JPH11293660A - 安定処理土の組成設計方法 - Google Patents

安定処理土の組成設計方法

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JPH11293660A
JPH11293660A JP10262898A JP10262898A JPH11293660A JP H11293660 A JPH11293660 A JP H11293660A JP 10262898 A JP10262898 A JP 10262898A JP 10262898 A JP10262898 A JP 10262898A JP H11293660 A JPH11293660 A JP H11293660A
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JP
Japan
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soil
composition
stabilization
stabilized soil
discharged
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JP10262898A
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English (en)
Inventor
Yasushi Fujiwara
靖 藤原
Kanji Higaki
貫司 檜垣
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Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
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Publication date
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Publication of JPH11293660A publication Critical patent/JPH11293660A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原位置土に安定材を注入・混合・攪拌して安
定処理土を生成する工法において、混合攪拌過程におけ
る安定処理土の一部排出という事実を考慮して、結果物
たる安定処理土の組成を正確に把握することを通じて、
配合試験の精度を高める。 【解決手段】 原位置土に安定材を注入・混合・攪拌し
て安定処理土を生成する工法において、注入した安定材
のうちの一部が安定処理土の一部として順次排出される
ことを考慮することを特徴とする安定処理土の組成設計
方法を創案する。ここで、順次排出される安定処理土の
体積は、順次注入する安定材の体積に等しいか、又はそ
れより小さいと仮定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば深層混合処
理工法のように、原位置土に強制的に安定材を注入・混
合・攪拌して安定処理土を生成する工法において、結果
物たる安定処理土の組成を正確に設計する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば深層混合処理工法のように、原位
置土に強制的に安定材を注入・混合・攪拌して安定処理
土を生成する工法において、安定処理土の組成を算出す
る従来の方法は、「安定処理土の締固めをしない供試体
作製方法(土質工学会基準JSFT821−199
0)」に準拠した室内配合試験によるものが一般的であ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の算出方法では、例えばTRD工法のような高度の
機械攪拌を行った結果得られる安定処理土の組成を正確
に算出することは困難であった。すなわち、TRD工法
においては、原位置土に安定処理液を注入すること、こ
れを混合・攪拌すること、混合攪拌された安定処理土の
うちの一部を排出すること、を一の切削溝孔内で同時に
行うため、注入した安定処理液の全てが安定処理土中に
残存するわけではなく、そのうちの何割かは排出されて
しまう。したがって、このような混合攪拌過程を考慮し
ない従来の算出方法によって求めた安定処理土の組成は
現実の組成とは異なるものであり、この結果を基に配合
試験を行っても精度が低いという問題があった。
【0004】そこで本発明は、原位置土に安定材を注入
・混合・攪拌して安定処理土を生成する工法において、
混合攪拌過程における安定処理土の一部排出という事実
を考慮して、結果物たる安定処理土の組成を正確に把握
することを通じて、配合試験の精度を高めることを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1記載
の発明は、原位置土に安定材を注入・混合・攪拌して安
定処理土を生成する工法において、注入した安定材のう
ちの一部が安定処理土の一部として順次排出されること
を考慮することを特徴とする安定処理土の組成設計方法
である。
【0006】このように、注入した安定材のうちの一部
が安定処理土の一部として順次排出されることを考慮す
れば、従来の単なる外割配合に比べてより正確に安定処
理土の組成を設計することができ、その結果を基に行う
配合試験の精度を向上させることができる。
【0007】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、順次排出される安定処理土の体積
が、順次注入する安定材の体積に等しいと仮定すること
を特徴とする。
【0008】このように仮定することにより、安定処理
土の組成を設計することがより容易となり、安定材の配
合試験の効率化に寄与する。
【0009】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、順次排出される安定処理土の体積
が、順次注入する安定材の体積より小さいと仮定するこ
とを特徴とする。
【0010】このように仮定することにより、安定処理
土の組成をより正確に設計することが可能となり、配合
試験のさらなる精度向上に寄与する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0012】図3はTRD工法の概要を示す側断面図で
ある。この工法において使用する施工機械は、同図に示
すように、支柱たるカッターポスト1の外周に無端カッ
タービットチェーン2を鉛直方向に循環可能に取り付け
た切削攪拌混合部と、門形フレームを有する施工本体3
と、から構成される。
【0013】そして、循環する無端カッタービットチェ
ーン2を地山へ押しつけながら施工本体3が水平移動す
ると同時に、例えばカッターポスト1に内蔵したノズル
から安定処理液を噴出することによって、地中連続壁が
構築される。このとき、地山に安定処理液が注入された
ことにより全体の体積が増加し、切削溝孔に納まりきら
ない土砂(安定処理液を含む)は排出される。すなわち
TRD工法は、図1に模式的に表したように、地山の切
削、安定材の注入・混合・攪拌、安定処理土の一部排
出、を一の切削溝孔内で同時に行い、これを繰り返す工
法である。
【0014】このようなTRD工法によって生成される
安定処理土の組成を正確に算出することができれば、配
合試験の精度が高まることは明らかである。すなわち、
図2に示すように、安定処理土は土、水、セメント、ベ
ントナイト等から組成されており、これらの各成分はそ
もそも施工対象土中に当初から含まれていたものか、新
規に注入した安定材に含まれていたものか、のいずれか
一方又は双方の組み合わせによるものであるはずであ
る。したがって、配合試験に用いる供試体の組成を正確
に算出できれば、そこから逆に施工対象土及び安定材の
配合(以下、単に「配合」という。)を正確に特定でき
ることになる。
【0015】そこでまず、安定材中の特定の一の材料に
着目する。安定材を仮想的にn分割し、安定材中に当初
重量CI だけ含まれている当該材料を、1回施工(安定
材を注入し、攪拌・混合し、一部を排出する)毎に(等
差級数的に)一定重量dWIだけ注入すると仮定する。
当該材料の比重をρk として、1回施工毎に注入される
当該材料の重量dWI 及び体積dVI は以下の式で表さ
れる。
【0016】
【数1】
【0017】ここで計算の便宜のため、注入する安定材
の体積と排出される安定処理土の体積が等しいと仮定
し、施工対象土中に含まれる当該材料の初期重量をC0
とおくと、1回施工後の安定処理土中に残存しているは
ずの当該材料の重量C1 は以下の式で表される。
【0018】
【数2】
【0019】同様にして、2回施工後の安定処理土中に
残存している当該材料の重量C2 は以下の式で表され
る。
【0020】
【数3】
【0021】同様にして、3回施工後の安定処理土中に
残存している当該材料の重量C3 が以下の式で表される
ことは明らかである。
【0022】
【数4】
【0023】すなわち、m回施工後の安定処理土中に残
存している当該材料の重量Cm は以下の式で表される
(但しm≦n)。
【0024】
【数5】
【0025】このように、安定処理土の一部排出を考慮
した上式により、TRD工法における安定処理土の組成
を正確に設計することができる。
【0026】次に、安定材を仮想的にn分割し、安定材
中に当初重量CI だけ含まれている当該材料の1回施工
毎の注入量を等比級数的に変化させていく場合を考え
る。この場合において、m回目の施工において注入する
当該材料の重量dWI 及び体積dVI を以下の式で規定
する。
【0027】
【数6】
【0028】ここでも計算の便宜のため、注入する安定
材の体積と排出される安定処理土の体積が等しいと仮定
し、施工対象土中に含まれる当該材料の初期重量をC0
とおくと、1回施工後の安定処理土中に残存しているは
ずの当該材料の重量C1 は以下の式で表される。
【0029】
【数7】
【0030】同様にして、2回施工後の安定処理土中に
残存している当該材料の重量C2 は以下の式で表され
る。
【0031】
【数8】
【0032】同様にして、3回施工後の安定処理土中に
残存している当該材料の重量C3 が以下の式で表される
ことは明らかである。
【0033】
【数9】
【0034】すなわち、m回施工後の安定処理土中に残
存している当該材料の重量Cm は以下の式で表される
(但しm≦n)。
【0035】
【数10】
【0036】以上、安定材の注入量を各回毎に等しく
(等差級数的に)した場合と、1回施工毎の注入量を等
比級数的に変化させていく場合について、安定処理土の
組成を設計する方法について述べた。なお、ここでは上
記いずれの方法においても、注入する安定材の体積と排
出される安定処理土の体積が等しいと仮定したが、この
他に注入する安定材の体積よりも排出される安定処理土
の体積のほうが小さいと仮定することが妥当である場合
もあり、その場合には適宜それを考慮する。
【0037】なお、本発明に係る安定処理土の組成設計
方法は、TRD工法のような無端カッタービットチェー
ンを使用する工法において特に実益があるが、これに限
らず原位置土に安定材を注入・混合・攪拌して安定処理
土を生成する工法全般に利用できるものである。さら
に、構築物の形状として連続壁体のみならず、オーガマ
シン等によって構築される杭体にも適用できることは勿
論である。
【0038】
【実施例】<実施例1>TRD工法の3パス施工におい
て上記式の検証を行う。 (1)まず、図4(a)のように配合設定された一定量
の安定液(泥水)及び安定処理液(セメントミルク)
を、湿潤密度1800(kg/m3 )、含水比38.5
(%)の対象土1(m3 )に注入・混合攪拌すると仮定
し、結果物たる安定処理土の組成を算出すると、同図
(b)のようになる。次に、この組成の安定処理土と同
一組成の試験体(同図(c)参照)を実際に作製した。
この試験体の品質試験結果が同図(d)である。 (2)一方、同図(a)の配合の安定液(泥水)及び安
定処理液(セメントミルク)を使用して現場で実際にT
RD工法の3パス施工を行った。このときの実施工構築
物のコア試料の品質結果表が図5(a)、そのグラフが
同図(b)である。 (3)以上から明らかなように、試験体の品質も変動範
囲があり、実施工構築物の品質も深度によるばらつきが
あるものの、両者はほぼ一致することが判明した。
【0039】<実施例2>通常の外割配合による方法と
本発明に係る安定処理土の組成設計方法との比較を行
う。なお、使用する安定液(泥水)及び安定処理液(セ
メントミルク)の配合は、実施例1と同様とする。 (1)通常の外割配合による方法では、安定液(泥水)
を用いた掘削過程についての配合試験を行うことはでき
ないので、安定処理液(セメントミルク)を用いた造成
過程についての配合試験のみ行う。ここで、次の3種類
の乾燥密度の対象土に対して安定処理液(セメントミル
ク)を混合・攪拌した改良土の組成を求めたものが図6
(a)の表である。 (2)次に、安定液(泥水)と混合した土砂の組成を本
発明に係る安定処理土の組成設計方法により算出したも
のが同図(b)である。なお、実際の現場における掘削
過程で採取した土砂(安定液(泥水)と混合したもの)
の組成も併示した。 (3)同様に、安定処理液(セメントミルク)と混合し
た改良土の組成を本発明に係る安定処理土の組成設計方
法により算出したものが同図(c)である。なお、実際
の現場における造成過程で採取した改良土(安定処理液
(セメントミルク)と混合したもの)の組成も併示し
た。 (4)以上の結果をセメント量、土量、水量について百
分率の三角図で示したものが同図(d)である。この三
角図から、通常の外割配合による方法によって求めた改
良土の組成は実施工とずれが大きいこと、安定液(泥
水)と混合した土砂及び安定処理液(セメントミルク)
と混合した改良土の組成を本発明に係る組成設計方法に
よって求めた場合は、いずれも実施工とほぼ一致するこ
とが判明した。
【0040】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る安定処
理土の組成設計方法によれば、混合攪拌過程における安
定処理土の一部排出という事実にも考慮するため、結果
物たる安定処理土の組成を正確に把握することを通じ
て、配合試験の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】原位置土に安定材を注入・混合・攪拌して安定
処理土を生成する工法を模式的に表した図である。
【図2】安定処理土の組成と、原位置土及び安定材の配
合との対応関係を説明する図である。
【図3】TRD工法の概要を示す側断面図である。
【図4】混合攪拌過程における安定処理土の一部排出を
考慮して求めた安定処理土の組成とその品質試験結果を
示す表である。
【図5】実施工の品質結果を示す図表である。
【図6】通常の外割配合による方法又は本発明に係る安
定処理土の組成設計方法によって算出した改良土等の品
質と、実施工の品質との比較結果を示す図表である。
【符号の説明】
1 … カッターポスト 2 … 無端カッタービットチェーン 3 … 施工本体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原位置土に安定材を注入・混合・攪拌し
    て安定処理土を生成する工法において、注入した安定材
    のうちの一部が安定処理土の一部として順次排出される
    ことを考慮することを特徴とする安定処理土の組成設計
    方法。
  2. 【請求項2】 順次排出される安定処理土の体積は、順
    次注入する安定材の体積に等しいと仮定することを特徴
    とする請求項1記載の安定処理土の組成設計方法。
  3. 【請求項3】 順次排出される安定処理土の体積は、順
    次注入する安定材の体積より小さいと仮定することを特
    徴とする請求項1記載の安定処理土の組成設計方法。
JP10262898A 1998-04-14 1998-04-14 安定処理土の組成設計方法 Pending JPH11293660A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008019553A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Ohbayashi Corp 注入液混入量の算出方法、注入液混入量の算出装置、注入液混入率の管理方法、ソイルセメントの構築方法、ソイルセメント
JP2008019554A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Ohbayashi Corp ソイルセメントの構築方法、ソイルセメント
JP2008127901A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Ohbayashi Corp 地中構造物の構築方法、地盤掘削装置
JP2008127892A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Ohbayashi Corp 地中構造物の構築方法、地盤掘削装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040107

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