JPH11256609A - 構造物の浮上防止方法及び浮上防止構造 - Google Patents

構造物の浮上防止方法及び浮上防止構造

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JPH11256609A
JPH11256609A JP6260798A JP6260798A JPH11256609A JP H11256609 A JPH11256609 A JP H11256609A JP 6260798 A JP6260798 A JP 6260798A JP 6260798 A JP6260798 A JP 6260798A JP H11256609 A JPH11256609 A JP H11256609A
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JP
Japan
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water
soil layer
aquifer
floating
underground
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JP6260798A
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English (en)
Inventor
Noriji Miyake
紀治 三宅
Nobuaki Kosaka
信章 高坂
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】地下水圧の上昇による構造物の浮上を防止する
新規な発明を提供する。 【解決手段】構造物の外周部に地下の低透水性土層又は
不透水性土層に至る深さまで止水壁を周設し、かつ前記
周設止水壁の内側に減圧手段を設けて構造物下方の地下
水の一部を排除することで、構造物の浮上を防止する。
減圧手段としては、例えば地下の帯水層に汲み上げ口が
位置する井戸装置又は、一端が地下の帯水層に位置し、
他端が構造物内又は地上に位置する立設管体を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、止水工法と減圧手
段を併用した構造物の浮上防止方法及び浮上防止構造に
関する発明である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
地盤沈下対策のため地下水の揚水規制が講じられ、この
規制が功を奏し、降水や融雪水の浸透、気圧の変化など
により地下水位は上昇している。しかし、地下水位の上
昇により地盤が不安定になり、水圧が上昇するため地下
の構造物、特に既存構造物において、設計時に設定した
数値を上回る浮力が構造物に加わり、構造物が浮上する
ことによる大きな問題が生じている。そうした構造物の
浮上を防止する方法として、従来アンカーの引っ張り力
によって浮力をおさえる方法や、構造物の内部に重量物
を設置したり、構造物上部に重量物を付加して構造物の
総重量を増やし構造物の浮上を防止する方法が採られて
いる。
【0003】しかしながら、既存構造物において前記の
方法では、地下水圧が高いためアンカーの設置はかなり
困難であり、また、構造物の総重量を増す方法を採るに
も重量物を設置するスペースを確保することが困難であ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題の解決
を目的とするものであって、止水工法に減圧手段を併用
し、構造物の浮上を防止する方法及び構造を提供しよう
とするものである。すなわち、本発明は、 (1)構造物の外周部に地下の低透水性土層又は不透水
性土層に至る深さまで止水壁を周設し、かつ前記周設止
水壁の内側に減圧手段を設けて構造物下方の地下水の一
部を排除することを特徴とする構造物の浮上防止方法 (2)減圧手段が、地下の帯水層に汲み上げ口が位置す
る井戸装置であることを特徴とする(1)に記載の構造
物の浮上防止方法 (3)減圧手段が、一端が地下の帯水層に位置し、他端
が構造物内又は地上に位置する立設管体であることを特
徴とする(1)に記載の構造物の浮上防止方法 (4)構造物に重量物を付加することを特徴とする
(1)〜(3)のいずれか1項に記載の構造物の浮上防
止方法 (5)構造物の外周部における止水壁の周設が、薬液注
入によることを特徴とする(1)から(4)のいずれか
1項に記載の構造物の浮上防止方法 (6)止水壁が低透水性土層又は不透水性土層から帯水
層の上部までの深さで周設されることを特徴とする
(1)〜(5)のいずれか1項に記載の構造物の浮上防
止方法 (7)地下水圧の測定装置とそれに連動する減圧調整手
段を備えたことを特徴とする(1)〜(6)のいずれか
1項に記載の構造物の浮上防止方法 (8)構造物の外周部に地下の低透水性土層又は不透水
性土層に至る深さまで周設された止水壁と、前記周設止
水壁の内側に設けられた減圧手段とを備えてなることを
特徴とする構造物の浮上防止構造 (9)減圧手段が、地下の帯水層に汲み上げ口が位置す
る井戸装置であることを特徴とする(8)に記載の構造
物の浮上防止構造 (10)減圧手段が、一端が地下の帯水層に位置し、他
端が構造物内又は地上に位置する立設管体であることを
特徴とする(8)に記載の構造物の浮上防止構造 (11)構造物に重量物を付加してなることを特徴とす
る(8)〜(10)のいずれか1項に記載の構造物の浮
上防止構造 (12)構造物の外周部に周設された止水壁が、薬液注
入によるものであることを特徴とする(8)〜(11)
のいずれか1項に記載の構造物の浮上防止構造 (13)止水壁が、低透水性土層又は不透水性土層から
帯水層の上部までの深さで周設されたものであることを
特徴とする(8)〜(12)のいずれか1項に記載の構
造物の浮上防止構造 (14)地下水圧の測定装置とそれに連動する減圧調整
手段を備えてなることを特徴とする(8)〜(13)の
いずれか1項に記載の構造物の浮上防止構造である。
【0005】
【発明の実施の形態】ここで構造物とは、鉄筋コンクリ
ート構造物はもとより、木造建築物に至るまで全ての構
造物を含んでいる。また構造物の外周部に周設される止
水壁は、構造物の外壁から一定の距離を隔てた位置に設
けられ、一般に外壁から2m〜 5m程度隔てて設け
られるが、その距離は大きく離すこともできる。なお、
構造物の内側に井戸を設置できる場合は、近ければ近い
ほど効果的である。そうして、その外周部に構造物を囲
むように、構造物の地下の低透水性土層又は不透水性土
層に至る深さまで止水壁を周設し、帯水層の水分を遮断
する。低透水性土層とは難透水層とも呼ばれ、透水性の
よくない粘土質などで形成される層で、不透水性土層と
は不透水層のことで、岩石などで形成される透水性の低
い層のことであり、透水性がよく、井戸装置などでかな
りの水量が汲み上げられるほど十分な水量を保有してい
る砂質、砂礫質の層で形成される帯水層の下部に主に層
を形成している。
【0006】止水壁は、帯水層の地下水が内側に流入す
るのを防止し、地下水圧を軽減させるための地中に垂設
された地下壁のことで、その設置工法として主に矢板壁
工法がある。矢板壁工法は、矢板を互いにかみ合わせな
がら連続して打ち込み、永久的又は一時的な壁をつく
り、横方向の外力に抵抗させて止水壁とする工法で、施
工が簡単で急速施工が可能であり工費が安く、また種類
が多く構造形式も多種にわたり適用範囲が広く、さらに
矢板の長さを変えるだけで地盤の変化に対応できるなど
という特徴がある。
【0007】減圧手段としては、帯水層を介して地下水
を排除できる井戸装置や立設管体が採用でき、削孔作業
は、帯水層の確認を正しく行い周囲の状況を把握した上
で、帯水層の透水性を損なわず、必要な削孔径及び削孔
深さを確保できる工法で、ロータリー式ボーリング機や
パーカッション式削孔、あるいは簡易な井戸掘り機など
を用いて行う。また、減圧(地下水の排除)には水中ポ
ンプやサクションポンプなどを用いるが、帯水層の透水
性によって決めるのが望ましい。減圧用の井戸装置の汲
み上げ口や立設管体の一端は、帯水層に位置しなければ
ならず、その位置は帯水層最上部であってもよいが、確
実に減圧ができる位置(例えば帯水層中位部)であるこ
とが望ましい。立設管体の設置場所は構造物内側でも外
側でも設置可能であればよいが、減圧のために揚水した
水の排水を十分に考慮しておく必要がある。
【0008】また、重量物は構造物の総重量を増加する
ためのもので、これによって余分な地下水を立設管体を
介して排除するもので、例えば、鉄塊、重量コンクリー
ト、岩石等が挙げられる。
【0009】薬液注入においては、地盤改良のために一
般に採用されている方式によって行うことができる。薬
液としては、水ガラス系、高分子系、その他セメント系
等のものが使用でき、薬液は注入管を介して地中、特に
帯水層に壁状に圧入される。
【0010】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の減圧手段の減圧用井戸装置を設けた構
造物の浮上防止構造の概説断面図であり、図2は、減圧
手段の立設管体を設けた構造物の浮上防止構造の概説断
面図、図3は、減圧手段の減圧用井戸装置と立設管体を
併用して設けた構造物の浮上防止構造の概説断面図であ
る。図中、1は構造物、2は帯水層、3は低透水性土層
(不透水性土層)である。4は低透水性土層に至る深さ
まで周設された止水壁、5は減圧手段の減圧用井戸装
置、6は減圧手段の立設管体である。
【0011】図1は、止水壁4が、構造物1の外周部に
低透水性土層(不透水性土層)に至る深さまで周設さ
れ、減圧対象とされる帯水層2を止水し、止水壁4の内
側でかつ構造物との間に減圧手段の減圧用の井戸装置5
が、帯水層2にくみ上げ口が位置するように設けられて
いる。図2は、止水壁の内側で、かつ図1の減圧用の井
戸装置に変わって立設管体6が構造物1の内部に設けら
れている。図3は、止水壁の内側でかつ構造物との間に
減圧用の井戸装置が設けられ、さらに構造物内部に立設
管体が設けられている。なお、帯水層に位置する管体の
外周は土砂流入防止用のスクリーン5aで被覆されてお
り、その内側の管体の管壁には多数の貫通が穿設されて
いる。
【0012】図4は、減圧手段の立設管体と重量物の載
置を併用した構造物の浮上防止構造の概説断面図であ
り、図5は薬液注入による帯水層の止水と減圧手段の立
設管体を併用し、重量物を載置した構造物の浮上防止構
造の概説断面図である。図中、7は重量物であり、8は
低透水性土層(不透水性土層)に至る深さまで注入され
た止水用の薬液である。
【0013】次に上記における構造物の浮上防止方法及
び浮上防止構造の施工手順を図6に基づいて説明する。
まず、(A)図に示すごとく構造物1の外周部に止水壁
4を周設する。その際、止水壁4は低透水性土層(不透
水性土層)3に至る深さまで設置する。次に(B)図に
示すとおり、構造物1と止水壁4の間に減圧用の井戸装
置5を設ける。減圧用井戸装置5は事前の地盤調査等に
より、帯水層までの位置、地下水圧を確認した上で、井
戸装置の汲み上げ口の位置や口径を決定し工事を行う。
構造物1と敷地の状況によって、その後図3に示すごと
く立設管体6を設けてもよい。その他、図2のように減
圧用井戸装置5のかわりに立設管体6のみを設けたり、
あるいは図4のように重量物7の載置を行い構造物に重
量を付加して、構造物の浮上防止構造の施工を終了す
る。
【0014】なお、本発明の浮上防止構造においては、
地下水圧の測定装置とそれに連動する減圧調整手段を設
けることにより、常時適正な減圧量を維持することが可
能となり、構造物の浮上防止をシステム的に管理するこ
とができる。
【0015】
【発明の効果】本発明において、 (1)止水壁を構造物の外周部に取り囲むように低透水
性土層(不透水性土層)に至る深さまで周設し、また減
圧手段を設けることにより、随時構造物の下部の帯水層
における地下水圧の増大を抑えることができ、周辺に地
下水位の上昇が生じても、構造物の浮上を確実に防止す
ることができる。 (2)また、減圧手段を減圧用井戸装置とすることで、
強制的に地下水圧の減圧を行うことができる。(3)さ
らに、減圧手段を立設管体とすることにより、敷地が狭
隘で減圧用井戸装置の設置が困難な場合でも減圧手段が
簡易に設置可能となる。 (4)構造物に重量物を付加すれば、減圧手段である減
圧用井戸装置や立設管体による減圧の効果のみでなく、
構造物の総重量が増すので浮上防止に効果的であり、減
圧に必要とされる地下水の排除の量を少なくすることが
できる。 (5)止水壁の設置が困難な場合などでも薬液の注入に
より、帯水層の止水を行えば止水壁の場合と同様の効果
が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の減圧用井戸装置を設けた構造物
の浮上防止構造の概説断面図である。
【図2】減圧手段の立設管体を設けた構造物の浮上防止
構造の概説断面図である。
【図3】減圧手段の減圧用井戸装置と立設管体を併用し
て設けた構造物の浮上防止構造の概説断面図である。
【図4】減圧手段の立設管体と重量物の載置を併用した
構造物の浮上防止構造の概説断面図である。
【図5】薬液注入による帯水層の止水と減圧手段の立設
管体を併用し、さらに重量物を載置した構造物の浮上防
止構造の概説断面図である。
【図6】 本発明の実施例の施工手順である。
【符号の説明】
1 構造物 2 帯水層 3 低透水性土層(不透水性土層) 4 止水壁 5 減圧用井戸装置 5a スクリーン 6 立設管体 7 重量物 8 薬液

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造物の外周部に地下の低透水性土層又は
    不透水性土層に至る深さまで止水壁を周設し、かつ前記
    周設止水壁の内側に減圧手段を設けて構造物下方の地下
    水の一部を排除することを特徴とする構造物の浮上防止
    方法。
  2. 【請求項2】減圧手段が、地下の帯水層に汲み上げ口が
    位置する井戸装置であることを特徴とする請求項1に記
    載の構造物の浮上防止方法。
  3. 【請求項3】減圧手段が、一端が地下の帯水層に位置
    し、他端が構造物内又は地上に位置する立設管体である
    ことを特徴とする請求項1に記載の構造物の浮上防止方
    法。
  4. 【請求項4】構造物に重量物を付加することを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれか1項に記載の構造物の浮上防
    止方法。
  5. 【請求項5】構造物の外周部における止水壁の周設が、
    薬液注入によることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か1項に記載の構造物の浮上防止方法。
  6. 【請求項6】止水壁が低透水性土層又は不透水性土層か
    ら帯水層の上部までの深さで周設されることを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか1項に記載の構造物の浮上防
    止方法。
  7. 【請求項7】地下水圧の測定装置とそれに連動する減圧
    調整手段を備えた請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    構造物の浮上防止方法。
  8. 【請求項8】構造物の外周部に地下の低透水性土層又は
    不透水性土層に至る深さまで周設された止水壁と、前記
    周設止水壁の内側に設けられた減圧手段とを備えてなる
    ことを特徴とする構造物の浮上防止構造。
  9. 【請求項9】減圧手段が、地下の帯水層に汲み上げ口が
    位置する井戸装置であることを特徴とする請求項8に記
    載の構造物の浮上防止構造。
  10. 【請求項10】減圧手段が、一端が地下の帯水層に位置
    し、他端が構造物内又は地上に位置する立設管体である
    ことを特徴とする請求項8に記載の構造物の浮上防止構
    造。
  11. 【請求項11】構造物に重量物を付加してなることを特
    徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の構造物
    の浮上防止構造。
  12. 【請求項12】構造物の外周部に周設された止水壁が、
    薬液注入によるものであることを特徴とする請求項8〜
    11のいずれか1項に記載の構造物の浮上防止構造。
  13. 【請求項13】止水壁が、低透水性土層又は不透水性土
    層から帯水層の上部までの深さで周設されたものである
    ことを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載
    の構造物の浮上防止構造。
  14. 【請求項14】地下水圧の測定装置とそれに連動する減
    圧調整手段を備えてなること特徴とする請求項8〜13
    のいずれか1項に記載の構造物の浮上防止構造。
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