項１１】測定器および電源が地上側に配置され
ており、伝達部が地上側の測定器および電源と絶縁領域
の電極群とを接続するケーブルないしコードである請求
項１０記載の装置。
【請求項１２】前記測定器が、測定する電極群の組を
選択するための切り換えスイッチを介して、複数の組の
基準電極群に接続されている請求項１０または１１記載
の装置。
【請求項１３】前記測定器に測定結果を記録するため
の記録装置が設けられている請求項６または１２記載の
装置。