JPH0949233A

JPH0949233A - 地盤造成方法

Info

Publication number: JPH0949233A
Application number: JP22253895A
Authority: JP
Inventors: Tetsumi Higasayama; 徹巳日笠山
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】粗粒材料を用いて地盤を造成した場合に沈下や
陥没といった事態を極力防止する。【解決手段】本発明の地盤造成方法においては、まず、
粗粒分として岩砕を準備し、細粒分として砂を準備する
（ステップ１０１）。次に、砂分の含有率Ｐｓが３０乃
至５０％、好ましくは３０乃至４０％となるように岩砕
および砂をソイルミキサー等で混合する（ステップ１０
２）。次に、かかる配合比で混合された混合材料を用い
て盛立や埋立を行う（ステップ１０３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩砕や礫などの粗
粒材料を用いて地盤を造成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】岩砕や礫などを主体とした粗粒材料は、
宅地造成、道路などをはじめ、ロックフィルダム材、護
岸材、河川の堤体材などの他に、最近では、大規模人工
島における埋立材や種々の土地造成の盛立材として広く
利用されている。

【０００３】ここで、粗粒材料を用いて造成した地盤が
構造物の重量によって沈下したり、降雨浸透によって細
粒分の流出を招き結果的に沈下が生じることがあるが、
かかる対策として、締固めを十分に行って沈下の原因と
なる空隙を残さないようにするとともに、粗粒分の間隙
を細粒分で十分に充填して密な構造とするのが効果的で
あることが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、どのよ
うな割合で粗粒分と細粒分とを混合すればよいのかとい
った定量的なデータはほとんど把握されておらず、経験
に頼っているのが現状である。その結果、締固めや細粒
分の充填の程度が不十分となって沈下や陥没を招くのを
確実に防止することができないという問題を生じてい
た。

【０００５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、粗粒材料を用いて地盤を造成した場合に沈下
や陥没といった事態を極力防止することができる地盤造
成方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の地盤造成方法は請求項１に記載したよう
に、岩砕等の粗粒分および砂等の細粒分を該細粒分の含
有率が３０％以上５０％以下となるように混合して混合
材料をつくり、該混合材料を用いて盛立、埋立等の地盤
造成を行うものである。

【０００７】また、本発明に係る地盤造成方法は、前記
細粒分の含有率を４０％以下とするものである。

【０００８】本発明の地盤造成方法においては、岩砕等
の粗粒分および砂等の細粒分を該細粒分の含有率が３０
％以上５０％以下となるように混合して混合材料をつく
り、該混合材料を用いて盛立、埋立等の地盤造成を行
う。

【０００９】このような配合比で粗粒分と細粒分を混合
すると、混合材料の密度は同じ締め固めエネルギーで比
較すれば最大となり、水中間隙比および気中間隙比も最
小となるので、将来発生する沈下を極力抑えることがで
きる。また、水中間隙比と気中間隙比の差も最小となる
ので、水浸を受けたときに沈下性状が変化するといった
事態も回避される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地盤造成方法
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本実施形態に係る地盤造成方法を
実施する手順を示したフローチャートである。同図に示
すように、本実施形態においては、まず、粗粒分として
岩砕を準備し、細粒分として砂を準備する（ステップ１
０１）。ここで、粗粒分は、粒径の大きなものであれば
よく、岩砕に代えて岩塊や礫等を利用してもよいし、細
粒分についても粒径の小さなものであればよい。また、
これらの粗粒分および細粒分は、現地の切り盛り工事等
で発生したものを利用してもよいし、新たに調達したも
のでもよい。

【００１２】次に、砂分の含有率Ｐｓが３０乃至５０
％、好ましくは３０乃至４０％となるように岩砕および
砂をソイルミキサー等で混合する（ステップ１０２）。
ここで、砂分含有率Ｐｓは、Ｐｓ＝細粒分（砂分）の重量／全重量 × １００（％）で定義されるものである。

【００１３】次に、かかる配合比で混合された混合材料
を用いて盛立や埋立を行う（ステップ１０３）。

【００１４】岩砕および砂をこのような配合比で混合し
て盛立等に用いると、混合材料の密度は同じ締め固めエ
ネルギーで比較すれば最大となり、水中間隙比および気
中間隙比も最小となるので、将来発生する沈下を極力抑
えることができる。また、水中間隙比と気中間隙比の差
も最小となるので、水浸を受けたときに沈下性状が変化
するといった事態も回避される。

【００１５】すなわち、粗粒分と細粒分とを細粒分含有
率Ｐs が３０％以下で混合すると、粗粒分が骨格構造を
形成するので、該粗粒分の空隙内に存在する細粒分に締
固めエネルギーが及ばず、該空隙内に細粒分を十分に充
填することができない。また、気中において礫分が堅固
な骨格構造を形成したとしても、水中ではその骨格構造
を保てずに気中に比べて大きく沈下する。

【００１６】一方、細粒分の含有率Ｐs が５０％を越え
ると、礫分に代わって砂分が骨格構造をなすようになる
ので、密度が低下する。また、含有率Ｐs がさらに大き
くなると、水中と気中での最終間隙比の差が大きくな
り、水浸沈下が懸念される。

【００１７】そこで、細粒分が３０〜５０％となるよう
に混合すると、礫分が骨格構造の中心をなしているが、
砂分にも締固めエネルギーが及ぶようになり、混合材料
の締固め密度が最大になる。また、水中と気中での最終
間隙比の差は小さく、したがって、水浸を受けたときに
沈下性状が変化することもない。

【００１８】（実験概要および結果）次に、本実施形態
に係る地盤造成方法の効果を裏付ける実験を行ったの
で、以下に説明する。

【００１９】産地の異なる３種類の岩砕Ａ、Ｂ、Ｃを用
意し、これらの岩砕から礫分（２〜５３ｍｍ）と砂分
（０〜２ｍｍ）を採取し、それぞれ粗粒分と細粒分とみ
なして実験試料とした。そして、かかる粗粒分と細粒分
とを所定の割合で混合して締固め試験を行い、両者の混
合比が締固め密度に及ぼす影響を調べた。

【００２０】粗粒分と細粒分の混合比は、砂分の重量を
全重量で除した砂分含有率Ｐs として定義し、０、２
５、３０、４０、５０、７５、１００％の７種類とし
た。

【００２１】上述した混合材料を直径３０ｃｍ、高さ３
０ｃｍの鋼製モールドに入れ、これを振動法および突固
め法によって締め固めた。図２は、各砂分含有率Ｐs に
おいて計測された混合材料の締固め密度ρd を示したグ
ラフであり、砂分密度ρs も併せて示してある。

【００２２】なお、締固め密度ρd は、Ｗを混合材料の
重量、Ｖを混合材料の体積（モールド体積）として、 ρd ＝Ｗ／Ｖで定義し、砂分密度ρs は、Ｗs を砂分の重量、Ｗg を
礫分の重量、Ｇg を礫分の比重、ρw を水の密度とし
て、 ρs ＝Ｗs／（Ｖ―Ｗg／Ｇg／ρw ）で定義する。

【００２３】かかるグラフからわかるように、振動法に
よるか突固め法によるかに関係なく、砂分含有率Ｐs が
増加するにつれて締固め密度ρd も増加し、３０乃至４
０％でピークとなった後、徐々に減少している。すなわ
ち、締固め密度ρd が最大となる混合比が３０乃至４０
％であることがわかる。

【００２４】次に、岩砕Ｃを用いてその最大粒径を２
６．５ｍｍとし、締固め試験と同様、砂分含有率Ｐs
を、０、１５、２０、３０、４０、５０、７５、１００
％となるように粒度調整を行い、それぞれについて静的
圧縮試験を行って混合比が沈下や間隙比に及ぼす影響に
ついて調べた。

【００２５】試験装置を図３に示す。試験を行うにあた
っては、同図に示す直径１５ｃｍ、高さ１７．５ｃｍの
鋼製モールドに上述の試料を最小密度状態になるように
投入し、５ｔｆの荷重計を介して２０ｔｆジャッキで載
荷を行った。気中載荷は、図中の水槽を外し、水中載荷
は水を張った水槽に試料を詰めたモールドを約２４時間
水浸させた後、載荷試験を行った。

【００２６】載荷方法は、初期載荷荷重を１５ｋｇｆと
し、以下、３０、６０、１２５、２５０、５００、１０
００、２０００、４０００ｋｇｆの９段階の多段階載荷
法とした。同一荷重の載荷時間は沈下が収束するまでと
し、予備試験の結果を踏まえて所定の荷重到達後最長１
０分を目安とした。

【００２７】図４は、載荷応力と最終の間隙比ｅとの関
係を気中載荷および水中載荷について示したグラフであ
る。なお、間隙比ｅは、ρw を水の密度、ＧD を混合材
料の合成比重として、ｅ＝ＧD ・ρw ／ρd ―１で定義される。

【００２８】かかる結果から、砂分含有率Ｐs の違いに
より、最終間隙比が異なり、同じ砂分含有率Ｐs でも気
中と水中載荷で大きく異なることがわかる。

【００２９】図５は、最終間隙比、並びに気中載荷と水
中載荷の最終間隙比の差Δｅを砂分含有率Ｐs ごとにそ
れぞれ示したグラフである。

【００３０】かかる結果から、砂分含有率Ｐs と最終間
隙比との間には、砂分含有率４０％付近をピークに下に
凸の曲線の関係があり、締固め試験による結果と同じ傾
向を示すことがわかる。

【００３１】また、気中載荷と水中載荷を比較すると、
最終間隙比は、各砂分含有率で水中が気中よりも小さ
い。これは、礫分が多い領域では、気中載荷条件では、
礫分が空隙を残したまま骨格構造を形成して荷重に対向
するため、沈下は進まないが、水中では水の影響により
粒子間の滑りが促進され、粒子再配列が載荷とともにス
ムーズに進んだものと考えられる。砂分が多い領域で
も、同様な現象が砂粒子の間でも起こったものと考えら
れる。

【００３２】気中載荷と水中載荷の最終間隙比の差Δｅ
を見ると、砂分含有率が４０％付近でΔｅが最小とな
る。これは、砂分や礫分が偏っている場合には、静的に
圧縮され一見安定したかに見える状態でも、水中状態で
は異なった沈下性状を示し、施工後の降雨などの浸水の
履歴により大きく沈下するおそれがあることを示唆する
ものである。

【００３３】以上の試験結果から、次のように考察でき
る。

【００３４】砂分含有率Ｐs が０〜３０％の範囲では、
礫分が骨格構造を形成し、礫間に存在する砂分に締固め
エネルギーが及ばないため、砂分の間詰め効果も少な
い。また、気中条件の圧縮試験では、礫分が堅固な骨格
構造をなしているが、水中ではその骨格構造を保てずに
気中に比べて大きく沈下する。

【００３５】砂分５０％を越える範囲では、礫分に代わ
って砂分が骨格構造を形成するので、密度が低下し、７
５％を越える範囲では、水中と気中での最終間隙比の差
がかなり大きくなり、水浸沈下が懸念される。

【００３６】砂分が３０〜５０％の範囲では、礫分が骨
格構造の中心をなしているが、砂分にも締固めエネルギ
ーが及ぶようになり、混合材料としての締固め密度の最
大値もこの領域に現れる。水中と気中での最終間隙比の
差は小さく、したがって、水浸をうけたときでも沈下性
状に大きな変化はあらわれない。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の地盤造成方
法は、岩砕等の粗粒分および砂等の細粒分を該細粒分の
含有率が３０％以上５０％以下となるように混合して混
合材料をつくり、該混合材料を用いて盛立、埋立等の地
盤造成を行うようにしたので、圧縮沈下や水浸の影響に
よる沈下を最小限にとどめることができる。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る地盤造成方法の手順を示した
フローチャート。

【図２】砂分含有率Ｐs と混合材料の締固め密度ρd の
関係を示したグラフ。

【図３】静的圧縮試験を実施した装置の概略図。

【図４】載荷応力と間隙比の関係を示したグラフ。

【図５】砂分含有率Ｐs と間隙比との関係を示したグラ
フ。

【符号の説明】

１０２混合工程１０３盛立、埋立工程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】岩砕等の粗粒分および砂等の細粒分を該
細粒分の含有率が３０％以上５０％以下となるように混
合して混合材料をつくり、該混合材料を用いて盛立、埋
立等の地盤造成を行うことを特徴とする地盤造成方法。
【請求項２】前記細粒分の含有率を４０％以下とする
請求項１記載の地盤造成方法。