JPH10183594A - 盛土地盤造成における圧密促進工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 含水比の高い軟弱な土材によって盛土地盤１
を造成する際の排水による圧密沈下を促進させて、強度
及び安定性を向上させる。 【解決手段】 造成基盤Ｂ上に、粘性土からなる盛土材
で最下段の盛土層１１を盛り立て、その上に排水マット
２を所定間隔で敷設し、その上に盛土層１２を盛り立
て、更にその上に排水マット２を敷設し、最上段の盛土
層１３を盛り立てるといった工程によって盛土地盤１を
造成する。地盤中に埋設された各排水マット２を集水管
３を介して負圧ポンプ４に接続し、この負圧ポンプ４に
よって排水マット２に負圧を導入し、盛土層１１〜１３
内の間隙水を強制排水して圧密を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、盛土地盤の造成技
術に属し、特に、盛り立てられた盛土材中の過剰間隙水
を排水することによって盛土地盤の圧密を促進するため
の工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば関東ロームのような含水比の高い
軟弱な粘性土を盛土材料として盛り立てることによって
盛土地盤を造成する場合、締め固めによる盛土地盤の圧
密沈下を促進させるため、従来技術においては、粘性土
からなる盛土材の撒き出し・締め固めによる所定層厚の
盛土層が盛り立てられる毎に、化学製品あるいは砕石に
よる排水材を帯状又はシート状に水平に敷設することに
よって、盛土地盤中に所定間隔で排水層を形成する方法
が採用されている。すなわちこの方法によれば、盛土地
盤を盛り立てて順次締め固めていくのに伴って漸次上昇
する間隙水圧によって、盛土材中の間隙水が前記排水材
を介して排水され、これによって、過剰間隙水圧が消散
され、盛土地盤の土粒子密度が高まって圧密沈下が促進
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、単に排水材を埋設するだけの方法では、圧密沈
下を有効に促進させるには、排水材の埋設間隔を密にし
たり、あるいは土被り高さによる圧密荷重を大きくする
ために盛土地盤の造成後、その上に更に余盛りを行う必
要があり、資材コストの上昇や工期の長期化を来してい
た。

【０００４】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、含水比の
高い軟弱な土材を盛り立てることによって盛土地盤を造
成する際の強制排水による圧密沈下を顕著に促進させ
て、強度が大きく安定性の高い盛土地盤を造成すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る盛土地盤造成における圧密促進工法は、多
数の透水孔が開けられた中空の負圧導入部を備える所要
数の排水マットを、盛土地盤の造成過程で盛土材中に所
定間隔で埋設してこれら各負圧導入部を集水配管を介し
て負圧ポンプに接続し、この負圧ポンプの駆動により前
記負圧導入部の内腔を負圧にして前記盛土地盤の圧密過
程で生じる高圧の間隙水を吸引排水するものである。

【０００６】本発明の工法によれば、負圧ポンプの駆動
によって盛土地盤中の排水マットにおける負圧導入部に
負圧を導入することで、前記負圧導入部の内圧と盛土材
中の間隙水圧との圧力傾度が大きくなるので、前記盛土
材中の間隙水が前記負圧導入部の内腔へ顕著に移流し、
前記集水配管を介して盛土地盤の外部へ排水される。こ
のため、盛土地盤が早期に圧密されてその土粒子密度が
高まり、強度及び安定性が向上する。

【０００７】上記工法において、排水マットの負圧導入
部としては、典型的には多数の透水孔が開設され互いに
平面的に並んだ複数の多孔管が分岐形成された多岐管、
あるいは内腔が平面方向に帯状に広がった扁平な篭状構
造体が用いられる。また好ましくは、前記排水マット
は、負圧導入部すなわち前記多岐管の多孔管部分あるい
は篭状構造体の外側をフィルタで被覆してなる構造とす
ることによって、各負圧導入部の内腔への土砂の流入を
防止する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１乃至図８は、本発明に係る盛
土地盤造成における圧密促進工法の好ましい一実施形態
を工程順に示すものである。この実施形態においては、
まず図１に示すように、盛土地盤造成予定地を整地し
て、略水平な造成基盤Ｂを形成する。そしてこの造成基
盤Ｂ上には、周辺地盤から流れ込む水を速やかに排水で
きるように、必要に応じて、礫あるいは砕石等の排水性
の良い材料を敷設することによって適当な厚さの下部排
水層Ｄを層成する。

【０００９】次に、前記造成基盤Ｂ又は下部排水層Ｄの
上に、図２に示すように、例えば関東ローム等の粘性土
からなる盛土材を撒き出し締め固めることによって撒き
出し厚Δｈの撒き出し転圧層１１’を層成する。含水率
の高い粘性土からなる撒き出し転圧層１１’を締め固め
る場合、一般に、ローラ等による転圧は難しいので、湿
地ブルドーザ等で転圧を兼ねた敷き均しを行う。

【００１０】上述のような盛土材の撒き出し・締め固め
作業を所要回数繰り返すことによって、図３に示すよう
に、複数の撒き出し転圧層１１’からなり所定の安定勾
配の法面を有する最下段の盛土層１１を盛り立てたら、
この盛土層１１上に排水マット２を水平方向所定間隔で
敷設する。排水マット２としては、図４に示すように、
多数の透水孔が開設され互いに平行にかつ平面的に並ん
だ複数（図示の例では３本）の多孔管２１ａが分岐形成
された多岐管２１と、前記複数の多孔管２１ａを包括し
て包み込んだフィルタ２２とからなるものが用いられ
る。またその他、排水マット２としては、図５に示すよ
うに、内腔が平面方向に帯状に広がった扁平な篭状構造
体２３の長手方向一端から配管２３ａが導出されると共
に前記篭状構造体２３をフィルタ２２で包んだものも好
適である。

【００１１】排水マット２の多岐管２１あるいは篭状構
造体２３は、その上に撒き出される盛土材の転圧や、後
述する負圧の導入の際に容易に潰れたり破壊されたりす
ることがないように、所要の強度及び靭性を有する高分
子材料等からなり、フィルタ２２は、盛土材中の微小な
土粒子の侵入によって目詰まりを起さない程度の繊維密
度の織布あるいは不織布が好適に採用される。また、こ
の排水マット２は、フィルタ２２で包み込まれた負圧導
入部（多孔管２１ａあるいは篭状構造体２３）の長さ
が、盛土層１１の上面における一定方向（図３における
左右方向）の幅よりもやや短いものとし、多岐管２１に
おける無孔の合流端部２１ｂあるいは篭状構造体２３か
ら延びる配管２３ａが、盛土層１１の法面より外側へ突
出した状態となるように盛土層１１上に敷設する。

【００１２】次に、排水マット２を敷設した最下段の盛
土層１１の上に、再び盛土材を撒き出し、これを湿地ブ
ルドーザ等で転圧し締め固めるといった作業を開始す
る。これによって最下段の盛土層１１上の排水マット２
が盛土材中に埋設され、多岐管２１の合流端部２１ｂあ
るいは篭状構造体２３から延びる配管２３ａのみが、連
続した盛土層１１，１２の法面から露出した状態とな
る。そして、前記盛土材の撒き出し・転圧作業を所要回
数繰り返すことによって、図６に示すように、各撒き出
し厚がΔＨの複数の撒き出し転圧層１２’からなり所定
の安定勾配の法面を有する中段の盛土層１２を盛り立て
て行く。

【００１３】一方、盛土層１１の法尻には、一端が閉塞
された集水本管３１及びこの集水本管３１に分岐接続し
た多数の集水枝管３２からなる集水管３を配置する。集
水枝管３２は、複数段埋設される排水マット２の各埋設
高さを考慮して長短複数種類のものが、図６の断面と直
交する方向に対する前記排水マット２の埋設間隔に対応
するピッチで設けられており、盛土層１１，１２間から
法面外部へ突出している多岐管２１の合流端部２１ｂあ
るいは篭状構造体２３から延びる配管２３ａを、それぞ
れ管継手２４を介して短いほうの集水枝管３２に接続す
る。また、集水本管３１の開放端部は、負圧ポンプ４
（図８参照）に接続する。集水枝管３２のうち未接続の
ものは、その先端を閉塞しておく。

【００１４】負圧ポンプ４を駆動すると、盛土層１１，
１２間に埋設された各排水マット２における多孔管２１
ａ又は篭状構造体２３の内腔が負圧となるので、その周
囲の盛土材中で盛り立て高さの増大に伴い上昇して行く
間隙水圧との動水勾配（圧力傾度）が大きくなり、この
圧力傾度力によって、盛土層１１，１２内の間隙水がフ
ィルタ２２で適宜濾過されながら前記多孔管２１ａ又は
篭状構造体２３内に顕著に流入し、更に集水管３及び負
圧ポンプ４を介して強制排水される。

【００１５】盛土材の撒き出し・転圧作業の繰り返しに
よって、中段の盛土層１２を所定の層厚に盛り立てた
ら、この盛土層１２上に上述と同様に排水マット２を水
平方向所定間隔で敷設する。そして図７に示すように、
排水マット２を敷設した中段の盛土層１２の上で、更に
盛土材の撒き出し・転圧作業を行うことによって、最上
段の盛土層１３を盛り立て、中段の盛土層１２上の排水
マット２を埋設状態とする。

【００１６】次に、いったん負圧ポンプ４を停止し、盛
土層１２，１３間から法面外部へ突出している多岐管２
１の合流端部２１ｂあるいは篭状構造体２３から延びる
配管２３ａを、管継手２４を介して、長いほうの集水枝
管３２に接続する。そして再び前記負圧ポンプ４を駆動
させることによって、盛土層１１，１２間に埋設された
下側の排水マット２と、盛土層１２，１３間に埋設され
た上側の排水マット２の双方から排水を行う。

【００１７】ここで、上側及び下側の各排水マット２の
埋設高さは、中段の盛土層１２の層厚をＨｆとした場
合、最下段の盛土層１１及び最上段の盛土層１３の層厚
がほぼＨｆ／２となるようにする。すなわち、盛土層１
２の層厚Ｈｆは、その上下に存在する排水マット２によ
る有効な圧力傾度作用範囲を考慮して設定されるが、最
下段の盛土層１１中の間隙水は下側の排水マット２によ
ってのみ排水され、最上段の盛土層１３中の間隙水は上
側の排水マット２によってのみ排水されるが、中段の盛
土層１２中の間隙水はその上下の排水マット２によって
排水されるからである。

【００１８】この実施形態による圧密促進工法によれ
ば、各排水マット２における多孔管２１ａ又は篭状構造
体２３の内腔を負圧にすることによって、実際の盛土の
盛り立て高さに対応する土被り圧力による排水力に、前
記負圧によって最大約1.0kgf／cm² （１気圧）の排水力
が加わる。すなわち、言い換えれば、実際の盛土の盛り
立て高さによる土被り圧力よりも約1.0kgf／cm² 高い有
効土被り圧力が得られ、これは、盛土地盤１の上面に更
に７〜８ｍの高さに余盛りをした場合の土被り圧力に相
当するため、圧密沈下が著しく促進される。

【００１９】図８の斜視図は、中段の盛土層１２の厚さ
方向中間部分（最下段の盛土層１２の上端からＨｆ／２
の層厚となる位置）にも排水マット２を埋設した場合を
示すものである。この場合は、盛土層１１，１２間の各
排水マット２と盛土層１２，１３間の各排水マット２が
互いに上下にほぼ対応する位置にあり、その水平方向の
埋設間隔をＬｆとすると、盛土層１２の中間層厚部分の
排水マット２を、Ｌｆ／２となる位置と対応するように
埋設する。このような埋設形態を採用することによっ
て、各排水マット２による排水可能領域が互いに重なり
合って、排水効果を一層高めることができる。

【００２０】強制排水による盛土地盤１の圧密が収束し
たら、負圧ポンプ４を停止し、この負圧ポンプ４及び集
水管３を撤去し、施工を終了する。

【００２１】なお、本発明は、上述の一実施形態によっ
て限定されるものではない。例えば排水マット２の埋設
は、化学製品あるいは砕石等からなる排水材を盛土地盤
１中に所定間隔で埋設するといった方法と併用すること
ができる。また、排水マット２の埋設段数も、造成され
る盛土地盤１の高さや、使用される盛土材の種類等に応
じて適宜に設定されるものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が実現
される。 (1) 盛土の造成過程で、盛土層中の過剰間隙水が、排水
マットへの負圧導入によって排水されるので、圧密が促
進され、盛土地盤の強度や安定性が早期に向上する。 (2) 排水マットの埋設間隔を広くしても、負圧による大
きな動水勾配が与えられるため、盛土地盤の盛り立て高
さに対応する土被り圧にのみ依存した圧密促進法に比較
して、排水材の使用量を大幅に節約できる。 (3) 排水マットへの負圧導入によって、地盤を余盛りす
ることなく、プレローディングを作用させた場合と同様
の圧密促進効果が得られる。 (4) 圧密が早期に終了し、排水材の使用量も節約できる
ため、施工費用を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい一実施形態において、盛土地
盤造成予定地を整地して造成基盤を形成する工程を示す
地盤の鉛直断面図である。

【図２】上記実施形態において、最下段の盛土地盤の造
成過程を示す地盤の鉛直断面図である。

【図３】上記実施形態において、最下段の盛土地盤上に
排水マットを所定間隔で敷設する工程を示す地盤の鉛直
断面図である。

【図４】上記実施形態において使用する排水マットの構
造を一部破断して示す斜視図である。

【図５】上記実施形態において使用する排水マットの他
の構造を一部破断して示す斜視図である。

【図６】上記実施形態において、排水マットを敷設した
最下段の盛土地盤上に中段の盛土地盤を造成し、その上
に排水マットを所定間隔で敷設した状態を示す地盤の鉛
直断面図である。

【図７】上記実施形態において、盛土地盤の盛り立て終
了状態を示す地盤の鉛直断面図である。

【図８】上記実施形態を総括して示す概略的な説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 盛土地盤 １１〜１３ 盛土層 ２ 排水マット ２１ 多岐管 ２１ａ 多孔管（負圧導入部） ２２ フィルタ ２３ 篭状構造体（負圧導入部） ３ 集水管 ４ 負圧ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の透水孔が開設された中空の負圧導
   入部を有する排水マットを盛土地盤の造成過程で盛土材
   中に所定間隔で埋設し、前記各負圧導入部を集水配管を
   介して負圧ポンプに接続し、この負圧ポンプの駆動によ
   り前記負圧導入部の内腔を負圧にして前記盛土地盤の圧
   密過程で生じる高圧の間隙水を吸引排水することを特徴
   とする盛土地盤造成における圧密促進工法。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 負圧導入部は、多数の透水孔が開設され互いに平面的に
   並んだ複数の多孔管が分岐形成された多岐管からなるこ
   とを特徴とする盛土地盤造成における圧密促進工法。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、 負圧導入部は内腔が平面方向に帯状に広がった扁平な篭
   状構造体であることを特徴とする盛土地盤造成における
   圧密促進工法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかの記載におい
   て、 排水マットは、負圧導入部の外側をフィルタで被覆した
   ものであることを特徴とする盛土地盤造成における圧密
   促進工法。