JPH086340B2 - 既設構造物支持地盤の流動化防止壁構造とその施工方法 - Google Patents

既設構造物支持地盤の流動化防止壁構造とその施工方法

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JPH086340B2 JP2223744A JP22374490A JPH086340B2 JP H086340 B2 JPH086340 B2 JP H086340B2 JP 2223744 A JP2223744 A JP 2223744A JP 22374490 A JP22374490 A JP 22374490A JP H086340 B2 JPH086340 B2 JP H086340B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は既設構造物を支持している軟弱地盤が地震発
生時において液状化した際に、外側の軟弱地盤側に流動
するのを抑制する防止壁と、その防止壁施工方法に関す
るものである。
(従来の技術) 砂地盤等の軟弱な地盤が地震の発生によって液状化す
るのを防止する方法としては、従来から、振動を与える
ことによって締め固めるサンドコンパクション工法や、
礫材などのドレーン柱による排水工法、さらには、硬化
材料の注入による地盤固結工法などが知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記したいずれの工法も、地盤の改良
を目的として行われるものであり、これらの工法を採用
して軟弱地盤の改良後、その地盤上に建物等の構造物を
築造することができても、構造物が既に建設されている
地盤においては、該既設構造物の存在によってその直下
の地盤の改良が行えなく、既設構造物の軟弱な支持地盤
の液状化による被害の防止対策としては採用することが
できないという問題点がある。
砂地盤等のような軟弱地盤上に建てられた構造物は、
地表面や支持層が傾斜している場合、地震の発生時には
該軟弱地盤層が液状化し、支持層に沿って辷り等の変形
が生じて構造物が傾倒したり大きく沈下する虞れがあ
り、このため、構造物の周囲における軟弱地盤を連続地
中壁やシートパイルによって囲繞することも考えられる
が、軟弱地盤中の間隙水圧が上昇した場合、不透水性の
シートパイルによってその水圧の消散が遅れ、既設構造
物に被害を与えることになる。
本発明はこのような問題点を解消し、上記従来の工法
のように軟弱地盤の液状化発生そのものを抑制するので
はなく、液状化が発生した場合に軟弱地盤の流動化を抑
制し、既設構造物の被害を軽減することを目的とした既
設構造物支持地盤の流動化防止壁構造とその施工方法を
提供するものである。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の既設構造物支持
地盤の流動化防止壁構造は、既設構造物の外側に沿って
該既設構造物の軟弱支持地盤周囲には、透水性シート材
からなる長尺袋体内に砂等の粒状物を密な状態に充填し
てなる剛性の高い杭体を多数本、互いに密接状態に埋設
して下端が支持層に達する地盤流動化防止壁が形成され
ていると共に、この流動化防止壁の上端と既設構造物周
辺間の上層地盤上に噴発防止壁を設けた構造を有するも
のである。
又、このような防止壁施工方法としては、透水性シー
ト材からなる長尺袋体内に砂等の粒状物を密な状態に充
填してなる剛性の高い杭体を既設構造物の周辺地盤中に
互いに密接状態となるように順次、その先端が支持層に
達するまで埋設することにより、既設構造物の下方の軟
弱支持地盤層を囲む流動化防止壁を形成し、次いで、該
流動化防止壁の上端と既設構造物周辺間の上層地盤上に
噴発防止壁を敷設することを特徴とするものである。
(作用) 地震動によって既設構造物下方の高含水の軟弱地盤の
間隙水圧が上昇することにより、該軟弱地盤が液状化す
ると、既設構造物下方の該軟弱地盤が側方へ移動をおこ
し、既設構造物の沈下、傾倒が生じる。
さらに、地表が傾斜している場合、もしくは軟弱地盤
下の支持層上面が傾斜している場合には、その傾斜に沿
ってその軟弱地盤が移動する。
この時、既設構造物下方の軟弱地盤部分は透水性シー
ト材からなる長尺袋体内に砂等の粒状物を圧密状態に充
填してなる杭体群からなる流動化防止壁によって囲まれ
ているので、その地盤中の間隙水はこれらの杭体を通過
して該杭体から外側の軟弱地盤中に流出し、間隙水圧の
消散が円滑に行われる一方、砂粒子の移動は杭体を構成
している袋体並びに該袋体内に密な状態で充填されてい
る砂等の粒状物によって阻止されることになり、そのた
め、この杭体群によって囲まれた既設構造物下方の軟弱
地盤部分の流動化が抑制されて構造物の移動や傾倒が防
止されるものである。さらに、既設構造物周辺と流動化
防止壁の上端間の地表面に敷設している噴発防止壁によ
って、間隙水が地表面に噴発するのが防止される。
又、このような既設構造物支持地盤の流動化防止壁
は、透水性シート材からなる長尺袋体内に砂等の粒状物
を圧密状態に充填してなる剛性の高い杭体を互いに密接
状態となるように順次、その先端が支持層に達するまで
埋設することにより形成するものであるから、既設構造
物を支持している軟弱地盤部分を囲むようにして流動化
防止壁を地上から容易に施工することができ、この流動
化防止壁の施工後、その上端と既設構造物周辺間の上層
地盤上に噴発防止壁を設けることによって既設構造物周
囲並びに下方の軟弱地盤部分をその外側軟弱地盤に対し
て流動化が生じない安定した地盤に画成し得るものであ
る。
(実 施 例) 次に、本発明の実施例を図面について説明すると、第
1図において、(A)は砂地盤等の高含水で流動性の高
い軟弱地盤、(B)はこの軟弱地盤下方の締まった非液
状化地盤よりなる支持層、(C)は上記軟弱地盤(A)
上に築造された建物等の既設構造物である。
この既設構造物(C)を支持している軟弱地盤部分
(A1)は該地盤の流動化防止壁(1)によって囲まれて
おり、この流動化防止壁(1)は、既設構造物(C)の
外側に沿った地表面から該軟弱地盤部分(A1)回りに互
いに密接して且つ下端が前記支持層(B)に打ち込まれ
た状態で埋設されている多数本の剛性の高い杭体によっ
て形成されてある。
このような杭体群によって形成される流動化防止壁
(1)は、一列状態で軟弱地盤部分(A1)を囲繞させて
もよいが、図に示すように複数列、杭体(2)(2)同
士が互いに密着させた状態で軟弱地盤部分(A1)の周囲
に埋設させた構造とすることが好ましい。
これらの杭体(2)は、第2図に示すように、地表か
ら支持層(B)に達する適宜径の長尺な透水性を有する
有底袋体(3)内に砂或いは樹脂粒状体等の粒状材料
(4)を充填して密な状態に締め固めることにより形成
されているものであり、袋体(3)としては網目の細か
い合成樹脂シート材や織布、透水性を有する不織布、或
いは割り布等を円筒形状に縫成したものが作用される。
なお、割り布とは、剛性樹脂延伸フイルムをその延伸
方向に細かい割れ目を入れることにより、或いは引き裂
くことにより形成された多数本の延伸細幅偏平糸条を小
間隔毎に縦横に配してその交差部を溶着することによ
り、縦横に配した延伸細幅偏平糸条間に平均メッシュが
1.0mm以下の細かい多数の矩形状細孔を設けてなるもの
であり、柔軟で且つ厚みが薄いものであるにも拘わら
ず、耐張力が極めて大きいと共に腐食する虞れがないの
で、上記袋体(1)として最適である。
又、袋体(3)の外周面における互いに密接する対向
側面に適宜幅を有する帯状のベルベット式フアスナーよ
りなるジャンクション(5)を全長に亘って縫着等によ
り一体に取付け、杭体(2)(2)同士の接触部分を全
長に亘って互いに密着させてある。
(6)は杭体群によって形成された流動化防止壁
(1)の上端と既設構造物(C)の周辺間の上層地盤に
設けた噴発防止壁で、既設構造物(C)周囲の地表地盤
にコンクリートを打設するか、或いは既製のコンクリー
トパネルを敷設するか、若しくは、土粒子を通過させな
い網体を敷設することによって形成されているものであ
る。
次に、このような既設構造物支持地盤の流動化防止壁
を既設構造物(C)の周囲下方の軟弱地盤(A)に施工
する方法について述べると、まず、既設構造物(c)の
周辺から外側方に適宜間隔を存した地表面からボーリン
グマシン(図示せず)を使用して第4図に示すように、
支持層(B)に達する円形孔(7)を掘削しながらその
円形孔(7)内に円筒ケーシング(8)を建込む。
なお、円形孔(7)の掘削は、アースオーガを使用し
て下端が開閉自在な筒状オーガー内に円筒ケーシング
(8)を挿入した状態で掘削してもよい。
こうして円筒ケーシグ(8)のその下端が支持層
(B)の上端部内に打ち込まれた深さまで、軟弱地盤
(A)中に配設したのち、該円筒ケーシング(8)内に
有底袋体(3)を挿入する。なお、この袋体(3)は予
め円筒ケーシング(8)内に収納しておいてもよい。
次いで、第5図に示すように、礫や砂等の粒状材料投
入管(9)をその先端が袋体の内底面に達する位置まで
挿入し、該投入管(9)内に地上から適宜な粒状材料供
給装置によって粒状材料(4)を投入すると共にその投
入量に応じて投入管(9)を円筒ケーシング(8)と共
に徐々に引き上げていく。
この際、一定量の粒状材料(4)が投入されると、第
6図に示すように、投入管(9)を僅かに引き上げたの
ち、降下させて袋体(3)内に充填された粒状材料
(4)を密な状態に突き固める。
この作業を繰り返しながら、粒状材料(4)を袋体
(3)内に上端まで充填して軟弱地盤(A)中に比較的
大きな剛性を有する杭体(2)を形成するものである
(第7図)。
次いで、円筒ケーシング(8)及び投入管(9)の撤
去後、形成された杭体(2)の一側外周に沿って上記同
様な作業により円形孔(7)を掘削しながら円筒ケーシ
ング(8)を建て込み、該円筒ケーシング(8)内に収
納された袋体(3)内に粒状材料(4)を突き固めなが
ら充填して杭体(2)を形成する。
この際、円筒ケーシグ(8)は既に埋設されている杭
体(2)を損傷させないようにその外周面に近接しなが
ら建て込まれるが、該円筒ケーシング(8)の引き抜き
と共に投入管(9)による突き固めによって袋体(3)
が外径方向に膨張し、その膨張圧で該袋体(3)の外周
面を既に埋設されている杭体(2)の袋体(3)の外周
面に圧着させてベルベット式フアスナーよりなるシャン
クション(5)(5)同士が係合し、両杭体(2)
(2)が強固に密着、一体化した状態で並設されるもの
である。
このようにして抗体(2)(2)・・・(2)を順
次、既設構造物(C)の周辺地盤中に形成すると、互い
にその対向側面同士を密着させたこれらの抗体列によっ
て既設構造物(C)が築造されている軟弱地盤部分
(A1)を囲んだ地盤流動化防止壁(1)が形成されるも
のである。
この地盤流動化防止壁(1)は、第8図や第9図に示
すように、一列状態の抗体群によって形成してもよい
が、第10図や第11図に示すように、互いに密着した二列
或いは三列状態の杭体群によって形成することが好まし
く、このような複数列の杭体群を設けることにより地盤
流動化防止壁(1)の厚みが大となって全体の剛性が増
大すると共に該地盤流動化防止壁(1)で囲まれた軟弱
地盤部分(A1)の流動を一層良好に抑制し得るものであ
る。
次いで、該流動化防止壁(1)の形成後、既設構造物
(C)の周辺と該流動化防止壁(1)の上端間の地表面
に噴発防止壁(4)を施工する。
この噴発防止壁(4)は、コンクリートの打設、既設
のコンクリートパネルの敷設、或いは土粒子を通過させ
ない網体の敷設によって形成することができる。
こうして施工された既設構造物(C)の支持地盤の流
動化防止壁構造によると、地震動によって高含水の軟弱
地盤(A)の間隙水圧が上昇することにより、該軟弱地
盤(A)が液状化した場合、流動化防止壁(1)によっ
て囲まれた軟弱地盤部分(A1)が側方へ移動しようとす
る。さらに、地表が傾斜している場合、もしくは、軟弱
地盤(A)下方の支持層(B)が傾斜している場合に
は、その傾斜に沿って軟弱な地盤が移動しようとする
が、間隙水は流動化防止壁(1)を構成している杭体群
の透水性袋体(3)及び内部の粒状材料(4)(4)間
の隙間を通過して該流動化防止壁(1)の外側の軟弱地
盤中に流出し、間隙水圧の上昇が抑制され且つ噴発防止
壁(4)によって地表面への噴発が防止されると共に、
砂粒子は軟弱地盤部分(A1)から外側の軟弱地盤に通過
するのを杭体群の袋体(3)やその内部の粒状材料
(4)によって阻止され、そのため、この流動化防止壁
(1)で囲まれた既設構造物(C)下方の軟弱地盤部分
(A1)の流動化が抑制されて既設構造物(C)の移動や
傾倒が防止されるものである。
なお本発明は、建物以外に堤防等の既設構造物にも適
応できることは勿論である。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、既設構造物の周囲の軟
弱地盤部分は、下端が支持層に達する透水性シート材か
らなる長尺袋体内に砂等の粒状物を圧密状態に充填して
なる剛性の高い杭体を多数本、互いに密接状態に埋設し
てなる地盤流動化防止壁によって囲まれていると共に、
この流動化防止壁の上端と既設構造物周辺間の上層地盤
上に噴発防止壁を設けているので、地震発生時におい
て、軟弱地盤の間隙水圧が上昇して液状化しても、その
間隙水を杭体群の透水性袋体及び該袋体内に充填してい
る粒状材料を通過させて外側の軟弱地盤中に流出させる
ことができ、従って、既設構造物直下の過剰間隙水圧の
消散を円滑に行わせることができると共に袋体や該袋体
内に圧密状態で充填している粒状材料によって砂や土粒
子の流出を確実に阻止することができるものであり、そ
のため、流動化防止壁外の軟弱地盤が流動しても、該防
止壁内の軟弱地盤部分の流動が抑制されて、既設構造物
の移動や傾倒を防止することができるものである。
さらに、既設構造物周辺と流動化防止壁の上端間の地
表面に噴発防止壁を設けているので、地表面側に噴発す
るのを確実に防止できるものである。
又、このような流動化防止壁は、透水性シート材から
なる長尺袋体内に砂等の粒状物を密な状態に充填してな
る剛性の高い杭体を、順次、その先端が支持層に達する
まで埋設することにより、既設構造物を支持している軟
弱地盤部分を囲むようにして地上から容易に施工するこ
とができ、この流動化防止壁の施工後、その上端と既設
構造物周辺間に上層地盤上に噴発防止壁を設けることに
よって既設構造物造物周囲並びに下方の軟弱地盤部分を
その外側軟弱地盤に対して流動化が生じない安定した地
盤に画成し得るものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は地盤流動
化防止壁を施工した状態の簡略断面図、第2図は地盤流
動化防止壁を形成する杭体の縦断面図、第3図はその横
断面図、第4図乃至第7図は杭体の施工工程順を示す簡
略断面図、第8図乃至第11図は地盤流動化防止壁変形例
を示す一部の簡略横断面図である。 (1)……流動化防止壁、(2)……杭体、(3)……
袋体、(4)……粒状材料、(5)……シャンクショ
ン、(6)……噴発防止壁、(A)……軟弱地盤、
(A1)……軟弱地盤部分、(B)……支持層、(C)…
…既設構造物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 浩生 大阪府大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番2 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 大林 正明 大阪府大阪市阿倍野区松崎町2丁目2番2 号 株式会社奥村組内 (56)参考文献 特開 昭60−223530(JP,A) 実開 平3−79352(JP,U) 特公 昭45−23382(JP,B1)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】既設構造物の外側に沿って該既設構造物の
    軟弱支持地盤周囲には、「透水性シート材からなる長尺
    袋体内に砂等の粒状物を密な状態に充填してなる剛性の
    高い杭体を多数本、互いに密接状態に埋設して下端が支
    持層に達する」地盤流動化防止壁が形成されていると共
    にこの流動化防止壁の上端と既設構造物周辺間の上層地
    盤上に噴発防止壁を設けていることを特徴とする既設構
    造物支持地盤の流動化防止壁構造。
  2. 【請求項2】透水性シート材からなる長尺袋体内に砂等
    の粒状物を密な状態に充填してなる剛性の高い杭体を既
    設構造物の周辺地盤中に互いに密接状態となるように順
    次、その先端が支持層に達するまで埋設することによ
    り、既設構造物の下方の軟弱支持地盤層を囲む流動化防
    止壁を形成し、次いで、該流動化防止壁の上端と既設構
    造物周辺間の上層地盤上に噴発防止壁を敷設することを
    特徴とする既設構造物支持地盤の流動化防止壁施工方
    法。
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