WO2005113901A1 - 軟弱地盤の改良工法 - Google Patents

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WO2005113901A1
WO2005113901A1 PCT/JP2005/009092 JP2005009092W WO2005113901A1 WO 2005113901 A1 WO2005113901 A1 WO 2005113901A1 JP 2005009092 W JP2005009092 W JP 2005009092W WO 2005113901 A1 WO2005113901 A1 WO 2005113901A1
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water
ground
vertical
improved
supply path
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PCT/JP2005/009092
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuyoshi Nakakuma
Original Assignee
Maruyama Kougyo Kabushikikaisha
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02Improving by compacting
    • E02D3/10Improving by compacting by watering, draining, de-aerating or blasting, e.g. by installing sand or wick drains
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02Improving by compacting
    • E02D3/10Improving by compacting by watering, draining, de-aerating or blasting, e.g. by installing sand or wick drains
    • E02D3/103Improving by compacting by watering, draining, de-aerating or blasting, e.g. by installing sand or wick drains by installing wick drains or sand bags
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00Production methods
    • E02D2250/003Injection of material

Definitions

  • the present invention relates to a method for improving soft ground suitable for soft ground such as a landfill area around a lake. More specifically, the present invention relates to a method for improving soft ground, which can effectively suppress a decrease in groundwater around the improved ground due to improvement of soft ground.
  • the upper surface of soft ground to be improved (hereinafter referred to as “improved ground!”) Is covered with an airtight sheet, and a vacuum pressure is applied to the improved ground to improve the soft ground.
  • a decompression area isolated from the surrounding area of the improved ground is created in the ground, and embankment is applied to the soft ground to apply the consolidation load of the embankment, thereby improving the soft ground to the hard ground.
  • vertical drain materials 1 are cast at predetermined intervals in the improved ground A, and then contact the upper end la of each of the vertical drain materials 1.
  • the drain 2 is connected to the horizontal drain 2 via a vacuum tank 4 and a water collecting pipe 3 connected to a vacuum pump 5 .
  • the upper surface of the improved ground A is also connected to the upper end of the vertical drain 1.
  • La, the horizontal drain material 2 and the water collecting pipe 3 are covered with an airtight sheet 7. Thereafter, the vacuum pump 5 connected to the water collecting pipe 3 via the vacuum tank 4 is operated.
  • the vacuum pressure propagates from the ground around the vertical drain material 1 in the depressurized area to the ground further around the outside, and as a result, a force is applied to the vertical drain material 1 by the ground pressure (water pressure). , Earth pressure).
  • the decompression region spreads around the vertical drain material 1 around the ground, and eventually the entire area of the improved ground A becomes a decompression region, and at the same time, the consolidation and the strength increase around the vertical drain material 1 increase. Progress will be made, and the entire area of the improved ground A will be consolidated and the strength will be increased.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 3270968 (See Claims 1 and 2, FIG. 7)
  • the groundwater in the improved ground is forcibly drained by vacuum pressure, but the water permeability is high so as to straddle the improved ground and the periphery of the improved ground!
  • the soil layer exists in the ground, as shown by the arrow in Fig. 17, the groundwater around the improved ground B is also forcibly drained, and the groundwater around the improved ground also decreases.
  • the soft surrounding ground is also promoted by its own weight consolidation, causing settlement and the like.
  • the present invention has been made in view of such technical problems, and provides an improved method of soft ground capable of effectively suppressing a decrease in groundwater around the improved ground accompanying the improvement of soft ground. It is intended for that purpose.
  • the inventions according to claims 1 to 14 provide a decompression region isolated from a peripheral portion of the improved ground using a vacuum pressure in the improved ground, and a pore water in the improved ground.
  • a vertical supply path is created in the improved ground and / or the ground around the improved ground, and water containing a water-stopping material is injected into the vertical supply path, and the improved ground and / or the vicinity of the improved ground are passed through the vertical supply path.
  • the gist is an improved method characterized by supplying water containing a waterproof material into the ground of a part.
  • the invention according to Claims 15 to 30 is characterized in that, in the improved construction method, a vertical supply path is formed in the ground around the improved ground, and a water-stopping material is charged into the vertical supply path together with water.
  • An improvement characterized by forming a vertical drainage channel between the vertical supply channel and the improved ground and / or outside the vertical supply channel, and draining water in the ground around the improved ground through the vertical drainage channel. The method of construction was the gist.
  • a vertical supply path is formed in the improved ground and / or the ground around the improved ground, and the improved ground and / or the improved ground peripheral part is formed through the vertical supply path. Since the water containing the water stopping material is supplied into the ground of the above, the water stopping material charged into the vertical supply path is diffused around the vertical supply path according to the water flow to form a water stop zone.
  • the water stop zone formed by the waterproof material impedes the movement of groundwater in the improved ground and / or the ground around the improved ground, and the ground in the ground near the improved ground accompanying forced drainage of groundwater from the improved ground. Groundwater can be prevented from lowering, and ground subsidence around the improved ground due to ground improvement can be effectively suppressed.
  • the water stop zone formed by the waterproof material impedes the movement of groundwater in the ground around the improved ground, and lowers the groundwater in the ground near the improved ground due to forced drainage of groundwater in the improved ground. And the land subsidence around the improved ground due to the soft ground improvement As a result, it is possible to achieve the effect of being able to effectively suppress.
  • This improved construction method uses vacuum pressure to create a decompressed region isolated from the periphery of the improved ground on the soft ground, and drains pore water in the soft ground to improve the soft ground into a hard ground. That is what you do.
  • the improvement method described in Japanese Patent No. 3270968 discloses that the upper surface of the improved ground is covered with an airtight sheet and vacuum pressure is applied to the improved ground, thereby isolating the improved ground from the periphery of the improved ground.
  • a vertical drain material 11 is cast at a predetermined interval leaving the upper end in the improved ground A, as shown in Fig.
  • a step of forming a drainage wall a step of arranging the horizontal drain 12 connected to the vacuum pump P horizontally so as to be in contact with the upper end 11a of the vertical drain, and an upper end 1 la of the vertical drain material on the ground A and A step of covering the horizontal drain material 12 with the airtight sheet 13 and a step of operating a vacuum pump 15 connected to the horizontal drain 12 via a water collecting pipe 14 and a vacuum tank (not shown) to create a state of vacuum pressure on the upper surface of the ground A. Consisting of A
  • the water collecting pipe 14 and the drainage tank 16 are connected via a separator 18 that separates water and air using gravity, and the separator 18 allows the collecting water to be collected. It is desirable that the pore water in the water pipe 14 be guided to the drainage tank 16.
  • a drainage pump 17 is built in the drainage tank 16, and pore water in the drainage tank 16 is forcibly discharged to the outside of the improved ground A through a drain pipe 19 connected to the outside of the improved ground A. Efficient drainage becomes possible.
  • an embankment 20 can be applied to the soft ground A to apply an embankment load.
  • the embankment 20 is applied on the airtight sheet 13.
  • a vertical supply path is formed in the improved ground and / or ground around the improved ground (hereinafter, referred to as a peripheral ground), and a waterproof material is provided in the vertical supply path. It is characterized by supplying water containing water-stopping material into the improved ground and / or surrounding ground through this vertical supply channel.
  • a vertical supply path is formed in the improved ground and / or the surrounding ground, and the vertical supply path contains water containing a water-stopping material. That's why you put in
  • a number of vertical drain members 101 are cast at predetermined intervals in the surrounding ground B so as to surround the improved ground A, thereby forming a vertical supply path.
  • the vertical supply route be constructed with a slight distance from the improved ground A force.
  • the land be constructed at a distance of about l to 2 m from the improved ground A.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which a number of vertical drain members 101 are cast at predetermined intervals in the boundary between the improved ground A and the surrounding ground B to form a vertical supply path.
  • the vertical supply path is necessarily formed in the surrounding ground B at a predetermined interval so as to surround the improved ground A, or in the improved ground A. It is not necessary to create a predetermined interval at the boundary with the surrounding ground B. There is a risk that the groundwater in the surrounding ground B within the improved ground A or surrounding ground B will be forcibly drained due to the ground improvement You should concentrate on the part.
  • FIG. 1 to FIG. 3 or FIG. 5 show an example in which a vertical supply path is formed in the improved ground A or the surrounding ground B.
  • the types of the improved ground A and the surrounding ground B and the high permeability are high.
  • any material can be used as long as it can form a path for supplying water including a waterproof material in the depth direction of the improved ground A or the surrounding ground B.
  • a filter made of a fiber sheet such as a nonwoven fabric, felt, woven fabric, or knitted fabric on the front and back of the net.
  • the vertical supply path may be a pipe (perforated pipe) having a number of holes through which the water-stopping material 102 can pass through the improved ground A or the surrounding ground B. It can also be formed by a method of piping in the vertical direction.
  • the water containing the water blocking material 102 to be injected into the vertical supply path (vertical drain 101 or perforated pipe) of the improved ground A and / or the surrounding ground B for example, CMC or sodium alginate as a main component It can be in the form of a suspension of a hydrophilic gel that also has a polysaccharide salt strength such as a salt.
  • the water containing the water-stopping material in such a form When the water containing the water-stopping material in such a form is charged into the vertical supply path 101, for example, as shown in FIG. 4, the water containing the water-stopping material (hydrophilic gel suspension) Waterproof material tank for storing The water containing the water stopping material may be supplied from 108 to the vertical supply path 101 via the supply pipe 109.
  • the water containing the water-stopping material hydrophilic gel suspension
  • the hydrophilic gel suspension introduced into the vertical supply path 101 from the water-stopping material tank 108 via the supply pipe 109 flows down the vertical supply path 101 as it is, and according to the force of the water flow.
  • the vertical drain 101 or perforated pipe
  • it will flow out and diffuse into the highly permeable sand layer and organic soil layer C that exists across the improved ground A and the surrounding ground B.
  • a part of the water-stopping material 102 (hydrophilic gel) in the suspension that has flowed out and diffused into the highly permeable sand layer or the organic soil layer C is, as shown in Figs. It stagnates in the soil layer C, creating a partially clogged state, and the water permeability decreases.
  • the water containing the water-stopping material 102 concentrates in the gaps between the partially clogged highly permeable sand layer and the organic soil layer C (portions where no clogging occurs). Pass through the gap at an increased speed. In the process, the water-stopping material 102 (hydrophilic gel) closes the gap.
  • the gap between the highly permeable sand layer and the organic soil layer C is formed by the water blocking material.
  • the water stop zone 107 is formed.
  • the water stop zone 107 cuts off the flow path of the groundwater, which has a high permeable sand layer and organic soil layer C, extending between the improved ground A and the surrounding ground B. When the groundwater in the surrounding ground B is lowered, the situation is avoided.
  • the water blocking material 102 (hydrophilic gel) flowing into the improved ground A according to the water flow in the intermediate gravel layer D straddling the improved ground A and the surrounding ground B is used for the vertical drainage formed in the improved ground A. It reaches the vertical drain 11 that makes up the road.
  • the water stoppage with the surface absorbing and expanding A vertical drainage channel is formed in the improved ground A by adopting a vertical drain material 11 which is composed of a single layer of a filter which is not permeable to the material 102 (hydrophilic gel). ing.
  • the water stoppage material 102 hydrophilic gel
  • the vertical drain 11 cannot enter the interior due to being blocked by one filter on the surface of the vertical drain 11, and the pressure is applied to the surface of the vertical drain 11. This causes clogging of one of the filters on the surface of the vertical drain 11, thereby forming the water blocking zone 107.
  • the water blocking zone 107 formed in one layer of the filter on the surface of the vertical drain 11 is used to control the flow of groundwater in the intermediate gravel layer D straddling the improved ground A and the surrounding ground B with the vertical drain material 11 on the improved ground A side.
  • This water stop zone 107 cuts off the groundwater flow path in the intermediate gravel layer D that straddles the improved ground A and the surrounding ground B. However, when the groundwater in the surrounding ground B is reduced, the situation is avoided.
  • the waterproof drainage material 102 is composed of a single layer of filter that does not transmit!
  • the water blocking material 102 adheres only to the portion of the filter on the surface of the vertical drain 11 cast in the improved ground A, which corresponds to the intermediate gravel layer D, and forms the water blocking zone 107 here. Therefore, the inside of the vertical drain 11 and the part other than the part corresponding to the intermediate gravel layer D maintain the original function of the vertical drain 11, so that there is no possibility that adverse effects such as impossibility of water passage and / or impossibility of ventilation will occur. ,.
  • water-stopping material 102 hydrophilic gel
  • the degree of creation of a partially clogged state and the degree of formation of a water stop zone vary in various ways depending on the size of the water stop material (hydrophilic gel). For this reason, the type of ground or surrounding ground, the scale of ground improvement, the amount of groundwater, the magnitude of the pressure during ground improvement, etc. are comprehensively determined, the size of the molecular weight is appropriately controlled, and the size of the gel is adjusted. It is desirable to adjust the height.
  • a hydrophilic gel suspension is used as the water containing the water-stopping material
  • the water-stop zone which also has a hydrophilic gel force, is formed by the action of lap bonding due to pressure. Returns to a floating state,
  • water-stopping material 102 besides the above-mentioned hydrophilic gel, for example, sawdust, wood flour, rice hull, rice and wheat, millet, millet, and grains such as beans and millet
  • hydrophilic gel for example, sawdust, wood flour, rice hull, rice and wheat, millet, millet, and grains such as beans and millet
  • the water-blocking material such as sawdust and wood flour can also be swollen before being charged, and supplied to the vertical supply path 101 as a suspended liquid by the apparatus and method shown in Fig. 4.
  • FIG. 6 shows the vertical drain material 101 placed in the improved ground A and / or the surrounding ground B.
  • a layer 111 of gravel or coarse sand is provided around the upper end of the vertical drain material 101, and sawdust is formed in the layer 111 of this gravel or coarse sand.
  • a water stopping material 102 such as wood flour
  • a pipe (either perforated or non-perforated) or frame 112 having a diameter of 15 to 30 cm and a depth of about 10 to 30 cm is installed around the upper end portion of the vertical drain material 101, and the pipe or frame is installed.
  • the pipe or frame After removing the earth and sand inside 112, it is backfilled with sand and gravel, and a layer 111 of gravel or coarse sand is provided around the upper end of the vertical drain material 101.
  • a plurality of input pipes 113 may be inserted into the layer 111 made of gravel or coarse sand, and water including the water blocking material 102 may be injected through the input pipes 113. Because
  • the water containing the water-stopping material 102 injected through the input pipe 113 spreads throughout the layer 111 made of gravel or coarse sand, and the water containing the water-stopping material 102 flows into the vertical drain material 101 at a stretch. Will be thrown.
  • the entire water absorbing portion of the layer 111 that also has gravel or coarse sand force that can be absorbed only around the upper end of the vertical drain material 101 absorbs water. Since it is a part, the water supply speed to the vertical drain material 101 will be dramatically improved.
  • FIG. 6 shows an example in which a layer 111 made of gravel or coarse sand is provided around the upper end portion of the vertical drain material 101 cast in the improved ground A and / or the surrounding ground B.
  • a layer of similarly gravel or coarse sand may be provided around the upper end of a pipe with a number of holes (perforated pipe) that has been piped in A and / or surrounding ground B.
  • the supply of pore water into the vertical supply path is natural water supply (drainage) in the examples shown in Figs. 1 and 2, but is added to the drain pipe 19 and the groove 115 (or piping).
  • a pressure tank or pump can be provided to forcibly supply (drain) pore water into the vertical supply channel.
  • the water containing the water-stopping material 102 injected into the vertical supply passage flows down the vertical drain 101 (or perforated pipe), which is a vertical supply passage.
  • the vertical drain 101 or perforated pipe
  • the highly permeable sand layer or organic soil layer C that exists across the improved ground A and the surrounding ground B.
  • the water stopping material 102 is also lead by riding on the flow of water flowing out and diffusing from the vertical drain material 101 (or perforated pipe) constituting the above-mentioned vertical water intake channel into the highly permeable sand layer or organic soil layer C. Flows down the vertical drain material 101 (or perforated pipe) that constitutes the direct supply path, , It will flow out and diffuse into the sand layer and organic soil layer c.
  • the water containing the water-stopping material 102 concentrates in gaps (portions where no clogging occurs) between partially clogged highly permeable sand layers and organic soil layers. Pass through quickly. In the process, the water stopping material 102 closes the gap.
  • a water stop zone 107 made of a water stop material 102 is formed in the sand layer or the organic soil layer C.
  • the water stop zone 107 cuts off the flow path of the groundwater, which has a high permeability between the improved ground A and the surrounding ground B, and also has a strong force. When the groundwater in the surrounding ground B is lowered, the situation is avoided.
  • the water-stopping material 102 can also take a form in which microorganisms are mixed. Such a waterproof material
  • water-stopping material 102 When water-stopping material 102 is used, after the water-stopping material 102 forms the water-stopping zone 107, microorganisms propagate, and colonies are formed between the water-stopping materials 102 constituting the water-stopping zone 107, and the water-stopping zone is formed. 107 reinforcements will be made.
  • Nutrient components of microorganisms can be added to water containing a water-stopping material.
  • a large amount of nutrients are contained in the water-stop zone 107 formed in the ground, and the fertility of soil microorganisms originally existing in the ground or microorganisms mixed in the water-stopping material 102 is increased. This greatly contributes to the formation of colonies between the waterproofing materials 102 and the reinforcement of the waterproofing zone 107.
  • this improved construction method creates a decompression region isolated from the periphery of the improved ground by using vacuum pressure on the soft ground as in the improved construction method according to claims 1 to 9 described above, and creates a decompressed area in the soft ground. Since the soft ground is improved to the hard ground by draining the pore water, the description is omitted here. Also, the type of the water-stopping material and the method of charging the water-stopping material into the vertical supply path are the same as those of the above-described improved construction method according to claims 1 to 9, and the description thereof is omitted. The
  • a vertical supply path is formed in the surrounding ground, and water containing a waterproof material is injected into the vertical supply path. And / or outside the vertical supply channel, a vertical drainage channel is formed, and the water in the ground around the improved ground is drained through the vertical drainage channel.
  • the consolidation dewatering of the improved ground A is performed, and the consolidation settlement of the improved ground is promoted in cooperation with the suction of pore water due to the pressure difference. If there is a highly permeable sand layer or organic soil layer over the ground, the groundwater around the improved ground will also be forcibly drained. For this reason, subsidence etc. may be induced in the soft surrounding ground due to the influence.
  • a vertical supply path is formed at predetermined intervals in the surrounding ground, and a water-stopping material is provided in the vertical supply path together with water. Is being introduced. Specifically, as shown in Fig. 7 to Fig. 12, a number of vertical drain materials 101 are dashed at predetermined intervals in the surrounding ground B so as to surround the improved ground A, and a vertical supply path is created. .
  • any material can be used as long as it can form a path for supplying water and a waterproof material in the depth direction of the surrounding ground B, and specifically, a long plastic net is used as a core material,
  • the net include one provided with a filter layer made of a fiber sheet such as a nonwoven fabric, a felt, a woven fabric, or a knitted fabric on the front and back surfaces.
  • a filter layer made of a fiber sheet such as a nonwoven fabric, a felt, a woven fabric, or a knitted fabric on the front and back surfaces.
  • it is desirable that one layer of the filter of the vertical drain material 101 is formed of a fiber sheet having a size that allows the water blocking material 102 to pass therethrough.
  • a pipe perforated pipe having a number of holes through which a water-stopping material can pass through in the surrounding ground B is provided in the vertical supply path in the depth direction.
  • a pipe perforated pipe having a number of holes through which a water-stopping material can pass through in the surrounding ground B is provided in the vertical supply path in the depth direction.
  • it can be constructed by providing a columnar sand layer in the surrounding ground B.
  • the vertical supply path does not necessarily need to be formed at a predetermined interval so as to surround the improved ground A.
  • the groundwater of the surrounding ground B is forcibly drained with the ground improvement. It is also possible to concentrate only on the parts where there is fear.
  • the vertical supply path is desirably formed with the improved ground A force as far as possible. Concretely, it is recommended that the ground be constructed with a slight separation of the improved ground A force, for example, about 1 to 2 m.
  • a vertical drainage channel is formed between the vertical supply channel in the surrounding ground and the improved ground and / or outside the vertical supply channel. In the configurations shown in Figs. 7 and 8, the vertical drainage channel is formed by placing a large number of vertical drainage members 103 in a broken line at a predetermined interval between the vertical supply channel (vertical drain 101) and the improved ground A. Create it.
  • the vertical drain material 103 to be used is made of any material that can form a drainage path in the depth direction of the surrounding ground B. Specifically, a long plastic net is used as a core material.
  • a filter layer made of a fiber sheet such as a nonwoven fabric, a felt, a woven fabric, or a knitted fabric can be used. In this case, it is desirable that the filter layer of the vertical drain material 103 is formed of a fiber sheet that is impermeable or difficult to pass through the water-stopping material 102.
  • a non-perforated pipe through which the water-stopping material cannot pass or a pipe (perforated pipe) with many holes that are difficult to pass through in the surrounding ground B shall be It can also be constructed by piping in the opposite direction or providing a columnar sand layer in the surrounding ground B.
  • a horizontal drain member 104 connected to a vacuum pump 105 is connected to the upper end of the vertical drain member 103 constituting the vertical drain passage, and the upper surface thereof is covered with an airtight sheet 106.
  • the water containing the water-stopping material 102 is charged into the vertical drain 101 constituting the vertical supply path, and the vacuum pump 105 is operated.
  • the vertical drain 101 which is a vertical supply channel
  • the vertical drain 101 flows through the highly permeable sand layer and organic soil layer C existing in the middle layer and lower layer of the surrounding ground B
  • the water is drained out of the ground through the vertical drain material 103 that constitutes the vertical drainage channel created between the vertical supply channel (vertical drain 101) and the improved ground A.
  • the water-stopping material 102 is transferred from the vertical drain material 101 constituting the above-described vertical water intake channel to the ground B via the highly permeable sand layer or organic soil layer C and the vertical drain material 103 constituting the vertical drainage channel. Riding along the flow of water, it flows down the vertical drain material 101 forming the vertical supply channel, diffuses in the highly permeable sand layer or organic soil layer C, and forms the vertical drain material 103 forming the vertical drain channel. Reach.
  • the water stop zone 107 cuts off the flow path of the groundwater, which has a high permeability between the improved ground A and the surrounding ground B, and also has a strong permeable layer of sand and organic soil. When the groundwater in the surrounding ground B is lowered, the situation is avoided.
  • the water-stopping material 102 that has moved through the intermediate gravel layer D in the intermediate gravel layer D in accordance with the water flow is blocked by a filter having an impermeable or difficult target for the water-stopping material 102 on the surface of the vertical drain material 103. And cannot enter the inside of the vertical drain material 103, and adheres to the surface of the vertical drain 11 and causes clogging of one filter on the surface of the vertical drain 11 to form a water blocking zone 107. Become.
  • the water stop zone 107 formed in one layer of the filter on the surface of the vertical drain 103 is configured to control the flow of the groundwater in the intermediate gravel layer D straddling the improved ground A and the surrounding ground B with the vertical drain material 103 on the surrounding ground B side.
  • this water stop zone 107 the groundwater flow path in the intermediate gravel layer D that straddles the improved ground A and the surrounding ground B is cut off, and due to the forced drainage of the ground improvement, When the groundwater in the surrounding ground B is lowered, a situation where the groundwater is lowered is avoided.
  • the space between the vertical supply path (vertical drain 101) of the surrounding ground B and the improved ground A and the outside of the vertical supply path (vertical drain 101) are arranged at predetermined intervals.
  • a vertical drainage channel was created by placing a number of vertical drains 103a and 103b in broken lines.
  • the Horizontal drains 104a, 104b connected to the vertical drains 103a, 103b are connected to the upper ends of the vertical drains 103a, 103b and the vacuum pumps 105a, 105b. Is covered with an airtight sheet 106.
  • the water-stopping material 102 contained in the water is a vertical drain material 101 constituting the above-described vertical water suction channel 101.
  • Vertical drain material 103a, 103b Along the flow of water from the ground B to the outside of the ground B, flows down the vertical drain material 101 constituting the vertical supply channel, and diffuses in the highly permeable sand layer and organic soil layer C to form a vertical drainage channel.
  • a part of the water blocking material 102 stagnates in the highly permeable sand layer or the organic soil layer C, and creates a partially clogged state in the highly permeable V or sand layer or the organic soil layer C, Water permeability decreases! /
  • the water containing the water-stopping material 102 concentrates in a gap between the partially clogged highly permeable sand layer and the organic soil layer, and passes through the gap at an increased speed. In the process, the water blocking material 102 closes the gap.
  • FIG. 15 and FIG. 16 show a form in which a vertical drainage channel is formed outside the vertical supply channel.
  • the vertical drainage channel is formed by placing a number of vertical drain members 103 in a broken line at predetermined intervals outside the vertical supply channel (vertical drain 101).
  • the vertical drain material 103 to be used is made of any material that can form a drainage path in the depth direction of the surrounding ground B. Specifically, a long plastic net is used as the core material.
  • a filter layer made of a fiber sheet such as a nonwoven fabric, a felt, a woven fabric, or a knitted fabric can be used. In this case, it is desirable that the filter layer of the vertical drain material 103 is formed of a fiber sheet that is impermeable or difficult to pass through the water-stopping material 102.
  • a non-perforated pipe through which the water-stopping material cannot pass or a pipe (perforated pipe) with many holes that are difficult to pass through in the surrounding ground B shall be It can also be constructed by piping in the opposite direction or providing a columnar sand layer in the surrounding ground B.
  • a horizontal drain member 104 connected to a vacuum pump 105 is connected to the upper end of the vertical drain member 103 constituting the vertical drain passage, and the upper surface thereof is covered with an airtight sheet 106.
  • the water containing the water stopping material 102 is charged into the vertical drain 101 constituting the vertical supply path, and the vacuum pump 105 is operated, whereby the water is 15
  • the middle arrow after flowing down the vertical drain 101, which is a vertical supply channel, the high permeability of the middle layer and lower layer of the surrounding ground B! Outside the ground through the vertical drain 11 forming the vertical drainage channel created in the improved ground A and the vertical drain material 103 forming the vertical drainage channel formed outside the vertical supply channel (vertical drain 101). Drained to
  • the water stoppage material 102 contained in the water is a vertical drainage material 101 constituting the above-mentioned vertical water intake channel, a highly permeable sand layer or organic soil layer C, and a vertical drainage channel formed in the improved ground A.
  • a vertical drainage material 101 constituting the above-mentioned vertical water intake channel, a highly permeable sand layer or organic soil layer C, and a vertical drainage channel formed in the improved ground A.
  • the material 101 flows down and diffuses in the highly permeable sand layer or organic soil layer C, It reaches the vertical drain materials 11 and 103 that make up the drainage channel.
  • a part of the water-stopping material 102 stagnates in the highly permeable sand layer or the organic soil layer C, and creates a partially clogged state in the permeable high V, the sand layer or the organic soil layer C, Water permeability decreases! /
  • the water containing the water-stopping material 102 concentrates in the gaps (portions where no clogging occurs) between the partially clogged highly permeable sand layer and the organic soil layer, and passes through the gaps at an increased speed. Have. In the process, the water stopping material 102 closes the gap.
  • the water stop zone 107 cuts off the flow path of the groundwater, which has a high permeability between the improved ground A and the surrounding ground B, and also has strong power, and the forced groundwater drainage in the ground improvement When the groundwater in the surrounding ground B is lowered, the situation is avoided.
  • the water-stopping material 102 that has moved through the intermediate gravel layer D in the intermediate gravel layer D according to the water flow is the vertical drainage material 11 that constitutes the vertical drainage channel. It cannot enter the vertical drain material 11, 103 because it is blocked by a single filter, and it adheres to the surface of the vertical drain 11, 103, causing clogging of the filter layer on the surface of the vertical drain 11, The water stop zone 107 will be formed.
  • the water stop zone 107 formed in one layer of the filter on the surface of the vertical drain 103 controls the flow of groundwater in the intermediate gravel layer D straddling the improved ground A and the surrounding ground B by the vertical drain 11 on the improved ground A side and the surrounding area.
  • the vertical drainage material 103 on the ground B side serves to stop the water, and this water stop zone 107 cuts off the flow path of the groundwater in the intermediate gravel layer D that extends between the improved ground A and the surrounding ground B.
  • the groundwater in the surrounding ground B is low due to forced drainage due to ground improvement. The situation of dropping is avoided.
  • FIG. 1 A schematic cross-sectional view showing an application example of the improved method of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a vertical supply path.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a vertical supply path.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a water input system including a water stop material.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view of a main part showing an example in which a sand layer is provided around an upper end portion of a vertical drain material poured into an improved ground and / or a surrounding ground.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another example of a vertical supply path.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an application example of the improved method of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of FIG. 7;
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a flow of water and a water stopping material made by charging a water stopping material together with water into a vertical drain and operating a vacuum pump.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of FIG. 9;
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a water stop zone formed between the improved ground and the surrounding ground by the improved construction method of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of FIG.
  • FIG. 13 shows another application example of the improved method of the present invention, in which a water-stopping material is added together with water into a vertical drain and a vacuum pump is operated to produce water and a water-stopping material.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a water stop zone formed in the surrounding ground by the improvement method shown in FIG.
  • FIG. 15 shows still another application example of the improved method of the present invention, in which a water-stopping material is put into a vertical drain together with water and a water pump is operated by operating a vacuum pump.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the flow of materials.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a water stop zone formed in the surrounding ground by the improvement method shown in FIG.
  • FIG. 17 is a schematic view showing an application example of a conventional improvement method.

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Abstract

 【課題】軟弱地盤の改良に伴う改良地盤周辺部の沈下を効果的に抑制できる軟弱地盤の改良工法を提供すること。 【解決手段】改良地盤周辺部の地盤B内に鉛直ドレーン材101を打設して鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に止水材102を含む水を投入して前記鉛直供給路を通して改良地盤周辺部の地盤B内に止水材102を含む水を供給するようにしたので、前記鉛直供給路内に投入された止水材102が、鉛直供給路周辺に水流に従って拡散し止水ゾーン107を形成する。  止水材102により形成された止水ゾーン107は改良地盤周辺部の地盤B内の地下水の移動を阻害し、改良地盤Aの地下水の強制排水に伴う改良地盤周辺部の地盤B内の地下水の低下を抑えることができ、軟弱地盤の改良に伴う改良地盤周辺部の地盤Bの沈下を効果的に抑制できる。  

Description

明 細 書
軟弱地盤の改良工法
技術分野
[0001] 本発明は、例えば湖沼周囲の埋立造成区域などの軟弱地盤に好適な軟弱地盤の 改良工法に関する。詳細には軟弱地盤の改良に伴う改良地盤周辺部の地下水の低 下を効果的に抑制できる軟弱地盤の改良工法に関する。
背景技術
[0002] 従来、軟弱地盤の改良工法としては、改良する軟弱地盤 (以下改良地盤と!/、う)上 面を気密シートで被覆して前記改良地盤中に真空圧を負荷して、前記改良地盤中 に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出すと共に、軟弱地盤上に盛土を施 して盛土の圧密載荷重を負荷することで、軟弱地盤を硬質地盤へと改良するようにし たものがある。
[0003] 具体的には、図 17に示すように、改良地盤 A中に所定の間隔をおいて鉛直ドレー ン材 1を打設し、次いで、この各鉛直ドレーン材 1の上端部 laに接触するように水平 ドレーン 2を配置し、次いで、この水平ドレーン材 2に真空タンク 4を介して真空ポンプ 5に繋がる集水管 3を接続し、さらに改良地盤 A上面を前記鉛直ドレーン材 1の上端 部 la、水平ドレーン材 2及び集水管 3とともに気密シート 7で被覆する。この後、前記 集水管 3に真空タンク 4を介して接続する真空ポンプ 5を稼働させるのである。
[0004] これにより、真空ポンプ 5からの真空圧は、水平ドレーン材 2および鉛直ドレーン材 1 を介して改良地盤 Aへと伝播し、鉛直ドレーン材 1を中心にその周囲の地盤を減圧 状態の領域 (以下減圧領域と!ヽぅ)とする。
[0005] 真空圧は、減圧領域となった鉛直ドレーン材 1周りの地盤から、さらに外側周りの地 盤へと伝播してゆき、この結果、鉛直ドレーン材 1へと向力 地盤加圧 (水圧、土圧) が発生する。
[0006] この地盤加圧に従って、鉛直ドレーン材 1周囲の地盤に含まれる間隙水は鉛直ドレ ーン材 1に向力つて吸い出され、鉛直ドレーン材 1、水平ドレーン材 2及び集水管 3を 排水経路として排水され、これに伴って鉛直ドレーン材 1周囲の地盤のさらに外側周 りの地盤も減圧領域となる。
[0007] こうして、鉛直ドレーン材 1を中心にしてその周囲の地盤に減圧領域が広がり、やが て改良地盤 A全域が減圧領域となり、同時に鉛直ドレーン材 1を中心にして圧密、強 度増加が進行し、改良地盤 A全域の圧密、強度増加が行われることになる。
[0008] 以上の如くして、硬質地盤へと改良がなされる一方で、気密シート 7上に盛土 6を施 すことにより、該盛土 6の圧密載荷重によって改良地盤 Aの圧密脱水を行い、前述の 圧力差による吸い出しと共働して、改良地盤 Aの圧密沈下が促進されるのである(特 許文献 1参照)。
特許文献 1 :特許第 3270968号掲載公報 (請求項 1および 2、図 7参照)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] ところが、上述の強制圧密脱水工法では真空圧により改良地盤の地下水を強制排 水して ヽるが、改良地盤と改良地盤周辺部とを跨るように透水性の高!ヽ砂層や有機 土層が地盤内に存在している場合には、図 17中矢印で示すように、改良地盤周辺 部 Bの地下水も強制排水されるため改良地盤周辺部の地下水も低下し、この影響に より軟弱な周辺地盤も自重圧密が促進されて沈下等が誘発される。
[0010] 地下水の排水を原因とする沈下の場合、その影響範囲が時間とともに拡大し、地盤 改良の品質保持のため、十分な圧密時間を必要とする強制圧密脱水工法にあって は逆作用となるので、改良地盤外にする影響を出来るだけ少なくする対策が必要とさ れる。
[0011] 本発明は、このような技術的課題に鑑みなされたものであり、軟弱地盤の改良に伴 う改良地盤周辺部の地下水の低下を効果的に抑制できる軟弱地盤の改良工法を提 供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0012] 上記目的を達成するため、請求項 1〜14記載の発明は、改良地盤内に真空圧を 利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、前記改良地盤中の間隙 水を排水することで、前記改良地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法( 以下単に改良工法という)において、 前記改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地盤内に鉛直供給路を造成し、この鉛 直供給路内に止水材を含む水を投入して前記鉛直供給路を通して改良地盤及び又 は改良地盤周辺部の地盤内に止水材を含む水を供給することを特徴とする改良ェ 法をその要旨とした。
[0013] 請求項 15〜30記載の発明は、改良工法において、改良地盤周辺部の地盤内に 鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に水と共に止水材を投入する一方で、前記 鉛直供給路と改良地盤との間及び又は前記鉛直供給路の外側に鉛直排水路を造 成し、この鉛直排水路を通して前記改良地盤周辺部の地盤内の水を排水することを 特徴とする改良工法をその要旨とした。
発明の効果
[0014] 請求項 1〜14記載の改良工法にあっては、改良地盤及び又は改良地盤周辺部の 地盤内に鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路を通して改良地盤及び又は改良地 盤周辺部の地盤内に止水材を含む水を供給するようにしたので、前記鉛直供給路 内に投入された止水材が、鉛直供給路周辺に水流に従って拡散し、止水ゾーンを形 成する。
[0015] 止水材により形成された止水ゾーンは改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地盤 内の地下水の移動を阻害し、改良地盤の地下水の強制排水に伴う改良地盤周辺部 の地盤内の地下水の低下を抑えることができ、地盤改良に伴う改良地盤周辺部の地 盤沈下を効果的に抑制できるとの効果を奏するようになる。
[0016] 請求項 15〜30記載の改良工法にあっては、周辺地盤内に造成された鉛直供給路 内に水と共に止水材を投入する一方で、前記鉛直供給路と改良地盤との間及び又 は前記鉛直供給路の外側に鉛直排水路を造成し、この鉛直排水路を通して前記改 良地盤周辺部の地盤内の水を排水するようにしたので、鉛直供給路内に投入された 止水材が、鉛直供給路力 鉛直排水路に至る水流に従って拡散し、改良地盤周辺 部の地盤内に止水ゾーンを形成する。
[0017] 止水材により形成された止水ゾーンは、改良地盤周辺部の地盤内の地下水の移動 を阻害し、改良地盤の地下水の強制排水に伴う改良地盤周辺部の地盤内の地下水 の低下を抑えることができ、軟弱地盤の改良に伴う改良地盤周辺部の地盤沈下を効 果的に抑制できるとの効果を奏するようになる。
[0018] この改良工法にあっては、止水材が鉛直供給路から鉛直排水路へ至る水流に乗つ て拡散するので、スムーズかつ確実に止水ゾーンが形成され、軟弱地盤の改良に伴 う改良地盤周辺部の地盤の沈下抑制効果を早期に期待できる。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の改良工法を、図面に示した一実施の形態に従って、更に詳しく説 明する。請求項 1〜14に記載の改良工法について説明する。この改良工法は、軟弱 地盤に真空圧を利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、前記軟 弱地盤中の間隙水を排水することで、前記軟弱地盤を硬質地盤へと改良するもので ある。
[0020] 改良地盤中に真空圧を利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出 す方法としては特に限定されない。例えば本発明者が提案している特許第 327096 8号掲載公報ゃ特開 2003— 55951号公報に記載されている改良工法力 従来の サンドマットを用いた従来工法に比べて、より効率的に真空圧を改良地盤中に負荷 することができ、より効果的な改良が実現できるという点で好ましい。
[0021] 特許第 3270968号掲載公報に記載の改良工法は、改良地盤上面を気密シートで 被覆して前記改良地盤中に真空圧を負荷することで、前記改良地盤中に改良地盤 周辺部と隔離された減圧領域を造り出す方法であり、図 1に示すように、改良地盤 A 中に上端部を残して所定の間隔をおいて鉛直ドレーン材 11を打設することにより、地 盤 A中に鉛直排水壁を造成する工程と、真空ポンプ Pに連結された水平ドレーン 12 を鉛直ドレーン上端部 11aと接触するように水平状に配置する工程と、地盤 A上を鉛 直ドレーン材上端部 1 laおよび水平ドレーン材 12とともに気密シート 13で覆う工程と 、水平ドレーン 12と集水管 14及び真空タンク(図示しない)を介して繋がる真空ボン プ 15を稼働させて地盤 A上面に真空圧の状態を造り出す工程とからなるものである
[0022] また、特開 2003— 55951号公報に示すように、地盤改良に際して、真空圧を負荷 して改良地盤中に減圧領域を造り出すことにより、改良地盤内から吸い出された間隙 水を前記真空圧の伝播経路とは別の排水経路を通じて排出するようにしてもょ 、。 [0023] 具体的には、図 1に示すように、改良地盤 A中に所定の間隔をおいて設置した各鉛 直ドレーン材 11に水平ドレーン材 12を介して繋がる集水管 14下側の改良地盤 A内 に改良地盤 A外へと通じる排水タンク 16を配置して、前記集水管 14に集水された間 隙水を前記排水タンク 16へと排水するのである。
[0024] この場合、図 1に示すように、集水管 14と排水タンク 16とは、重力を利用して水と空 気とを分離するセパレータ 18を介して接続し、このセパレータ 18によって前記集水 管 14内の間隙水を前記排水タンク 16へと導水するようにするのが望ましい。また、排 水タンク 16内には排水ポンプ 17を内蔵させ、前記排水タンク 16内の間隙水を改良 地盤 A外に繋がる排水管 19を通じて改良地盤 A外へと強制的に排出することにより 、より効率的な排水が可能となる。
[0025] また、図 1に示すように、地盤改良に際しては、軟弱地盤 A上に盛土 20を施して盛 土荷重を負荷することもできる。盛土 20は気密シート 13上に施す。これにより、該盛 土 20の圧密載荷重によって改良地盤 Aの圧密脱水がより効率よく行われ、圧力差に よる吸い出しと共働して、改良地盤 Aの圧密沈下が促進されることになる。
[0026] 本発明は、上述した改良工法において、改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地 盤 (以下、周辺地盤という)内に鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に止水材を 含む水を投入し、この鉛直供給路を通して改良地盤及び又は周辺地盤内に止水材 を含む水を供給することに特徴づけられている。
[0027] 上記の如ぐ改良地盤 Aの圧密脱水が行われ、圧力差による間隙水の吸い出しと 共働して改良地盤 Aの圧密沈下が促進されると、図 2に示すように改良地盤 Aと周辺 地盤 Bとに跨って透水性の高い砂層や有機土層 Cが存在している場合には、改良地 盤 A以外の周辺地盤 B内の地下水も強制排水される。このため、軟弱な周辺地盤 B もその影響により沈下等が誘発される虞がある。
[0028] このような事態を回避するため、本発明の改良工法にあっては、改良地盤及び又 は周辺地盤内に鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に止水材を含む水を投入 するようにして 、るのである。
[0029] 具体的には図 1〜図 3に示すように、改良地盤 Aを取り囲むように周辺地盤 B内に 所定間隔に多数の鉛直ドレーン材 101を打設して鉛直供給路を造成する。この場合 、鉛直供給路は、改良地盤 A力 少し離して造成するのが望ましい。具体的には改 良地盤 Aから l〜2m程度離して造成するとよ ヽ。
[0030] 図 5は、改良地盤 A内であって周辺地盤 Bとの境界部分に所定間隔に多数の鉛直 ドレーン材 101を打設して鉛直供給路を造成した形態を示すものである。
[0031] 尚、鉛直供給路は、改良地盤 A又は周辺地盤 Bの種類によっては、必ずしも周辺 地盤 B内であって改良地盤 Aを取り囲むように所定間隔に造成したり、改良地盤 A内 であって周辺地盤 Bとの境界部分に所定間隔に造成したりする必要はなぐ改良地 盤 A又は周辺地盤 B内であって当該周辺地盤 Bの地下水が地盤改良に伴って強制 排水される恐れがある部分に集中的に造成すればょ 、。
[0032] 尚、図 1〜図 3又は図 5は、改良地盤 A又は周辺地盤 B内に鉛直供給路を造成した 例を示したが、改良地盤 A及び周辺地盤 Bの種類、透水性の高い砂層や有機土層 C の規模や形状に応じて、改良地盤 A内と周辺地盤 B内とに鉛直供給路を造成するこ とも可能である。
[0033] 使用する鉛直ドレーン材 101としては、改良地盤 A又は周辺地盤 Bの深さ方向に止 水材を含む水を供給する経路を形成できるものであれば何でもよぐ具体的には長 尺なプラスチックネットを芯材とし、このネットの表裏に不織布、フェルト、織物、編物 などの繊維シートからなるフィルタ一層を設けたものを挙げることができる。この場合、 鉛直ドレーン材 101のフィルタ一層は、止水材 102が透過可能な目合いの繊維シー トにより構成されて 、るのが望ま 、。
[0034] 尚、鉛直供給路は、鉛直ドレーン材 101の打設以外に、改良地盤 A又は周辺地盤 B内に止水材 102が透過可能な多数の孔を有するパイプ (有孔管)を深さ方向に配 管する方法により造成することもできる。
[0035] 改良地盤 A及び又は周辺地盤 Bの鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101または孔あきパ ィプ)内に投入する止水材 102を含む水としては、例えば CMCまたはアルギン酸ナ トリウムを主成分とする塩類などの多糖類塩力もなる親水性ゲルの懸濁液という形態 を採ることができる。
[0036] このような形態の止水材を含む水を鉛直供給路 101内に投入する場合には、例え ば図 4に示すように、止水材を含む水 (親水性ゲル懸濁液)を貯留する止水材タンク 108から供給パイプ 109を介して鉛直供給路 101内に前記止水材を含む水を供給 するようにしても良い。
[0037] この場合、止水材タンク 108から供給パイプ 109を介して鉛直供給路 101内に投入 された親水性ゲル懸濁液は、そのまま鉛直供給路 101内を流下し、その水流の勢い に従って鉛直ドレーン 101 (または孔あきパイプ)を通じて改良地盤 Aと周辺地盤 Bと に跨って存在する透水性の高い砂層や有機土層 Cに流出拡散する。
[0038] 透水性の高い砂層や有機土層 C内に流出拡散した懸濁液中の止水材 102 (親水 性ゲル)の一部は、図 1〜図 3に示すように、砂層や有機土層 C内で停滞し、部分的 な目詰まり状態を造り出し、通水度が低下していく。
[0039] 止水材 102 (親水性ゲル)を含む水は、部分的に目詰まりした透水性の高い砂層や 有機土層 Cの隙間部分(目詰まりが生じていない部分)に集中し、この隙間部分を速 度を速めて通過する。その過程で止水材 102 (親水性ゲル)が隙間部分を閉塞して いく。
[0040] このようにして、透水性の高い砂層や有機土層 Cにおける隙間部分は、止水材 102
(親水性ゲル)によって次々と閉塞され、やがて図 2、図 3及び図 5に示すような透水 性の高い砂層や有機土層 C内に圧力による重ね結合の作用で止水材 102 (親水性 ゲル)力 なる止水ゾーン 107を形成する。
[0041] この止水ゾーン 107によって改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る透水性の高い砂層 や有機土層 C力もなる地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良の強制排水に 伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようになる。
[0042] 一方、改良地盤と周辺地盤とに跨って透水性の高い砂層や有機土層 Cが存在せ ず、または透水性の高 、砂層や有機土層 Cの上方に中間礫層 Dが存在して 、る場 合、この中間礫層 Dを止水材 102を含む水(親水性ゲル懸濁液)が通過しても、止水 材 102は中間礫層 D内で滞留せず、そのまま水流に乗って改良地盤 A側へと移動し てしまう。
[0043] 改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内を水流に従って改良地盤 A側へと 流れ込んだ止水材 102 (親水性ゲル)は、改良地盤 A内に造成された鉛直排水路を 構成する鉛直ドレーン 11へと至る。図面に示す形態では、表面が吸水膨張した止水 材 102 (親水性ゲル)が透過しな 、目合 、のフィルタ一層により構成されて 、る鉛直 ドレーン材 11を採用し、これを打設することで改良地盤 A内に鉛直排水路を造成し ている。このため、水流に従って鉛直ドレーン 11へと到達した止水材 102 (親水性ゲ ル)は、鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層に阻まれて内部に進入することができず 、鉛直ドレーン 11表面に圧力によって付着し、鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層 に目詰まりを発生させ、ここに止水ゾーン 107が形成されることになる。
[0044] 鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層に形成された止水ゾーン 107は、改良地盤 Aと 周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水の流れを改良地盤 A側の鉛直ドレーン材 11で止める役割をするものであり、この止水ゾーン 107によって、改良地盤 Aと周辺 地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良の強 制排水に伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようになる。
[0045] 尚、止水材 102が透過しな!、目合!、のフィルタ一層により構成されて 、る鉛直ドレ ーン材 11を採用して、鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層に止水ゾーン 107を形成 する場合、止水材 102は、改良地盤 A内に打設した鉛直ドレーン 11表面のフィルタ 一層であって、中間礫層 Dに当たる部分にのみ付着し、ここで止水ゾーン 107を形成 するため、鉛直ドレーン 11内部並びに中間礫層 Dに当たる部分以外の部分にっ ヽ ては、鉛直ドレーン 11本来の機能が保たれるため、通水不能及びまたは通気不能な どの弊害を生じる虞はな 、。
[0046] 止水材 102 (親水性ゲル)により、止水ゾーン 107の形成、または部分的な目詰まり 状態が造り出されると、水の移動が無くなり、それまで供給されていた止水材を含む 水 (親水性ゲル懸濁液)は供給過剰となる。
[0047] このとき、鉛直供給路 101内に配されたフロート式逆止弁 110は、止水材を含む水
(親水性ゲル懸濁液)の供給過剰に伴う液面上昇に従って上昇し、鉛直供給路 101 の供給口(図示しない)を閉塞し、鉛直供給路 101内への止水材を含む水の供給を 遮断する。止水材を含む水の供給が遮断されると、止水材タンク 108から供給パイプ 109を介して鉛直供給路 101内に投入されて ヽた止水材を含む水 (親水性ゲル懸 濁液)は、鉛直供給路 101内に投入されず、そのままリターンパイプ 109aを通って止 水材タンク 108に戻されることになる。 [0048] 尚、この形態の場合、止水材 (親水性ゲル)の大きさにより、部分的な目詰まり状態 の造出、止水ゾーンの形成の度合いは様々に変化することになる。このため、地盤ま たは周辺地盤の種類、地盤改良の規模、地下水量の多少、地盤改良時の圧力の大 小などを総合的に判断して、分子量の大小を適宜コントロールし、ゲルの大きさを調 整することが望ましい。また、止水材を含む水として親水性ゲル懸濁液を用いる場合 、親水性ゲル力もなる止水ゾーンは、圧力による重ね結合の作用で形成されるため、 圧力差が無くなると、親水性ゲルは浮遊状態に戻るため、
地盤改良後は元の透水性が回復することになり、地下水環境に長期的な影響を及ぼ しにく!/、止水対策としてきわめて有用である。
[0049] 尚、止水材 102としては、上記親水性ゲルの他、例えば大鋸屑、木粉、籾殻、米麦 ·粟 (あわ) ·稗 (ひえ) *豆'黍 (きび)などの穀物或いはその粉砕物、前記穀類の外皮( 殻類)を取り除く際に生じる糠類や殻類、澱粉、粘土、或いはカルボキシメチルセル口 ース架橋物、架橋ポリアクリル酸塩、澱粉、粘土、セメント、及び—アクリロニトリルダラ フト重合体、 PVA—マレイン酸共重合体、酢酸ビニルーアクリル酸塩共重合体であ つて、吸水倍率が 30〜 1500倍の高吸水性ポリマーの中力 選ばれる 1種若しくは 2 種以上の混合物なども使用することができる。
[0050] 上記大鋸屑、木粉などの止水材についても、投入に先立って膨潤させておき、懸 濁液として、図 4に示す装置、方法により鉛直供給路 101に供給することができる。
[0051] 上記大鋸屑、木粉などの止水材については、投入後に膨潤させることもできる。以 下はその説明である。図 6は、改良地盤 A及び又は周辺地盤 B中に打設した鉛直ド レーン材 101上端部分周りに礫または粗目砂からなる層 111を設け、この礫または粗 目砂からなる層 111中に大鋸屑、木粉などの止水材 102を含む水を投入する形態を 示したものである。図 6に示す形態では、鉛直ドレーン材 101上端部分周りに直径 15 〜30cm、深さ 10〜30cm程度のパイプ(有孔又は無孔のいずれでも良い)又は枠 1 12を設置し、パイプ又は枠 112内の土砂を取り除いた上で、砂、礫材で埋め戻し、 鉛直ドレーン材 101上端部分周りに礫または粗目砂からなる層 111を設けて 、る。礫 または粗目砂からなる層 111中には、複数本の投入パイプ 113 (有孔又は無孔の ヽ ずれでも良い)を挿入し、この投入パイプ 113を通して止水材 102を含む水を投入す るのである。
[0052] これにより、投入パイプ 113を通して投入された止水材 102を含む水が礫または粗 目砂からなる層 111内全体に広がり、一気に止水材 102を含む水が鉛直ドレーン材 101内へ投入されることになる。つまり、鉛直ドレーン材 101上端部分周りに礫または 粗目砂力もなる層 111を設けることで、水の吸収部分は鉛直ドレーン材 101上端部 分周りだけでなぐ礫または粗目砂力もなる層 111全体が吸水部分となるため、水の 鉛直ドレーン材 101への供水速度は飛躍的に向上することになるのである。
[0053] 尚、図 6は、改良地盤 A及び又は周辺地盤 B中に打設した鉛直ドレーン材 101上 端部分周りに礫または粗目砂からなる層 111を設けた例を示したが、改良地盤 A及 び又は周辺地盤 B中に配管した多数の孔を有するパイプ (有孔管)の上端部分周り に同様に礫または粗目砂力もなる層を設けてもょ 、。
[0054] 改良地盤 Aからの間隙水に止水材を含ませて止水材を含む水とし、この止水材を 含む水を上記鉛直供給路内に投入することもできる。この場合、改良地盤 A及び又 は周辺地盤 B内に造成された鉛直供給路である鉛直ドレーン 101 (またはパイプ)上 端部に改良地盤 Aからの間隙水の排水管 19と繋がる溝 115 (または配管)を接続し、 この溝 115 (または配管)を通じて改良地盤 A力もの間隙水を鉛直ドレーン 101 (また はパイプ)に給水する。このとき、止水材 102は、排水管 19を通じて間隙水が排水さ れる溝 115 (または配管)に投入する。
[0055] また、鉛直供給路内への間隙水の給水は、図 1及び図 2に示す例では自然給水( 排水)となっているが、排水管 19、溝 115 (または配管)内に加圧タンクまたはポンプ を配置して、強制的に間隙水を鉛直供給路内へ給水 (排水)することもできる。
[0056] 鉛直供給路内に投入された止水材 102を含む水は、図 1〜図 3に示すように、鉛直 供給路である鉛直ドレーン 101 (または孔あきパイプ)内を流下し、その水流の勢い に従って鉛直ドレーン 101 (または孔あきパイプ)を通じて改良地盤 Aと周辺地盤 Bと に跨って存在する透水性の高い砂層や有機土層 Cに流出拡散する。
[0057] 上述の鉛直吸水路を構成する鉛直ドレーン材 101 (または孔あきパイプ)から透水 性の高い砂層や有機土層 C内に流出拡散する水の流れに乗って、止水材 102も鉛 直供給路を構成する鉛直ドレーン材 101 (または孔あきパイプ)内を流下し、透水性 の高 、砂層や有機土層 c内に流出拡散して 、くことになる。
[0058] 透水性の高い砂層や有機土層 C内に流出拡散した止水材 102の一部は、砂層や 有機土層 C内で停滞し (止水材 102の種類によってはここで吸水膨張して)、部分的 な目詰まり状態を造り出し、通水度が低下していく。
[0059] 止水材 102を含む水は、部分的に目詰まりした透水性の高い砂層や有機土層じの 隙間部分(目詰まりが生じていない部分)に集中し、この隙間部分を速度を速めて通 過する。その過程で止水材 102が隙間部分を閉塞していく。
[0060] このようにして、透水性の高い砂層や有機土層 Cにおける隙間部分は、止水材 102 によって次々と閉塞され、やがて図 2、図 3及び図 5に示すような透水性の高い砂層 や有機土層 C内に止水材 102からなる止水ゾーン 107を形成する。
[0061] この止水ゾーン 107によって改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る透水性の高い砂層 や有機土層 C力もなる地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良の強制排水に 伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようになる。
[0062] 尚、止水材 102は、微生物を混ぜ込んだ形態を採ることもできる。このような止水材
102を用いた場合、止水材 102により止水ゾーン 107が形成された後、微生物が繁 殖し、止水ゾーン 107を構成する止水材 102間にコロニーを形成し、当該止水ゾー ン 107の補強がなされることになる。
[0063] 尚、止水材を含む水中には微生物の栄養成分を添加することもできる。この場合、 地盤内に形成された止水ゾーン 107中に多量の栄養成分が含まれ、元々地盤内に 存在する土中微生物、或いは止水材 102に混ぜ込んだ微生物の繁殖性を高めるこ とになり、止水材 102間のコロニー形成、止水ゾーン 107の補強に大きく寄与するこ とになる。
[0064] 次に、請求項 15〜30に記載の改良工法について説明する。尚、この改良工法は、 前述した請求項 1〜9に記載の改良工法と同じぐ軟弱地盤に真空圧を利用して改 良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、前記軟弱地盤中の間隙水を排水 することで、前記軟弱地盤を硬質地盤へと改良するものであるため、ここでの説明は 割愛する。また、止水材の種類、及び止水材の鉛直供給路への投入方法についても 、前述した請求項 1〜9に記載の改良工法と同じであるため、ここでの説明は割愛す る。
[0065] 本発明は、上述した改良工法において、周辺地盤内に鉛直供給路を造成し、この 鉛直供給路内に止水材を含む水を投入する一方で、前記鉛直供給路と改良地盤と の間及び又は前記鉛直供給路の外側に鉛直排水路を造成し、この鉛直排水路を通 して前記改良地盤周辺部の地盤内の水を排水することで特徴づけられている。
[0066] 上述の如ぐ改良地盤 Aの圧密脱水が行われ、圧力差による間隙水の吸い出しと 共働して、改良地盤の圧密沈下が促進されると、改良すべき改良地盤と周辺地盤と に跨って透水性の高い砂層や有機土層が存在している場合には、改良地盤周辺の 地盤の地下水も強制排水される。このため、軟弱な周辺地盤もその影響により沈下 等が誘発される虞がある。
[0067] このような事態を回避するため、本発明の改良工法にあっては、周辺地盤中に所定 の間隔をおいて鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に水と共に止水材を投入 するようにしている。具体的には図 7〜図 12に示すように、改良地盤 Aを取り囲むよう に、周辺地盤 B内に所定間隔に破線状に多数の鉛直ドレーン材 101を打設して鉛直 供給路を造成する。使用する鉛直ドレーン材 101としては、周辺地盤 Bの深さ方向に 水及び止水材を供給する経路を形成できるものであれば何でもよぐ具体的には長 尺なプラスチックネットを芯材とし、このネットの表裏に不織布、フェルト、織物、編物 などの繊維シートからなるフィルタ一層を設けたものを挙げることができる。この場合、 鉛直ドレーン材 101のフィルタ一層は、止水材 102が透過可能な目合いの繊維シー トにより構成されて 、るのが望ま 、。
[0068] 尚、鉛直供給路は、鉛直ドレーン材 101の打設以外に周辺地盤 B内に止水材が透 過可能な多数の孔を有するパイプ (有孔管)を深さ方向に配管したり、周辺地盤 B内 に柱状の砂層を設けたりして造成することもできる。
[0069] 尚、鉛直供給路は、周辺地盤 Bの種類によっては、必ずしも改良地盤 Aを取り囲む ように所定間隔に造成する必要はなぐ周辺地盤 Bの地下水が地盤改良に伴って強 制排水される恐れがある部分にのみ集中的に造成することもできる。
[0070] 尚、鉛直供給路は、改良地盤 A力も可能な限り離して造成するのが望ましい。具体 的には改良地盤 A力も少し離して、例えば l〜2m程度離して造成するとよい。 [0071] また、上記周辺地盤の鉛直供給路と改良地盤との間、及び又は鉛直供給路の外側 に鉛直排水路を造成する。図 7及び図 8に示す形態では、鉛直排水路は、鉛直供給 路 (鉛直ドレーン 101)と改良地盤 Aとの間に所定間隔に破線状に多数の鉛直ドレー ン材 103を打設することで造成して 、る。
[0072] 使用する鉛直ドレーン材 103は、周辺地盤 Bの深さ方向に排水経路を形成できるも のであれば何でもよぐ具体的には長尺なプラスチックネットを芯材とし、このネットの 表裏に不織布、フェルト、織物、編物などの繊維シートからなるフィルタ一層を設けた ものを挙げることができる。この場合、鉛直ドレーン材 103のフィルタ一層は、止水材 102が透過不能若しくは困難な目合いの繊維シートにより構成されているのが望まし い。尚、鉛直排水路は、鉛直ドレーン材 103の打設以外に周辺地盤 B内に止水材が 透過不能な無孔管若しくは透過困難な多数の孔を有するパイプ (有孔管)を深さ方 向に配管したり、周辺地盤 B内に柱状の砂層を設けたりして造成することもできる。
[0073] また、鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103上端には真空ポンプ 105に繋が る水平ドレーン材 104が接続されており、その上面は、気密シート 106で覆われてい る。
[0074] そして、図 9及び図 10に示すように、鉛直供給路を構成する鉛直ドレーン 101内に 止水材 102を含む水を投入すると共に真空ポンプ 105を稼働させることにより、水は 、図 9及び図 10中矢印で示すように、鉛直供給路である鉛直ドレーン 101内を流下 した後、周辺地盤 Bの中間層や下部層に存在する透水性の高い砂層や有機土層 C を流れ、さらに、鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101)と改良地盤 Aとの間に造成された鉛 直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103を通って地盤外へと排水される。
[0075] 止水材 102は、上述の鉛直吸水路を構成する鉛直ドレーン材 101から透水性の高 い砂層や有機土層 C及び鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103を経て地盤 B 外へと至る水の流れに乗って、鉛直供給路を構成する鉛直ドレーン材 101を流下し 、透水性の高い砂層や有機土層 C内を拡散し、鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン 材 103へと至る。
[0076] 水中に含まれる止水材 102の一部は、透水性の高い砂層や有機土層 C内で停滞 し、透水性の高い砂層や有機土層 C内に部分的な目詰まり状態を造り出し、通水度 が低下していく。止水材 102を含む水は、部分的に目詰まりした透水性の高い砂層 や有機土層 Cの隙間部分(目詰まりが生じていない部分)に集中し、この隙間部分を 速度を速めて通過する。その過程で止水材 102が隙間部分を閉塞していく。
[0077] このようにして、透水性の高い砂層や有機土層 Cにおける隙間部分は、止水材 102 によって次々と閉塞され、やがて図 11及び図 12に示すような透水性の高い砂層や 有機土層 C内に止水材 102からなる止水ゾーン 107が形成される。
[0078] この止水ゾーン 107によって改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る透水性の高い砂層 や有機土層 C力もなる地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良の強制排水に 伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようになる。
[0079] 一方、改良地盤と周辺地盤とに跨って透水性の高い砂層や有機土層 Cが存在せ ず、または透水性の高 、砂層や有機土層 Cの上方に中間礫層 Dが存在して 、る場 合、この中間礫層 Dを止水材 102を含む水が通過しても、止水材 102は中間礫層 D 内で滞留せず、そのまま水流に乗って鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103へ と移動してしまう。
[0080] 中間礫層 D内を水流に従って中間礫層 D内を移動した止水材 102は、鉛直ドレー ン材 103表面の止水材 102が透過不能または困難な目合いのフィルタ一層に阻ま れて鉛直ドレーン材 103内部に進入することができず、鉛直ドレーン 11表面に付着 し、鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層に目詰まりを発生させ、ここに止水ゾーン 10 7が形成されること〖こなる。
[0081] 鉛直ドレーン 103表面のフィルタ一層に形成された止水ゾーン 107は、改良地盤 A と周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水の流れを周辺地盤 B側の鉛直ドレーン 材 103で止める役割をするものであり、この止水ゾーン 107によって、改良地盤 Aと 周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良 の強制排水に伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようにな る。
[0082] 図 13及び図 14に示す形態は、周辺地盤 Bの鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101)と改 良地盤 Aとの間と、鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101)の外側とに所定間隔に破線状に 多数の鉛直ドレーン材 103a、 103bを打設することで鉛直排水路を造成したものであ る。鉛直ドレーン材 103a、 103b上端部分には真空ポンプ 105a、 105bに繋がる水 平ドレーン 104a、 104b力接続され、これら鉛直ドレーン材 103a、 103b上端部分及 び真空ポンプ 105a、 105bに繋がる水平ドレーン 104a、 104bの上面は、気密シート 106で覆われている。
[0083] そして、鉛直供給路を構成する鉛直ドレーン 101内に止水材 102を含む水を投入 すると共に鉛直ドレーン材 103a、 103b上端部分に接続された水平ドレーン 104a、 104bに繋がる真空ポンプ 105a、 105bを稼働させることにより、水は、図 13中矢印 で示すように、鉛直供給路である鉛直ドレーン 101内を流下した後、周辺地盤 Bの中 間層や下部層に存在する透水性の高!、砂層や有機土層 Cを通って、鉛直供給路( 鉛直ドレーン 101)と改良地盤 Aとの間に造成された鉛直排水路を構成する鉛直ドレ ーン材 103aの方向と、鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101)の外側に造成された鉛直排 水路を構成する鉛直ドレーン材 103bの方向とへと流れ、それぞれ鉛直排水路を構 成する鉛直ドレーン材 103a、 103bを経て地盤 B外へと排水される。
[0084] 水中に含まれる止水材 102は、上述の鉛直吸水路を構成する鉛直ドレーン材 101 力も透水性の高い砂層や有機土層 C及び鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 10 3a、 103bを経て地盤 B外へと至る水の流れに乗って、鉛直供給路を構成する鉛直ド レーン材 101を流下し、透水性の高い砂層や有機土層 C内を拡散し、鉛直排水路を 構成する鉛直ドレーン材 103a、 103bへと至る。
[0085] 止水材 102の一部は、透水性の高い砂層や有機土層 C内で停滞し、透水性の高 V、砂層や有機土層 C内に部分的な目詰まり状態を造り出し、通水度が低下して!/、く。 止水材 102を含む水は、部分的に目詰まりした透水性の高い砂層や有機土層じの 隙間部分に集中し、この隙間部分を速度を速めて通過する。その過程で止水材 102 が隙間部分を閉塞していく。
[0086] このようにして、透水性の高い砂層や有機土層 Cにおける隙間部分は、止水材 102 によって次々と閉塞され、やがて図 14に示すような透水性の高い砂層や有機土層 C 内に吸水膨張した止水材 102からなる止水ゾーン 107a、 107bを形成する。
[0087] この形態の場合、止水ゾーン 107a、 107bが改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る透水 性の高い砂層や有機土層 C内に幅広く形成されるため、当該砂層や有機土層 Cを流 れる地下水の流路はより確実に絶たれることになる。
[0088] 図 15及び図 16は、鉛直供給路の外側に鉛直排水路を造成する形態を示すもので ある。図 15及び図 16に示す形態では、鉛直排水路は、鉛直供給路 (鉛直ドレーン 1 01)の外側に所定間隔に破線状に多数の鉛直ドレーン材 103を打設することで造成 している。
[0089] 使用する鉛直ドレーン材 103は、周辺地盤 Bの深さ方向に排水経路を形成できるも のであれば何でもよぐ具体的には長尺なプラスチックネットを芯材とし、このネットの 表裏に不織布、フェルト、織物、編物などの繊維シートからなるフィルタ一層を設けた ものを挙げることができる。この場合、鉛直ドレーン材 103のフィルタ一層は、止水材 102が透過不能若しくは困難な目合いの繊維シートにより構成されているのが望まし い。尚、鉛直排水路は、鉛直ドレーン材 103の打設以外に周辺地盤 B内に止水材が 透過不能な無孔管若しくは透過困難な多数の孔を有するパイプ (有孔管)を深さ方 向に配管したり、周辺地盤 B内に柱状の砂層を設けたりして造成することもできる。
[0090] また、鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103上端には真空ポンプ 105に繋が る水平ドレーン材 104が接続されており、その上面は、気密シート 106で覆われてい る。
[0091] そして、図 15及び図 16に示すように、鉛直供給路を構成する鉛直ドレーン 101内 に止水材 102を含む水を投入すると共に真空ポンプ 105を稼働させることにより、水 は、図 15中矢印で示すように、鉛直供給路である鉛直ドレーン 101内を流下した後、 周辺地盤 Bの中間層や下部層に存在する透水性の高!ヽ砂層や有機土層 Cを流れ、 さらに、改良地盤 A内に造成された鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン 11、並びに 鉛直供給路 (鉛直ドレーン 101)の外側に造成された鉛直排水路を構成する鉛直ド レーン材 103を通って地盤外へと排水される。
[0092] 水中に含まれる止水材 102は、上述の鉛直吸水路を構成する鉛直ドレーン材 101 カゝら透水性の高い砂層や有機土層 C、改良地盤 A内に造成された鉛直排水路を構 成する鉛直ドレーン 11、並びに鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103を経て、 改良地盤 A外及び周辺地盤 B外へと至る水の流れに乗って、鉛直供給路を構成す る鉛直ドレーン材 101を流下し、透水性の高い砂層や有機土層 C内を拡散し、鉛直 排水路を構成する鉛直ドレーン材 11、 103へと至る。
[0093] 止水材 102の一部は、透水性の高い砂層や有機土層 C内で停滞し、透水性の高 V、砂層や有機土層 C内に部分的な目詰まり状態を造り出し、通水度が低下して!/、く。 止水材 102を含む水は、部分的に目詰まりした透水性の高い砂層や有機土層じの 隙間部分(目詰まりが生じていない部分)に集中し、この隙間部分を速度を速めて通 過する。その過程で止水材 102が隙間部分を閉塞していく。
[0094] このようにして、透水性の高い砂層や有機土層 Cにおける隙間部分は、止水材 102 によって次々と閉塞され、やがて図 16に示すような透水性の高い砂層や有機土層 C 内に止水材 102からなる止水ゾーン 107を形成する。
[0095] この止水ゾーン 107によって改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る透水性の高い砂層 や有機土層 C力もなる地下水の流路は絶たれることになり、地盤改良の強制排水に 伴 、周辺地盤 Bの地下水が低下すると 、う事態が回避されるようになる。
[0096] 一方、改良地盤と周辺地盤とに跨って透水性の高い砂層や有機土層 Cが存在せ ず、または透水性の高 、砂層や有機土層 Cの上方に中間礫層 Dが存在して 、る場 合、この中間礫層 Dを止水材 102を含む水が通過しても、止水材 102は中間礫層 D 内で滞留せず、そのまま水流に乗って改良地盤 A中の鉛直排水路を構成する鉛直ド レーン材 11並びに周辺地盤 B中の鉛直排水路を構成する鉛直ドレーン材 103へと 移動してしまう。
[0097] 中間礫層 D内を水流に従って中間礫層 D内を移動した止水材 102は、鉛直排水路 を構成する鉛直ドレーン材 11、 103表面の止水材 102が透過不能または困難な目 合いのフィルタ一層に阻まれて鉛直ドレーン材 11、 103内部に進入することができず 、鉛直ドレーン 11、 103表面に付着し、鉛直ドレーン 11表面のフィルタ一層に目詰ま りを発生させ、ここに止水ゾーン 107が形成されることになる。
[0098] 鉛直ドレーン 103表面のフィルタ一層に形成された止水ゾーン 107は、改良地盤 A と周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水の流れを改良地盤 A側の鉛直ドレーン 11並びに周辺地盤 B側の鉛直ドレーン材 103で止める役割をするものであり、この 止水ゾーン 107によって、改良地盤 Aと周辺地盤 Bとに跨る中間礫層 D内の地下水 の流路は絶たれることになり、地盤改良の強制排水に伴い周辺地盤 Bの地下水が低 下するという事態が回避されるようになる。
[0099] 尚、上記実施の形態に示した例は、単なる説明例に過ぎず、例えば改良地盤周辺 部 Bの地盤の種類により、鉛直排水路の造成ラインを改良地盤周辺部 Bの周りに二 重、三重に設けるなど、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内で自由に変更する ことができる。
図面の簡単な説明
[0100] [図 1]本発明の改良工法の適用例を示した断面模式図。
[図 2]鉛直供給路を示した断面模式図。
[図 3]同じく鉛直供給路を示した平面模式図。
[図 4]止水材を含む水の投入系を示す模式図。
[図 5]改良地盤及び又は周辺地盤中に打設した鉛直ドレーン材上端部分周りに砂層 を設けた例を示す要部拡大斜視図。
[図 6]鉛直供給路の別例を示した断面模式図。
[図 7]本発明の改良工法の適用例を示した断面模式図。
[図 8]同じく図 7の平面模式図。
[図 9]鉛直ドレーン内に水と共に止水材を投入すると共に真空ポンプを稼働させるこ とにより作られ水と止水材の流れを示した断面模式図。
[図 10]同じく図 9の平面模式図。
[図 11]本発明の改良工法により改良地盤と周辺地盤との間に形成された止水ゾーン を示した断面模式図。
[図 12]同じく図 11の平面模式図。
[図 13]本発明の改良工法の別の適用例を示したものであり、鉛直ドレーン内に水と共 に止水材を投入すると共に真空ポンプを稼働させることにより作られ水と止水材の流 れを示した断面模式図。
[図 14]図 13に示す改良工法により周辺地盤内に形成された止水ゾーンを示した断 面模式図。
[図 15]本発明の改良工法のさらに別の適用例を示したものであり、鉛直ドレーン内に 水と共に止水材を投入すると共に真空ポンプを稼働させることにより作られ水と止水 材の流れを示した断面模式図。
[図 16]図 15に示す改良工法により周辺地盤内に形成された止水ゾーンを示した断 面模式図。
[図 17]従来の改良工法の適用例を示した模式図。
符号の説明
11、 101、 103、 103a, 103b · · ·鉛直ドレーン材
12、 104、 104a, 104b · · ·水平ドレーン材
13, 106, 106a, 106b …気密シー卜
15、 105、 105a, 105b · · ·真空ポンプ
102···止水材
107、 107a, 107b…止水ゾーン
108· 止水タンク
109· 供給パイプ
109a '·リターンパイプ
110· フロート逆止弁
111· 礫または粗目砂力 なる層
112· 枠
113· 投入パイプ
115· 溝
A · •改良地盤
B · •周辺地盤
C · '透水性の高い砂層や有機土層
D · •中間礫層

Claims

請求の範囲
[1] 改良する軟弱地盤 (以下、改良地盤という)内に真空圧を利用して改良地盤周辺部 と隔離された減圧領域を造り出し、前記改良地盤中の間隙水を排水することで、前記 改良地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法において、
前記改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地盤内に鉛直供給路を造成し、この鉛 直供給路内に止水材を含む水を投入して前記鉛直供給路を通して改良地盤及び又 は改良地盤周辺部の地盤内に止水材を含む水を供給することを特徴とする軟弱地 盤の改良工法。
[2] 止水材を含む水が親水性ゲル懸濁液であることを特徴とする請求項 1記載の軟弱 地盤の改良工法。
[3] 親水性ゲルが多糖類塩力 なることを特徴とする請求項 2記載の軟弱地盤の改良 工法。
[4] 多糖類塩力CMCまたはアルギン酸ナトリウムを主成分とする塩類であることを特徴 とする請求項 3記載の軟弱地盤の改良工法。
[5] 止水材が大鋸屑、木粉、籾殻、穀物粉、穀物の糠類や殻類、澱粉、粘土、セメント 及び高吸水性ポリマーの中力 選ばれる 1種若しくは 2種以上であることを特徴とする 請求項 1記載の軟弱地盤の改良工法。
[6] 止水材を含む水中に微生物の栄養成分を添加したことを特徴とする請求項 5記載 の軟弱地盤の改良工法。
[7] 止水材が大鋸屑、木粉、籾殻、穀物粉、穀物の糠類や殻類、澱粉、粘土、セメント 及び高吸水性ポリマーの中力 選ばれる 1種若しくは 2種以上に微生物を混ぜ込ん だ混合物であることを特徴とする請求項 1記載の軟弱地盤の改良工法。
[8] 止水材を含む水を貯留する止水材タンク力も供給パイプを介して鉛直供給路内に 前記止水材を含む水を供給することを特徴とする請求項 1記載の軟弱地盤の改良工 法。
[9] 鉛直供給路内にフロート式逆止弁を配し、止水材タンク力 供給パイプを介して供 給された止水材を含む水の供給過剰に伴って、鉛直供給路内への止水材を含む水 の供給を遮断するようにしたことを特徴とする請求項 8記載の軟弱地盤の改良工法。
[10] 改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地盤内に、表面が止水材が透過可能な目 合 、のフィルタ一層により構成されて 、る鉛直ドレーン材を打設して鉛直供給路を造 成することを特徴とする請求項 1記載の軟弱地盤の改良工法。
[11] 改良地盤及び又は改良地盤周辺部の地盤内に、止水材が透過可能な多数の孔を 有するパイプを深さ方向に配管して鉛直供給路を造成することを特徴とする請求項 1 記載の軟弱地盤の改良工法。
[12] 止水材を含む水が改良地盤からの間隙水であることを特徴とする請求項 1記載の 軟弱地盤の改良工法。
[13] 鉛直供給路上端部に改良地盤力 の間隙水の排水経路と繋がる溝又は配管を接 続することを特徴とする請求項 12記載の軟弱地盤の改良工法。
[14] 鉛直ドレーン材又はパイプの上端部分周りに礫または粗目砂からなる層を設け、こ の礫または粗目砂からなる層中に止水材を含む水を投入することを特徴とする請求 項 12または 13に記載の軟弱地盤の改良工法。
[15] 改良地盤内に真空圧を利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し
、前記改良地盤中の間隙水を排水することで、前記改良地盤を硬質地盤へと改良す る軟弱地盤の改良工法にぉ 、て、
前記改良地盤周辺部の地盤内に鉛直供給路を造成し、この鉛直供給路内に止水 材を含む水を投入する一方で、前記鉛直供給路と改良地盤との間及び又は前記鉛 直供給路の外側に鉛直排水路を造成し、この鉛直排水路を通して前記改良地盤周 辺部の地盤内の水を排水することを特徴とする軟弱地盤の改良工法。
[16] 改良地盤周辺部の地盤内に鉛直供給路を破線状に造成することを特徴とする請 求項 15記載の軟弱地盤の改良工法。
[17] 鉛直供給路と改良地盤との間に鉛直排水路を破線状に造成することを特徴とする 請求項 15記載の軟弱地盤の改良工法。
[18] 止水材を含む水が親水性ゲル懸濁液であることを特徴とする請求項 15記載の軟 弱地盤の改良工法。
[19] 親水性ゲルが多糖類塩力 なることを特徴とする請求項 18記載の軟弱地盤の改良 工法。
[20] 多糖類塩力CMCまたはアルギン酸ナトリウムを主成分とする塩類であることを特徴 とする請求項 19記載の軟弱地盤の改良工法。
[21] 止水材が大鋸屑、木粉、籾殻、穀物粉、穀物の糠類や殻類、澱粉、粘土、セメント 及び高吸水性ポリマーの中力 選ばれる 1種若しくは 2種以上であることを特徴とする 請求項 15記載の軟弱地盤の改良工法。
[22] 止水材を含む水中に微生物の栄養成分を添加したことを特徴とする請求項 21記 載の軟弱地盤の改良工法。
[23] 止水材が大鋸屑、木粉、籾殻、穀物粉、穀物の糠類や殻類、澱粉、粘土、セメント 及び高吸水性ポリマーの中力 選ばれる 1種若しくは 2種以上に微生物を混ぜ込ん だ混合物であることを特徴とする請求項 15記載の軟弱地盤の改良工法。
[24] 止水材を含む水を貯留する止水材タンク力も供給パイプを介して鉛直供給路内に 前記止水材を含む水を供給することを特徴とする請求項 15記載の軟弱地盤の改良 工法。
[25] 鉛直供給路内にフロート式逆止弁を配し、止水材タンク力 供給パイプを介して供 給された止水材を含む水の供給過剰に伴って、鉛直供給路内への止水材を含む水 の供給を遮断するようにしたことを特徴とする請求項 24記載の軟弱地盤の改良工法
[26] 表面が止水材が透過可能な目合 、のフィルタ一層により構成されて 、る鉛直ドレー ン材を打設して鉛直供給路を造成することを特徴とする請求項 15記載の軟弱地盤 の改良工法。
[27] 表面が止水材が透過不能若しくは困難な目合 、のフィルタ一層により構成されて いる鉛直ドレーン材を打設して鉛直排水路を造成することを特徴とする請求項 15記 載の軟弱地盤の改良工法。
[28] 止水材を含む水が改良地盤からの間隙水であることを特徴とする請求項 15記載の 軟弱地盤の改良工法。
[29] 鉛直供給路上端部に改良地盤力 の間隙水の排水経路と繋がる溝又は配管を接 続することを特徴とする請求項 28記載の軟弱地盤の改良工法。
[30] 鉛直ドレーン材上端部分周りに礫または粗目砂からなる層を設け、この礫または粗 目砂からなる層中に止水材を含む水を投入することを特徴とする請求項 28または 29 に記載の軟弱地盤の改良工法。
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