JPH10292360A - 軟弱地盤の側方流動防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軟弱地盤上に盛土等の重量構造物を施工した際
に、側方流動防止工の施工範囲を重量構造物の直下に限
定することができ、長期的にもヒービング等を生じな
い、軟弱地盤の側方流動防止構造を提供する。 【解決手段】軟弱地盤Ｎの下方の支持層Ｊに達するよう
に当該軟弱地盤Ｎ中に形成された所要の既製杭、場所打
杭、又は深層攪拌混合処理杭２と、当該既製杭、場所打
杭、又は深層攪拌混合処理杭２の頭部を含む軟弱地盤Ｎ
上方に形成された所要の砂質盛土１と、を有することを
特徴とする軟弱地盤の側方流動防止構造を提供する。更
に、当該既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭２
が二以上の平行な連続壁状若しくは連続した井桁状に配
置されていることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱地盤上に盛土
等の重量構造物を施工した際に生じる軟弱地盤の側方流
動を防止する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱地盤の側方流動とは、軟弱粘性土又
は軟弱シルト質土地盤等の軟弱地盤において、地表面上
に盛土等の何らかの上載荷重が作用した場合、その支持
地盤たる地層が軟弱であることから、地盤がその上載荷
重を支えきれず、沈下と同時に側方（水平方向）へ流動
する現象である。かかる側方流動を防止するため、従来
より行われている方法を図６乃至図８に示す。

【０００３】図６は、軟弱地盤Ｎ上に盛土Ｍを施工した
場合の軟弱地盤対策の従来技術を表す。これは、側方流
動を地盤の滑り現象と捉えて、滑り面Ｓに直交する形
に、地盤の剪断強度増加を目的とした地盤改良Ｋを行う
ものである。地盤改良工法としては、薬液注入工法、深
層攪拌混合処理工法、既製杭若しくは現場打杭による抑
止杭工法等が挙げられる。図７は、図６と同様の場合に
おいて、側方流動を上載荷重たる盛土Ｍ施工の結果発生
するヒービング現象と捉えて、地盤表層部をジオテキス
タイルＧと松杭Ｔ等との組み合わせにより引張補強し、
かつ、盛土Ｍの周辺地盤に覆土Ｃを施工することにより
周辺地盤に載荷して、盛土Ｍの軟弱地盤Ｎへのめり込み
（沈下）を防止し、周辺地盤の隆起による既設の周辺構
造物への悪影響を抑止するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は以下に述べる問題点を有する。 図６に示す工法においては、検討段階（設計段階）
で、円弧滑り法による地盤全体の安定性の照査と、地盤
改良体下面における滑動の照査が行われ、地盤改良範囲
が決定されることが多い。しかし実際は、地盤改良体の
横方向抵抗力、すなわち曲げ抵抗に関する検討が必要
で、この検討を行うと地盤改良範囲が膨大となる傾向が
あり、検討自体が無視されている例が多い。 図７に示す工法においては、単に軟弱地盤Ｎの地表面
の補強を行っているのみであり、上部構造の基盤となる
地盤自体は沈下又は側方流動を起こしやすい地盤のまま
であるので、長期的には構造物の下の地盤はその粘弾性
的挙動により緩慢ではあるが徐々に変形し、ヒービング
現象を引き起こすことになる。更には、上部構造直下の
処理だけでは効果が出にくく、その周辺地盤まで処理を
行う必要があり、その結果、用地の確保等に問題が生じ
る。

【０００５】そこで本発明は上記及びの問題点に鑑
みてなされたものであって、軟弱地盤上に盛土等の重量
構造物を施工した際に、側方流動防止工の施工範囲を重
量構造物の直下に限定することができ、長期的にもヒー
ビング等を生じない、軟弱地盤の側方流動防止構造を提
供することによって、軟弱地盤対策工事の品質向上及び
工期短縮を図り、もって工費削減達成に寄与することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
軟弱地盤上に重量構造物を施工する際の当該軟弱地盤の
側方流動を防止する構造であって、当該軟弱地盤の下方
の支持層に達するように当該軟弱地盤中に形成された所
要の既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭と、当
該既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭の頭部を
含む軟弱地盤上方に形成された所要の砂質盛土と、を有
することを特徴とする軟弱地盤の側方流動防止構造であ
る。このような構成により、砂質盛土内に生じる地盤の
アーチアクションにより上載荷重を既製杭、場所打杭、
又は深層攪拌混合処理杭に伝達し、軟弱地盤下方の支持
地盤に直接伝達することによって、側方流動の原因とな
る上載荷重の当該軟弱地盤への載荷を避けることができ
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理
杭が二以上の平行な連続壁状に配置されていることを特
徴とする。このような構成により、砂質盛土内に生じる
アーチがカマボコ状の一重構造（二次元的）で、上載荷
重の支持構造となることから、砂質盛土の厚さが比較的
小さくなる。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理
杭が連続した井桁状に配置されていることを特徴とす
る。このような構成により、砂質盛土内に生じるアーチ
が比較的高さの小さいフラットなドーム状の三次元的構
造となり、かつ、上載荷重の支持構造が堅固となること
から、砂質盛土の厚さを小さくすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、同一要素
には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

【００１０】図１は、本発明に係る軟弱地盤の側方流動
防止構造の一実施例を表す断面図である。同図におい
て、軟弱地盤Ｎ上に構築された重量構造物は、下層の砂
質盛土１及び上層の盛土Ｍからなる。そして、軟弱地盤
Ｎ中には既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭２
が支持地盤Ｊに達するように形成されている。砂質盛土
１は、上載荷重を当該砂質盛土１内に生じる地盤のアー
チＡ（図３乃至図５参照）により、既製杭、場所打杭、
又は深層攪拌混合処理杭２の頭部に伝達する。このと
き、盛土Ｍを砂質土のみで構成した場合は、これらの合
計が砂質盛土１となる。また、既製杭、場所打杭、又は
深層攪拌混合処理杭２は、砂質盛土１よりその頭部に伝
達された荷重を杭体の軸力により、軟弱地盤Ｎ下方に存
在する支持地盤Ｊに伝える。

【００１１】ここに、砂質盛土１は、軟弱地盤Ｎ及び剛
な支持点である既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処
理杭２の頭部に接している。砂質盛土１上に盛土Ｍ等の
上載荷重が作用すると、弾性係数が小さくかつ上方に砂
質盛土１という圧密排水層を得たことによる軟弱地盤Ｎ
の若干の低下に伴って、砂質盛土１は変形（沈下）す
る。この変形（沈下）は、弾性係数が比較的大きく圧密
的沈下の生じない既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合
処理杭２の頭部（剛な支持点）を残すようにして、軟弱
地盤Ｎ部分が先行して変形（沈下）する傾向となる。こ
のことにより、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処
理杭２の頭部（剛な支持点）を支点とするアーチアクシ
ョンが砂質盛土１内に発生し、その支点反力として既製
杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭２に十分に上載
荷重を分担させることが可能となる。これは、弾性係数
が小さく圧密特性の高い軟弱地盤Ｎの変形特性と、弾性
係数が大きく変形しにくい既製杭、場所打杭、又は深層
攪拌混合処理杭２の変形特性、及び両者の変形のプロセ
スを反映したものである。

【００１２】図２は、本発明に係る軟弱地盤の側方流動
防止構造の別の実施例を表す断面図である。同図は、軟
弱地盤Ｎにおいて橋台Ｄを構築し、その背面の下層に砂
質盛土１、更にその上層に盛土Ｍを行い、これらの軟弱
地盤Ｎへの直接載荷を防ぎ、当該軟弱地盤Ｎの側方流動
を防止するために、当該軟弱地盤Ｎの下方の支持地盤Ｊ
に達するように、当該軟弱地盤Ｎ中に既製杭、場所打
杭、又は深層攪拌混合処理杭２を形成した状態である。
同図においても、砂質盛土１及び既製杭、場所打杭、又
は深層攪拌混合処理杭２により、橋台Ｄ根入れ部の周辺
地盤が橋台Ｄ前面側（河川側）へ向かって側方流動し、
橋台Ｄ自体を河川側へ押しやることにより、橋桁Ｈが両
端より圧迫され、橋台Ｄと橋桁Ｈとの間の間隙が無くな
り、温度膨張等による橋桁Ｈの自由な挙動を制限するこ
とを防止している。更に、橋台Ｄ自体が側方へ変移する
ことにより杭Ｐ頭部に予想以上の大きな曲げモーメント
が発生し、杭Ｐ自体の耐力低下を引き起こすことも防止
している。

【００１３】ここで、砂質盛土１及び既製杭、場所打
杭、又は深層攪拌混合処理杭２の相関関係について説明
する。すなわち、砂質盛土１の平面的な範囲及び厚さ
は、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭２の頭
部を両端として発生するアーチアクションに依存する。
このアーチアクションの例を表したものが、図３乃至図
５である。

【００１４】図３は、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌
混合処理杭２を矩形配置（正方形又は長方形配置）に単
杭にて配置した状態を示す斜視図である。このような場
合においては、砂質盛土１内に生じるアーチＡが二重構
造となってはじめて上載荷重の支持構造となることか
ら、砂質盛土１の厚さが大きくなる。但し、既製杭、場
所打杭、又は深層攪拌混合処理杭２の本数は少なくて済
む。なお同図においては、一番目のアーチＡを点線で、
二番目のアーチＡを一点鎖線で表示している。

【００１５】図４は、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌
混合処理杭２を二の平行な連続壁状に配置した状態を示
す斜視図である。このような場合においては、砂質盛土
１内に生じるアーチＡがカマボコ状の一重構造（二次元
的）で、上載荷重の支持構造となることから、砂質盛土
１の厚さが比較的小さくなる。但し、既製杭、場所打
杭、又は深層攪拌混合処理杭２の本数は、上記単杭配置
の場合に比して多くなる。

【００１６】図５は、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌
混合処理杭２を井桁状に連続して配置した状態を示す斜
視図である。このような場合においては、砂質盛土１内
に生じるアーチＡが比較的高さの小さいフラットなドー
ム状の三次元的構造となり、かつ、上載荷重の支持構造
が堅固となることから、砂質盛土１の厚さを小さくする
ことができる。但し、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌
混合処理杭２の本数は、前記二配置の場合に比して多く
なる。

【００１７】以上説明したように、本発明においては、
軟弱地盤Ｎの下方の支持層Ｊに達するように当該軟弱地
盤Ｎ中に形成された所要の既製杭、場所打杭、又は深層
攪拌混合処理杭２を形成し、当該既製杭、場所打杭、又
は深層攪拌混合処理杭２頭部を含む軟弱地盤Ｎ上方に所
要の砂質盛土１を形成することによって、当該砂質盛土
１内に発生するアーチアクションにより、軟弱地盤Ｎの
側方流動を防止することができる。更に、既製杭、場所
打杭、又は深層攪拌混合処理杭２を所定の平面配置とす
ることによって、砂質盛土１の厚さを小さくすることが
できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、従来技術の問題点を解決すべ
く、以下に列挙する顕著な効果を生ぜしめるものであ
る。 請求項１記載の発明においては、所要の既製杭、場所
打杭、又は深層攪拌混合処理杭及び所要の砂質盛土の組
み合わせによって、砂質盛土内にアーチアクションを発
生させ、ヒービング現象等を発生させることなく、軟弱
地盤の側方流動を防止することができる。 請求項２記載の発明においては、請求項１記載の発明
において、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭
を二以上の平行な連続壁状に配置して、砂質盛土内にア
ーチを二次元的に発生させることにより、砂質盛土の厚
さを比較的小さくでき、上載盛土Ｍ等の構造物への空間
的制約を少なくすることができる。 請求項３記載の発明においては、請求項１記載の発明
において、既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭
を連続した井桁状に配置して、砂質盛土内に比較的高さ
の小さいフラットなアーチを三次元的に発生させること
により、砂質盛土の厚さを更に小さくでき、上載盛土Ｍ
等の構造物への空間的制約を少なくすることができる。

【００１９】そして上記乃至の効果によって、本発
明は、軟弱地盤上に盛土等の重量構造物を施工した際
に、施工範囲を重量構造物等の直下に限定することがで
き、長期的にもヒービング等を生じない、軟弱地盤の側
方流動防止方法を提供することができ、軟弱地盤対策工
事の品質向上及び工期短縮、ひいては工費削減達成に寄
与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軟弱地盤の側方流動防止構造の一
実施例を表す断面図である。

【図２】本発明に係る軟弱地盤の側方流動防止構造の別
の実施例を表す断面図である。

【図３】既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭を
矩形配置（正方形又は長方形配置）に単杭にて配置した
状態を示す斜視図である。

【図４】既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭を
二の平行な連続壁状に配置した状態を示す斜視図であ
る。

【図５】既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭を
井桁状に連続して配置した状態を示す斜視図である。

【図６】軟弱地盤上に盛土を施工した場合の軟弱地盤対
策の従来技術を表す縦断面図である。

【図７】軟弱地盤上に盛土を施工した場合の軟弱地盤対
策の別の従来技術を表す縦断面図である。

【符号の説明】

１ …砂質盛土 ２ …既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭 Ａ …アーチ Ｃ …覆土 Ｄ …橋台 Ｇ …ジオテキスタイル Ｈ …橋桁 Ｊ …支持地盤 Ｋ …地盤改良 Ｍ …盛土 Ｎ …軟弱地盤 Ｐ …杭 Ｓ …滑り面 Ｔ …松杭

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤上に重量構造物を施工する際の
   当該軟弱地盤の側方流動を防止する構造であって、 当該軟弱地盤の下方の支持層に達するように当該軟弱地
   盤中に形成された所要の既製杭、場所打杭、又は深層攪
   拌混合処理杭と、 当該既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混合処理杭の頭部
   を含む軟弱地盤上方に形成された所要の砂質盛土と、を
   有することを特徴とする軟弱地盤の側方流動防止構造。
2. 【請求項２】 前記既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混
   合処理杭が二以上の平行な連続壁状に配置されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の側方流動防止
   構造。
3. 【請求項３】 前記既製杭、場所打杭、又は深層攪拌混
   合処理杭が連続した井桁状に配置されていることを特徴
   とする請求項１記載の軟弱地盤の側方流動防止構造。