JPH10219676A - 地盤側方流動対策構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地震等による地盤の液状化に伴う側方流動が
発生しても被害を受けることなく、その機能を維持する
ことができ、また既設の構造物にも適用することのでき
る地盤側方流動防止構造を提供することを課題とする。 【解決手段】 構造物１の周囲の地盤Ｇ中に、地中壁
５，５，…を、構造物１の各側面に沿った方向に所定間
隔を隔てて構築する構成とした。しかも、各地中壁５
を、構造物１の側面に沿った方向よりも、これと直交す
る方向に長くする構成とした。また、互いに隣接する地
中壁５を連続壁で連結する構成としてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば護岸の近傍
に位置して、軟弱地盤上に構築されたビルや橋梁の橋脚
等、各種構造物の基礎に用いて好適な地盤側方流動対策
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、図４に示すような、例え
ば軟弱な液状化層Ｇ１を有した地盤Ｇ上に構築するビル
や橋脚等の各種構造物１の基礎２は、地震により下方の
液状化層Ｇ１が液状化すると支持力を失うため、その液
状化対策として、先端部を地中の非液状化層Ｇ２の下方
の硬質支持層Ｇ３にまで到達させた杭を用いたり、地盤
改良を施したりしている。

【０００３】ところで、平成７年（１９９５年）の兵庫
県南部地震では、建物や橋梁等の構造物１の基礎２が、
上記の液状化対策を施していたにもかかわらず、大きな
被害を受けて損傷した。この損傷は、地盤Ｇの液状化層
Ｇ１の液状化に伴う側方流動（水平変位）によるもので
あり、これに引きずられる形で、橋梁や建物等の構造物
１の基礎２が変形して破損が生じ、被害を受けたものと
判断されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の技術には以下のような問題が存在する。
液状化層Ｇ１を有する地盤Ｇの側方流動による被害を回
避するには、基礎２として例えば杭を用いている場合、
杭の径を大きくしたり硬度の高い材料を用いる等して、
杭の剛性を高めるしかないのが現状である。しかしなが
ら、震度７といった強大な地震によっても被害を受けな
いような杭にするには、コストが大幅に上昇するだけで
なく、大量の材料が必要となることから、有限な資源を
前提とすると非現実的なものでもあり、従来の技術では
十分な杭変位抑制効果を得ることが困難であるのが現状
である。

【０００５】また、兵庫県南部地震では、上記のような
被害は、特に護岸の付近で多発している。このような場
合、護岸を強化して地震で移動しないようにするのが第
一であるが、護岸の所有者と、その近傍に位置するビル
等の構造物１の所有者とが同一でないことが多く、この
場合、構造物１の所有者は対策を講じることができな
い。このため、構造物１の所有者としては、地盤改良工
法等により地盤Ｇを強化するなどの対策をとることが考
えられるが、このような工法によって地盤Ｇの側方流動
までも完全に防止しようとすると、工期・工費ともに極
めて莫大なものとなってしまう。しかも、既設の構造物
１に上記対策を適用しようとしても、構造物１の下方全
域の地盤Ｇを改良することは実質的に困難である場合が
多い。

【０００６】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、地震等による地盤の液状化に伴う側方流動
が発生しても被害を受けることなく、その機能を維持す
ることができ、また既設の構造物にも適用することので
きる地盤側方流動防止構造を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
地震等による地盤の液状化に伴う側方流動対策として、
構造物の周囲の地盤中に、該構造物の側面に沿った方向
に間隔を隔てて複数の地中壁が構築されてなり、前記各
地中壁が、非液状化層に根入れされていることを特徴と
している。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の地
盤側方流動対策構造において、前記各地中壁の平面形状
が、前記構造物の側面に沿った方向よりも、前記構造物
に直交する方向に長い構成とされていることを特徴とし
ている。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の地盤側方流動対策構造において、互いに隣接する
前記地中壁どうしが、前記構造物の側面に沿った方向に
延在する連続壁によって一体に連結されていることを特
徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る地盤側方流動
対策構造の第一および第二の実施の形態について、図１
ないし図３を参照して説明する。

【００１１】［第一の実施の形態］以下の説明におい
て、従来例として示した図４と共通する部分については
同符号を付してある。

【００１２】図１に示すように、例えば表層部に液状化
層Ｇ１が存在し、その下方に非液状化層Ｇ２が存在する
構成の地盤Ｇ上に構築された構造物１は、その基礎２
が、頭部３ａを構造物１の下面に一体化し、先端部３ｂ
を非液状化層Ｇ２の下方の硬質支持層Ｇ３に十分に根入
れさせた杭３から構成されている。

【００１３】このような構造物１の地盤側方流動に対す
る対策として、図１および図２に示すように、構造物１
には、その周囲の地盤Ｇ中に多数の地中壁５が構築され
ている。図２に示したように、これらの地中壁５は、構
造物１の四方の各側面から所定距離離間した位置に、前
記各側面に沿った方向に所定間隔を隔てて配列されてい
る。

【００１４】各地中壁５は、例えば平面視矩形の柱状
で、構造物１の各側面に沿った方向の長さＬ１よりも、
構造物１の各側面と直交する方向の長さＬ２の方が長い
構成とされている。そして、図１に示したように、この
ような各地中壁５は、地中連壁等と同様、所定の範囲に
地盤改良を行った地盤改良体や、柱状のシートパイル等
によって形成されており、その下端部が液状化層Ｇ１の
下方の非液状化層Ｇ２に達するよう十分に根入れされて
いる。

【００１５】上述したような地盤側方流動対策構造で
は、構造物１の周囲の地盤Ｇ中に、地中壁５，５，…
を、構造物１の各側面に沿った方向に所定間隔毎に構築
する構成とした。しかも、各地中壁５は、構造物１の側
面に沿った方向の長さＬ１よりも、これと直交する長さ
Ｌ２の方が長くなっている。これにより、各地中壁５
は、構造物１の側面と直交する方向の外力に対して高い
剛性を有し、地震等で軟弱な液状化層Ｇ１が液状化して
側方流動が生じた場合にも、これらの地中壁５がいわば
防波堤や消波堤のような機能を果たし、側方流動による
エネルギーを大幅に減少させることができる。したがっ
て、液状化層Ｇ１の側方流動の影響が構造物１の基礎２
に及ぶのを防ぐことができ、構造物１の耐震性を高める
ことができる。しかも、構造物１の下方の地盤Ｇを改良
したり基礎２を強化したりするわけではなく、構造物１
の外側の地盤Ｇ中に地中壁５を設ければよいので、工期
・工費を最低限に抑えることができ、しかも構造物１の
新設・既設を問うものではなく、既設のビルや橋梁等に
も容易に適用することが可能である。さらに、この構造
物１の近傍に護岸がある場合等、構造物１と護岸の所有
者が異なっていても、構造物１側の所有者が独自で設け
ることが可能である。

【００１６】［第二の実施の形態］次に、本発明に係る
地盤側方流動対策構造の第二の実施の形態について説明
する。ここでは、上記第一の実施の形態における地中壁
５に加え、互いに隣接する地中壁５どうしを連続壁で連
結する場合の例を用いて説明する。以下に説明する第二
の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通す
る構成については同符号を付し、その説明を省略する。

【００１７】図３に示すように、構造物１の地盤側方流
動に対する対策として、構造物１には、その周囲に地中
壁５，５，…が構築され、さらに、構造物１の四方を囲
むよう、平面視ロ字状の連続壁７が構築された構成とな
っている。

【００１８】連続壁７は、通常の地中連続壁等と同様、
柱状に地盤改良を行いこれを連続させた地盤改良体や、
柱状のシートパイルを連続させる等して形成されてお
り、その下端部が液状化層Ｇ１の下方の非液状化層Ｇ２
（図１参照）に達するよう十分に根入れされている。

【００１９】この連続壁７により、互いに隣接する地中
壁５，５どうしは、構造物１側の端部において互いに連
結され、これによって、構造物１の四方に配置された全
ての地中壁５が一体化された構成となっている。

【００２０】上述したような地盤側方流動対策構造で
は、地中壁５に加え、互いに隣接する地中壁５を連結す
る連続壁７が構築された構成となっている。これによ
り、上記第一の実施の形態と同様、液状化層Ｇ１の液状
化の影響を受けるのを地中壁５だけでなく、連続壁７に
よっても回避することができる。しかも互いに隣接する
地中壁５，５どうしが連続壁７によって一体化されてい
るので、これら地中壁５および連続壁７からなる地中構
造物は非常に高い剛性を有している。したがって、前記
第一の実施の形態における効果をより顕著なものとする
ことができる。

【００２１】なお、上記第一および第二の実施の形態に
おいて、地中壁５、連続壁７を、構造物１の四方に設け
る構成としたが、これに限定するものではなく、これら
地中壁５や連続壁７を、例えば液状化層Ｇ１の側方流動
が生じる方向の上流側、または護岸側にのみ設ける構成
としたり、構造物１の二側面、あるいは三側面にのみ沿
って設ける構成とするなどしてもよい。加えて、地中壁
５，連続壁７については、その材質を問うものではな
く、設置を容易かつ低コスト・短工期で行うことがで
き、しかも十分な地盤側方流動対策効果を発揮できるの
であれば、いかなるものを用いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る地
盤側方流動対策構造によれば、構造物の周囲の地盤中
に、その側面に沿った方向に沿って間隔を隔てて、複数
の地中壁が、非液状化層に根入れされて構築された構成
となっている。また、請求項２に係る地盤側方流動対策
構造によれば、各地中壁の平面形状が、構造物の側面に
沿った方向よりも、これに直交する方向に長く設定され
た構成となっている。さらに、請求項３に係る地盤側方
流動対策構造によれば、互いに隣接する地中壁どうし
が、構造物の側面に沿った方向に延在する連続壁によっ
て一体に連結された構成となっている。このようにし
て、地中壁やこれらを一体に連結する連続壁を設けるこ
とによって、地震により地盤が液状化して側方流動が生
じた場合にも、これらがいわば防波堤や消波堤のような
機能を果たし、その影響が構造物の基礎に及ぶのを防ぐ
ことができ、これによって構造物の耐震性を高めること
ができる。さらに、構造物の外側の地盤中に地中壁や連
続壁を設ければよいので、工期・工費を最低限に抑える
ことができ、しかも構造物の新設・既設を問うものでは
ない。さらに、構造物が護岸の付近にある場合等、構造
物と護岸の所有者が異なるときであっても、構造物側の
所有者が独自で地中壁や連続壁を設けることが可能であ
る。しかも、各地中壁を、構造物の側面に沿った方向よ
りも、これに直交する方向に長くしたり、また連続壁に
よって互いに隣接する地中壁どうしを連結することによ
って、地中壁の剛性を高めることができ、これにより、
上記効果をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る地盤側方流動対策構造を適用し
た構造物の第一の実施の形態を示す立断面図である。

【図２】 図１の平断面図である。

【図３】 本発明に係る地盤側方流動対策構造を適用し
た構造物の第二の実施の形態を示す平断面図である。

【図４】 従来の液状化対策を施した構造物が、地震に
被災した状態を示す立断面図である。

【符号の説明】

１ 構造物 ５ 地中壁 ７ 連続壁 Ｇ 地盤 Ｇ２ 非液状化層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地震等による地盤の液状化に伴う側方流
   動対策として、構造物の周囲の地盤中に、該構造物の側
   面に沿った方向に間隔を隔てて複数の地中壁が構築され
   てなり、前記各地中壁が、非液状化層に根入れされてい
   ることを特徴とする地盤側方流動対策構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の地盤側方流動対策構造に
   おいて、前記各地中壁の平面形状が、前記構造物の側面
   に沿った方向よりも、前記構造物に直交する方向に長い
   構成とされていることを特徴とする地盤側方流動対策構
   造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の地盤側方流動対
   策構造において、互いに隣接する前記地中壁どうしが、
   前記構造物の側面に沿った方向に延在する連続壁によっ
   て一体に連結されていることを特徴とする地盤側方流動
   対策構造。