JP2016156147A - Construction method of anti-gigantic tsunami seacoast earth structure with highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall having rigid integral wall surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工を用いた巨大津波に対抗する防御施設（防波堤・防潮堤・海岸堤防・津波避難タワー等）の構築工法に関するものである。 The present invention relates to a construction method of a defense facility (breakwater, seawall, coastal bank, tsunami evacuation tower, etc.) against a giant tsunami using a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall with a rigid integral wall work. is there.
２０１１年東日本大震災での被害の多くは、従来の内陸型地震とは異なり東日本の太平洋沿岸部を襲った巨大津波によるものが甚大であった。この巨大津波に対して、従来の基準等で建設された津波防御施設（防波堤・防潮堤・海岸堤防・河口近くの河川堤防等）は、津波高さが想定高さを超える程度までは機能していたが、その多くは、巨大津波として押し寄せてきた津波の高さがこれらの施設高さを遥か超えてから越流・堤体の侵食・堤体のり先の地盤の洗掘等によって崩壊・流失してしまっている（下記非特許文献１、非特許文献２参照）。 Unlike the conventional inland earthquake, most of the damage caused by the 2011 Great East Japan Earthquake was caused by a huge tsunami that hit the Pacific coast of East Japan. In response to this huge tsunami, tsunami protection facilities (breakwaters, seawalls, coastal dikes, river embankments near river mouths, etc.) constructed according to conventional standards function to the extent that the tsunami height exceeds the assumed height. However, most of them collapsed by overtopping, erosion of the embankment, scouring of the ground at the tip of the embankment, etc. after the height of the tsunami that had rushed as a huge tsunami exceeded the height of these facilities It has been washed away (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 below).
図９は防潮堤の概念図（海岸保全施設技術研究会編：海岸保全施設の技術上の基準・同解説、平成１６年６月）（非特許文献１参照）であり、写真１（図１０）は天端とその付近の被覆工が剥ぎ取られて堤体のパターンの破壊が開始された状態の例を示しており、図１０（ａ）は天端被覆工のコンクリートスラブと下流側裏のりの最上段のコンクリート工がはぎ取られた防潮堤（大船渡市三陸町越喜来漁港付近）、図１０（ｂ）は天端被覆工のコンクリートスラブが移動し下流側裏のり面最上段の被覆工のコンクリート工がはぎ取られた防潮堤（宮古南津軽石付近）を示している。 Fig. 9 is a conceptual diagram of the seawall (Coastal Conservation Facility Technical Study Group: Technical Standards and Explanation of Coastal Conservation Facility, June 2004) (see Non-Patent Document 1), Photo 1 (Fig. 10 ) Shows an example of the state in which the crest of the top end and the surrounding covering work have been peeled off and the breakage of the pattern of the embankment has begun, and FIG. 10 (a) shows the concrete slab and the downstream side back of the top end covering work. Seawall (near Okiki fishing port in Sanriku-cho, Ofunato), where the topmost concrete work of the glue has been stripped, Fig. 10 (b) shows the cover of the topmost part of the downstream backside as the concrete slab of the top cover is moved. It shows a seawall (near Miyako Minamitsu Pumice) from which a concrete worker was stripped.
従来の盛土形式の防潮堤は、図９に示すように、表のり被覆工、天端被覆工、裏のり面被覆工とコンクリート工で三面貼りにしてある。しかし、越流した津波が下流側（陸側）の裏のり面を急速に流下することにより下流側のり先部の地盤が洗掘されて裏のり被覆工が不安定化して流失するとともに、その際に天端から下流のり面に向かって流れの方向が急変する箇所で生じる強烈な揚力により、盛土に固定されていない天端被覆工（コンクリート工）と下流側裏のり面の最上段の被覆工（コンクリート工）がまず剥ぎ取られ、これらによって盛土が越流津波にむき出しになって浸食が開始されて、やがて引き波等によって全断面が喪失したと思われる例が多かった。 As shown in FIG. 9, a conventional embankment type tide embankment is three-sided with a surface glue coating, a top edge coating, a back slope coating and a concrete. However, the overflowing tsunami rapidly flows down the downstream (land side) back surface, scouring the ground at the downstream end, destabilizing the back cover, and losing it. Due to the strong lift generated at the point where the flow direction suddenly changes from the top edge to the downstream slope, the top cover (concrete work) not fixed to the embankment and the uppermost covering of the downstream back slope The work (concrete work) was first stripped off, and the embankment was exposed to the overflow tsunami, and erosion was started.
このように、従来の盛土形式の防潮堤の構造上の最大の欠点は、三面貼りコンクリート工が固定されていなかったことであったと考えられる。 In this way, it is considered that the biggest drawback in the structure of the conventional embankment type seawall was that the three-sided concrete work was not fixed.
一方、図１１は南海トラフ地震対策特別措置法によって見直された中部電力浜岡原子力発電所における防波壁の例である。深さ１０〜３０ｍの連続地中壁を下部構造とし、その上部に高さ１４〜１６ｍ、壁厚２ｍのコンクリート壁を構築するものであり、巨大なコンクリート構造物で津波荷重に対応しようとしている。しかし、この構造物の建設コストは非常に高いものであり、市民の津波避難所として建設するのは現実的ではない。 On the other hand, FIG. 11 shows an example of a wave barrier at the Chubu Electric Power Hamaoka Nuclear Power Station reviewed by the Nankai Trough Earthquake Special Measures Law. A continuous underground wall with a depth of 10 to 30 m is used as a lower structure, and a concrete wall with a height of 14 to 16 m and a wall thickness of 2 m is constructed on the upper part. It is intended to cope with tsunami loads with a huge concrete structure. . However, the construction cost of this structure is very high, and it is not realistic to construct it as a citizen's tsunami shelter.
また、図１２は静岡市内に建設された津波避難タワーの例である。左側「図１２（ａ）」が高さ７ｍ、収容人数５００人、右側「図１２（ｂ）」は高さ１５ｍ、収容人数１２８人規模のものである。このように、多数の収容人数を確保しようとすると上部の荷重が大きくなるトップヘビーの状態となり、大地震を想定すると耐震上不安定な構造となるとともに、高さもそれほど高くはできない。また、大地震を想定した津波高さを確保しようとすると多数の収容人数は期待できなくなる。 FIG. 12 shows an example of a tsunami evacuation tower constructed in Shizuoka city. The left “FIG. 12A” is 7 m high and has a capacity of 500 people, and the right “FIG. 12B” is 15 m high and has a capacity of 128 people. In this way, if a large number of people are to be secured, the load on the upper part becomes a top heavy state. If a large earthquake is assumed, the structure is unstable in terms of earthquake resistance, and the height cannot be so high. In addition, if you try to secure the height of the tsunami assuming a major earthquake, you will not be able to expect a large number of people.
震災復興の過程で、海岸保全施設で防ぐ津波の高さの設定方法等が見直された。海岸堤防の高さを決める際に必要な『設計津波』の水位の設定方法は変わり、場所によっては大幅に高くなり、また、設計津波を超える高さの津波に襲われても直ちに全壊しないような『ねばり強い構造』を目指す方針が示されている。 During the earthquake reconstruction process, the method of setting the height of the tsunami to prevent at coastal conservation facilities was reviewed. The method of setting the water level of the “design tsunami” required to determine the height of the coastal dike changes, depending on the location, will be significantly high, and will not be destroyed immediately even if it is hit by a tsunami that exceeds the design tsunami A policy aiming for a “sticky and strong structure” is shown.
その方法として、津波が越流しても堤体は流出させず、のり尻が洗掘されないようにするために、
（１）裏法尻にコンクリートなど被覆
（２）裏のり面に盛土
（３）表のり面への消波工や根固め工の設置
（４）天端幅の拡大等
が提案されている（上記非特許文献３参照）。その根拠は、１９５３年の台風１３号によって三重県や愛知県の伊勢湾沿岸では土堤が崩れ甚大な被害が発生したのを契機にコンクリートの３面張りを採用し、１９５９年の伊勢湾台風ではこの３面張りは壊れなかったという事実である。
In order to prevent the levee body from flowing out even if the tsunami overflows,
(1) Covering the back edge of the concrete, etc. (2) Filling the back slope, (3) Installing a wave-dissipating or rooting work on the front slope (4) Increasing the top width, etc. ( (See Non-Patent Document 3 above). The grounds for this were the adoption of a three-sided concrete typhoon in the wake of Typhoon No. 13 in 1953, when the dam collapsed on the coast of Ise Bay in Mie and Aichi Prefectures, causing massive damage. The fact that this three-sided stretch did not break.
図１３〜図１６は上記４つの提案に対応した対策のイメージを示しており、図１３は引き波による越流への対策を示す模式図〔上記（３）に対応〕、図１４は裏法面への盛土と被覆を施した模式図〔上記（２）に対応〕、図１５は天端幅の拡大を施した模式図〔上記（４）に対応〕、図１６は押し波による越流への対策を示す模式図〔上記（１）に対応〕である。 FIGS. 13 to 16 show images of countermeasures corresponding to the above four proposals, FIG. 13 is a schematic diagram (corresponding to the above (3)) showing countermeasures against overflow due to pulling waves, and FIG. Schematic diagram with embankment and coating on the surface [corresponding to (2) above], FIG. 15 is a schematic diagram with the top width expanded (corresponding to (4) above), and FIG. It is a schematic diagram (corresponding to the above (1)) showing measures against the problem.
しかしながら、上述したように、越流した津波が下流側（陸側）の裏のり面を急速に流下することにより、下流側のり先部の地盤が洗掘されて裏のり被覆工が不安定化して流失するとともに、その際に天端から下流のり面に向かって流れの方向が急変する箇所で生じる強烈な揚力により、盛土に固定されていない天端被覆工（コンクリート工）と下流側裏のり面の最上段の被覆工（コンクリート工）がまず剥ぎ取られる。さらに、これらによって盛土が越流津波にむき出しになって浸食が開始されて、やがて引き波等によって全断面が喪失したと想定される。したがって、これらの対策だけでは効果的な対策として機能しないと想定される。 However, as described above, the tsunami that has overflowed quickly flows down the downstream (land side) back slope, so that the ground at the downstream end is scoured and the back cover coating becomes unstable. In addition, due to the strong lift generated at the point where the direction of flow suddenly changes from the top edge toward the downstream slope, the ceiling covering work (concrete work) not fixed to the embankment and the downstream side backing First, the uppermost covering (concrete) is peeled off. Further, it is assumed that the embankment is exposed to the overflow tsunami and erosion is started, and the entire cross section is eventually lost due to a pulling wave or the like. Therefore, it is assumed that these measures alone do not function as effective measures.
以上の防潮堤に対する問題点に加え、巨大地震を想定した場合、想定津波高さはさらに高くなる方へ、また、用地との関係で盛土幅もそれほどは大きくできない状況にある。したがって、例えば、天端を津波避難所として使用するためには天端を高くする必要があるが、従来の盛土形式で地震時安定性を確保するためには、小さなのり面勾配のまま高くしなければならない。そうすると、延長距離が長い盛土の場合でも建設に必要な土量は高さのほぼ二乗に比例し、底面幅は高さにほぼ比例することから、この盛土形式で津波避難施設を建設するのは現実的ではない。 In addition to the above-mentioned problems with the seawall, if a large earthquake is assumed, the height of the assumed tsunami is even higher, and the embankment width is not so large due to the site. Therefore, for example, in order to use the top as a tsunami shelter, it is necessary to raise the top, but in order to ensure stability during earthquakes in the conventional embankment form, the top slope remains high. There must be. Then, even in the case of embankments with a long extension distance, the amount of soil required for construction is almost proportional to the square of the height, and the bottom width is almost proportional to the height. Not realistic.
一方、鉄道・道路、宅地造成地などで構築されている盛土補強土工法の中の「剛な一体壁面を活用したジオシンセティック補強土擁壁」（通称ＲＲＲ−Ｂ工法）は、土のうや溶接金網をジオテキスタイルで巻き込む形式の壁面工を一次壁面とし、補強盛土による基礎地盤の変形が収束してから二次壁面を構築している。そのため、ジオテキスタイルによる盛土補強体と一体化された剛性の高い場所打ちコンクリート壁面を有し、一般的には、壁面工の剛性が高いほど補強盛土の耐力が向上することが明らかになっている。 On the other hand, the “geosynthetic reinforced earth retaining wall using a rigid integrated wall surface” (commonly known as RRR-B method) in the embankment reinforced earth construction method built on railways, roads, residential land development sites, etc. The wall surface works in the form of wrapping with geotextiles as the primary wall surface, and the secondary wall surface is constructed after the foundation ground deformation due to the reinforced embankment has converged. Therefore, it has become clear that the cast-in-place concrete wall surface with high rigidity integrated with the embankment reinforcement body by geotextile is generally provided, and in general, the strength of the reinforcement embankment is improved as the rigidity of the wall surface work is increased.
このＲＲＲ−Ｂ工法による剛で一体の壁面工を持つジオシンセティック補強土擁壁（以下、ＧＲＳ擁壁と称す。）は、既に１９９５年の阪神淡路大震災で耐震性が高いことは証明されていた。加えて、このＧＲＳ擁壁、およびこれを橋台としたジオシンセティック補強土橋台（ＧＲＳ橋台と称す。）が仙台、一ノ関、および盛岡付近で少なからず構築されていたが、今回の２０１１年東日本大震災においてもすべて無被害であり、改めてＧＲＳ擁壁およびＧＲＳ橋台は、高い耐震性を有することが証明された。 The geosynthetic reinforced earth retaining wall (hereinafter referred to as GRS retaining wall) with rigid and integral wall construction by the RRR-B method has already been proven to have high earthquake resistance in the 1995 Great Hanshin-Awaji Earthquake. . In addition, this GRS retaining wall and a geosynthetic reinforced earth abutment (called the GRS abutment) that was used as an abutment were built in Sendai, Ichinoseki, and Morioka, but in the 2011 Great East Japan Earthquake No damage was observed, and it was proved again that the GRS retaining wall and GRS abutment have high earthquake resistance.
さらに、図１に示すように、本ＧＲＳ擁壁は、波浪を直接受ける海岸護岸構造物にも適用されており、台風による波浪や津波による波力に対しても、下記に示すような優れた特徴を有する。
（１）大地震時の津波や台風時の波浪による波力に対して、剛な一体壁面が面的に抵抗する。
（２）その剛な一体壁面は、背面盛土内に敷設されたジオテキスタイルによって多点で支持されている。
（３）そのため、仮に基礎地盤が洗掘・流失して空洞化に至っても擁壁本体が倒壊することはない。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the present GRS retaining wall is also applied to a coastal revetment structure that directly receives waves, and has excellent properties as shown below against waves caused by typhoons and tsunami waves. Has characteristics.
(1) The rigid integral wall surface resists the wave force caused by tsunamis during major earthquakes and waves during typhoons.
(2) The rigid integral wall surface is supported at multiple points by a geotextile laid in the back embankment.
(3) Therefore, even if the foundation ground is scoured or washed away and becomes hollow, the retaining wall body will not collapse.
しかしながら、図１７はジオシンセティックで補強された防潮堤の一例であるが、この形式では盛土高さＨ＝７〜８ｍに対して底面幅は約４０ｍ程度を必要とし、巨大地震を想定した場合には前述したように津波高さはさらに大きくなることから現実的ではない。 However, Fig. 17 shows an example of a tide embankment reinforced with geosynthetics. In this form, the bottom width is required to be about 40m with respect to the embankment height H = 7-8m, and a large earthquake is assumed. As mentioned above, the height of the tsunami becomes even larger, which is not realistic.
いま、巨大地震に対する津波高さをＨ＝１５ｍと想定すると、のり面勾配１：２．５（２割５分）、天端幅１０ｍを確保しようとすると必要盛土底面幅は８５ｍとなり、極めて大きな堤体幅と土工量が必要となる。 Assuming that the height of the tsunami for a huge earthquake is H = 15m, if you want to secure a slope of 1: 2.5 (20% and 5 minutes) and a top edge width of 10m, the necessary embankment bottom width is 85m, which is extremely large. The bank body width and earthwork amount are required.
一方、防波堤や防潮堤を構築する目的に使われる補強盛土壁を、いわゆる細長比が大きい延長距離が長い両端補強盛土壁の形式で用いることができる。この場合、盛土幅が相対的に小さくて盛土高が相対的に大きい短柱状の構造形式となるために、高さが大きくなっても、それに比例して底面幅は大きくならず、必要土量も高さの二乗に比例して大きくなることはない。しかし、壁高が１０ｍ程度を超えるような場合に地震時の安定性を向上させる技術の開発が必須となっている。 On the other hand, a reinforced embankment wall used for the purpose of constructing a breakwater or a tide embankment can be used in the form of a double-sided reinforced embankment wall with a large extension ratio and a long extension distance. In this case, a short columnar structure with a relatively small embankment width and a relatively large embankment height, so even if the height increases, the bottom width does not increase proportionally, and the required amount of soil Does not increase in proportion to the square of the height. However, when the wall height exceeds about 10 m, it is essential to develop a technology that improves the stability during an earthquake.
すなわち、剛な一体壁面工をもつジオシンセティックス補強土壁構造物は、地震力に対して有効に抵抗できることは知られている。しかし、この形式の構造物でも、両端補強盛土壁の幅に対する高さの比（細長比）が大きいほど、延長方向に直交する断面内での転倒とせん断・曲げ変形が卓越して耐震性が低下する。したがって、１９９５年阪神淡路地震や２０１１年東日本大震災で経験したようなレベル２地震動に対しても安定性を確保するためには、安定性をより向上させることが必要である。 That is, it is known that a geosynthetic reinforced earth wall structure having a rigid integral wall surface can effectively resist seismic force. However, even in this type of structure, the greater the ratio of height to width of the embossed embankment wall (elongation ratio), the greater the fall and shear / bending deformation within the cross section perpendicular to the extension direction, and the greater the earthquake resistance. descend. Therefore, it is necessary to further improve the stability in order to ensure stability against the level 2 ground motions experienced in the 1995 Hanshin-Awaji Earthquake and the 2011 Great East Japan Earthquake.
本発明は、上記状況に鑑みて、レベル２地震動に対しても安定性をより向上させることができる、剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法を提供することを目的とする。 In view of the above situation, the present invention can improve stability against level 2 ground motion, and can be used for coasting against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall construction with a rigid integral wall construction. The purpose is to provide a construction method for soil structures.
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法であって、補強盛土体に鉛直にプレロードおよびプレストレスをかけることにより前記補強盛土体を高剛性化するとともに、鉛直壁面工の引張り荷重に対する耐力を向上させ、構造物全体としてせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくして地震動に対する応答を小さくするとともに、せん断変形を抑制し、また前記構造物の転倒およびせん断と曲げ破壊に対する耐力を増大させることにより耐震安定性を向上させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] A construction method of coastal soil structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced soil retaining wall construction with a rigid integral wall construction, by vertically preloading and prestressing the reinforced embankment In addition to increasing the rigidity of the reinforced embankment body, improving the proof stress against the tensile load of the vertical wall work, increasing the natural frequency f 0 for shear and bending vibrations as a whole structure and reducing the response to earthquake motion, It is characterized in that the seismic stability is improved by suppressing the deformation and increasing the resistance to overturning, shearing and bending fracture of the structure.
〔２〕上記〔１〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、構造体全体としてせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくして地震動に対する応答を小さくするとともに、せん断変形を抑制し、また転倒およびせん断と曲げ破壊に対する耐力を増大させることによって耐震安定性を向上させることを特徴とする。 [2] In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced soil retaining wall construction having a rigid integral wall construction described in [1] above, the structure as a whole is inherent to shear and bending vibrations. It is characterized by improving the seismic stability by increasing the frequency f 0 to reduce the response to seismic motion, suppressing shear deformation, and increasing the resistance to overturning and shear and bending failure.
〔３〕上記〔２〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、固定治具を構成する油圧ジャッキを用いて補強盛土体に鉛直方向にプレロードを加えて弾性化してから一部荷重を除去し、その後、再度補強盛土体にプレストレスを掛けることにより補強盛土体を高剛性化し、プレストレスの作用による補強盛土体のクリープ沈下によるプレストレスの減少を小さくするために、コンクリート版を凸状形状として盛土の沈下に追随する形状とし、さらに、盛土の圧縮に伴ってコンクリート版が壁面工に接触してコンクリート版に作用しているプレストレスが壁面工に転移しないように、剛性が低い圧縮性部材を鉛直壁との間に敷設することを特徴とする。 [3] In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having a rigid integral wall construction described in [2] above, a hydraulic jack constituting a fixing jig is used. Apply a preload to the reinforced embankment in the vertical direction to make it elastic, remove some loads, and then apply prestress to the reinforced embankment again to make the reinforced embankment more rigid and reinforce by prestressing action. In order to reduce the decrease in prestress due to the creep settlement of the embankment, the concrete plate is formed in a convex shape to follow the subsidence of the embankment. A compressible member having low rigidity is laid between the vertical wall so that the prestress acting on the plate does not transfer to the wall work.
〔４〕上記〔３〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、前記作業は、補強盛土体にプレストレスを作用させる範囲内のみで実施し、鉛直壁面工には、別途独立して圧縮プレストレスを加えることを特徴とする。 [4] In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced soil retaining wall work having a rigid integral wall work described in [3] above, the work includes prestressing the reinforced embankment It is carried out only within the range in which the pressure is applied, and it is characterized in that compression prestress is separately applied to the vertical wall surface work.
〔５〕上記〔４〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、両端補強土壁の延長方向に対しては、補強盛土体用、および鉛直壁面工用のそれぞれ独立した限定された範囲内でプレストレスを作用させることを特徴とする。 [5] In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by the high rigidity geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having the rigid integral wall construction described in [4] above, Is characterized in that prestress is applied within a limited range for each of the reinforced embankment and the vertical wall surface construction.
〔６〕上記〔１〕〜〔５〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、転倒破壊を防ぐために基礎部の根入れ深さ、および基礎幅を大きくし、さらに補強杭を打設することを特徴とする。 [6] In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having the rigid integral wall construction described in [1] to [5] above, a foundation for preventing overturning failure It is characterized by enlarging the depth of the part and the foundation width, and further placing a reinforcing pile.
〔７〕上記〔６〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、両端補強盛土体を高剛性化するために、盛土にプレロードとプレストレスを加えるとともに、壁面工にプレストレスを作用させ、土石流や落石等によるせん断力と曲げモーメントに抵抗させるために上流側壁面構造をＳＲＣ構造にするとともに、壁厚を下流側壁面よりも大きくすることを特徴とする。 [7] In the construction method of a coastal earth structure that resists a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having a rigid integral wall construction described in [6] above, in order to increase the rigidity of a double-sided reinforcement embankment In addition, preload and prestress are applied to the embankment, prestress is applied to the wall work, and the upstream side wall surface structure is changed to the SRC structure in order to resist shearing force and bending moment due to debris flow and falling rocks, etc. It is characterized by being larger than the downstream side wall surface.
〔８〕上記〔１〕〜〔６〕記載のいずれか一項記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、構築された構造体を住宅エリアの海側の農地エリアに配置し、津波多重防御対策とすることを特徴とする。 [8] In the construction method of a coastal soil structure that resists a huge tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced soil retaining wall construction having the rigid integral wall construction described in any one of [1] to [6] above, The constructed structure is arranged in the farmland area on the sea side of the residential area, and is used as a countermeasure against tsunami defense.
〔９〕上記〔８〕記載の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、前記農地エリアに前記住宅エリアから順次鉄道線路、道路、防災緑地を海側に向かって多重に制御することを特徴とする。 [9] In the construction method of a coastal earth structure that resists a huge tsunami by the highly rigid geosynthetic reinforced soil retaining wall construction having the rigid integral wall construction described in [8] above, the farmland area is sequentially trained from the residential area to the farmland area. It is characterized by multiple control of tracks, roads, and disaster prevention green areas toward the sea side.
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）細長比の大きい両端補強盛土壁のせん断および曲げ剛性を高めることによって構造体全体としてのせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくして曲げ振動の応答が下がるとともに、盛土の剛性の増加によって構造体の曲げ変形とせん断変形が抑制される。また、壁面工の引張り耐力を向上させることによって構造体の転倒・曲げ破壊に対する耐力が高くなる。これらの効果によって、構造体としての耐震性が格段に向上する。
（２）両端補強盛土擁壁の天端全体を覆っているコンクリート版を壁面工を貫通していて壁面工下端にアンカーされている鉛直緊張材に連結することによって両端壁面工下端で鉛直反力を取って、前記鉛直緊張材を固定治具で締めつけ、補強盛土体に鉛直にプレロードとプレストレスを掛けて補強盛土体を高剛性化し、耐力を向上させることができる。このことによって、構造体の曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくし、それを保つことにより曲げ変形を抑制し同時にせん断変形を抑制し、曲げ破壊とせん断破壊を防ぐ。
（３）補強盛土体に鉛直にプレロードとプレストレスを掛けることによって、外側の剛壁面に緊結された高強度ジオシンセティックス補強材に引張り力が発揮されて盛土の剛性が効率的に向上する。このことによって、補強盛土全体の曲げ変形に対する固有振動数ｆ0 が向上するとともにせん断変形が大幅に抑制される。
（４）壁面工に圧縮プレストレスを導入することによって、壁面工の引張り荷重に対する耐力が向上する。そのため、壁面工の基礎コンクリート部の鉛直引張り対する抵抗力を有効に活用することができるようになり、構造体の曲げ変形と共に剛体としての転倒破壊に対する安定性が向上する。
（５）以上の結果、延長距離の長い両端補強盛土壁の壁高を盛土幅と比較して大幅に高くすることが可能となり、「南海トラフ巨大地震」に備えるための防波堤の高さを大幅に高くすることが可能となる。また、敷地面積を有効利用した地震と津波に対して安定な盛土形式の津波避難タワーあるいは壁体としての利用が可能となる。
（６）同時に、ジオシンセティック補強土体と剛な壁面工とを一体化したジオシンセティック補強土擁壁擁壁の持つ高い耐震性の効果で、「南海トラフ巨大地震」等の巨大な地震に対して『粘り強い』特性を発揮することができる。
（７）本発明の両端補強盛土壁工法で防潮堤を構築すると盛土底面幅を大幅に削減することが可能となり、農地等を有効に活用することができる。
（８）また、同様に、高剛性の両端補強盛土壁とすることによって、大幅に盛土高さを高くすることが可能となることから、住宅エリアに近い鉄道盛土部の高さを設計津波高さよりも高くしておくことによって大地震時には津波避難タワーあるいは壁体としての利用が可能となる。
（９）その結果、住宅エリア近くに津波避難タワーあるいは壁体を新たに創る必要が無い。
According to the present invention, the following effects can be achieved.
(1) By increasing the shear and bending stiffness of the embankment-reinforced embankment wall with a large slenderness ratio, the natural frequency f 0 is increased with respect to the shear and bending vibration of the whole structure, and the response of the bending vibration is lowered, and the stiffness of the embankment As a result of this increase, bending deformation and shear deformation of the structure are suppressed. Further, by improving the tensile strength of the wall work, the strength of the structure against overturning and bending breakage is increased. By these effects, the earthquake resistance as a structure is remarkably improved.
(2) Vertical reaction force at the lower end of the wall work on both ends by connecting the concrete plate covering the entire top edge of the embankment retaining wall on both ends to the vertical tension material penetrating the wall work and anchored at the lower end of the wall work Then, the vertical tension member is fastened with a fixing jig, and the reinforcing embankment body is preloaded and prestressed vertically to increase the rigidity of the reinforcing embankment body, thereby improving the proof stress. As a result, the natural frequency f 0 with respect to the bending vibration of the structure is increased and maintained to suppress bending deformation and simultaneously suppress shear deformation, thereby preventing bending and shear failure.
(3) By vertically preloading and prestressing the reinforced embankment, a tensile force is exerted on the high-strength geosynthetic reinforcement that is tightly coupled to the outer rigid wall surface, and the rigidity of the embankment is efficiently improved. As a result, the natural frequency f 0 with respect to the bending deformation of the entire reinforced embankment is improved and the shear deformation is greatly suppressed.
(4) By introducing compression prestress into the wall work, the proof stress of the wall work against the tensile load is improved. Therefore, it becomes possible to effectively utilize the resistance force against the vertical tension of the foundation concrete part of the wall surface construction, and the stability against the overturning failure as a rigid body is improved together with the bending deformation of the structure.
(5) As a result of the above, it is possible to make the wall height of the reinforced embankment wall with long extension distance significantly higher than the embankment width, greatly increasing the height of the breakwater to prepare for the “Nankai Trough Great Earthquake” It becomes possible to make it high. In addition, it can be used as a tsunami evacuation tower or wall in the form of banking that is stable against earthquakes and tsunamis that effectively use the site area.
(6) At the same time, the geosynthetic reinforced soil retaining wall retaining wall that integrates the geosynthetic reinforced soil body and rigid wall construction has a high earthquake resistance effect. Can exhibit “persistent” characteristics.
(7) When a seawall is constructed by the double-sided reinforced embankment wall method of the present invention, the embankment bottom width can be greatly reduced, and farmland and the like can be used effectively.
(8) Similarly, the height of the embankment can be significantly increased by using a highly rigid both-ends reinforced embankment wall. By making it higher than this, it can be used as a tsunami evacuation tower or wall in the event of a large earthquake.
(9) As a result, there is no need to create a new tsunami evacuation tower or wall near the residential area.
本発明の剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法において、補強盛土体に鉛直にプレロードおよびプレストレスをかけることにより前記補強盛土体を高剛性化するとともに、壁面工に鉛直方向にプレストレスをかけることにより前記壁面工の引張り荷重に対する耐力を向上させ、構造物全体としてせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくして地震動に対する応答を小さくするとともに、曲げおよびせん断変形を抑制し、また前記構造物の転倒と曲げおよびせん断破壊に対する耐力を増大させることにより耐震安定性を向上させる。 In the construction method of a coastal earth structure against a giant tsunami by a highly rigid geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having a rigid integral wall construction of the present invention, the reinforcement is performed by preloading and prestressing the reinforcement embankment body vertically. In addition to increasing the rigidity of the embankment body, prestressing the wall work in the vertical direction improves the load bearing capacity against the tensile load of the wall work, and increases the natural frequency f 0 against shear and bending vibrations as a whole structure. As a result, the response to the earthquake motion is reduced, the bending and shear deformation is suppressed, and the seismic stability is improved by increasing the resistance against the falling, bending and shear failure of the structure.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明は、高い耐震性や耐波浪性を有する剛な一体壁面工を有するジオシンセティック補強土擁壁の構造物全体の剛性と耐力・安定性をさらに高めることによって、近い将来に発生することが予測されている「首都圏直下地震」や「南海トラフ巨大地震」に備えて、主として、『強い揺れ』と『巨大な津波』対策として、津波防御施設（防波堤・防潮堤・海岸堤防・津波避難タワー等）を構築する工法に関するものである。 The present invention may occur in the near future by further enhancing the rigidity, proof stress and stability of the entire structure of the geosynthetic reinforced soil retaining wall having a rigid integral wall construction with high earthquake resistance and wave resistance. Tsunami defense facilities (breakwaters, seawalls, coastal dikes, tsunami evacuation), mainly as countermeasures against “strong shaking” and “giant tsunamis” in preparation for the predicted “Greater Tokyo Earthquake” and “Nankai Trough Earthquake” It is related to the construction method of building a tower.
本発明は、２０１３年１２月に施行された南海トラフ地震対策特別措置法と首都直下特別措置法に沿って再度想定地震動等が見直された結果、想定津波高さがより高くなり、また「粘り強い構造」が要求されるようになったことにこたえるために提案した技術である。 As a result of reviewing the estimated ground motion again in accordance with the Nankai Trough Earthquake Special Measures Law and the Special Measures Law Directly under the Tokyo Metropolitan Government, which were enacted in December 2013, the estimated tsunami height increased. This is a technology proposed to respond to the demand for “structure”.
南海トラフ巨大地震で特に重きを置いている項目は、短時間で押し寄せる津波に対する対策であり、本発明に関するものとしては、以下が挙げられる。
（１）粘り強い防潮堤の整備。
（２）同様に、粘り強い防波堤や防潮堤による多重防御対策。
（３）高台などが近くにない避難困難地域における津波避難タワーあるいは壁体の整備。
An item that is particularly important in the Nankai Trough earthquake is a measure against a tsunami that rushes in a short time. Examples of the present invention include the following.
(1) Maintenance of tenacious seawall.
(2) Similarly, multi-defense measures using persistent seawalls and seawalls.
(3) Maintenance of tsunami evacuation towers or walls in difficult evacuation areas where there are no hills nearby.
以上の内、粘り強い防潮堤については、越流した津波が下流側（陸側）の裏のり面を急速に流下することにより下流側のり先部の地盤が洗掘されて裏のり被覆工が不安定化して流失することを防ぐとともに、その際に生じる強烈な揚力により、盛土に固定されていない天端被覆工（コンクリート工）と下流側裏のり面の被覆工（コンクリート工）が剥ぎとられないように堤体盛土と一体化する方法が有効である（上記特許文献１参照）。 Of the above, for the tenacious seawall, the tsunami that overflowed quickly flowed down the backside of the downstream side (land side) and the ground at the tip of the downstream side was scoured, so there was no need for the backside cover work. In addition to stabilizing and preventing runoff, the strong lift generated at that time peels off the top cover (concrete) that is not fixed to the embankment and the downstream back cover (concrete). A method of integrating with the bank embankment is effective (see Patent Document 1 above).
したがって、ここでは、粘り強い防波堤の構築方法と津波避難タワーとしての適応性について述べる。 Therefore, here we describe the construction method of the tenacious breakwater and its adaptability as a tsunami evacuation tower.
ここで本発明の細長比の大きい両端補強盛土壁の耐震性向上技術は、構造物全体の剛性を高く保ち、高い固有振動数ｆ0 を保つことにより、大地震時（強地震動）の卓越振動数ｆp に接近させないようにして大地震時に構造体が共振しないようにして、構造体の曲げ変形とせん断変形を抑制し、曲げ変形とせん断変形に対する盛土の耐力を増加させるとともに壁面工の鉛直引張り荷重に対する耐力を向上させることによって構造体の転倒およびせん断・曲げ変形に対する耐力を向上させる補強盛土壁構築工法である。 Here, the seismic improvement technology of the embossed embankment wall with a large slenderness ratio according to the present invention maintains the rigidity of the entire structure high and maintains a high natural frequency f 0 , so that the prevailing vibration during a large earthquake (strong ground motion). Keeping the structure close to several f p so that the structure does not resonate in the event of a large earthquake, the bending deformation and shear deformation of the structure are suppressed, the strength of the embankment against bending deformation and shear deformation is increased, and the vertical of the wall work This is a reinforced embankment wall construction method that improves the strength against overturning, shearing and bending deformation of the structure by improving the strength against tensile load.
図２は細長比の大きい両端補強盛土壁の大地震時の破壊モードを模式的に示したものである。Ｌ２地震動等の大地震が両端補強盛土壁に作用すると、剛体としての転倒破壊および過大な曲げ変形・せん断変形によって機能が損なわれる。この時に、両端補強盛土の一方の鉛直壁面１０１と盛土１０２には過大な引張り力Ａが作用し引張り破壊が生じ、また、他方の鉛直壁１０３と盛土１０４には過大な圧縮力Ｂが作用し、鉛直壁面工にはそれぞれ、壁面工と盛土の引張り破壊と構造物全体の浮き上がりＣ、および盛土の圧縮破壊と壁面工の座屈Ｄが発生する。 FIG. 2 schematically shows the failure mode during a large earthquake on both-end reinforced embankment walls with a large slenderness ratio. When a large earthquake such as L2 ground motion acts on both ends of the reinforced embankment wall, the function is impaired due to the overturning fracture as a rigid body and excessive bending deformation and shear deformation. At this time, an excessive tensile force A acts on one vertical wall surface 101 and the embankment 102 of the both-end reinforced embankment, and tensile failure occurs, and an excessive compressive force B acts on the other vertical wall 103 and the embankment 104. In the vertical wall surface work, the wall surface work and the tensile failure of the embankment and the lift C of the whole structure, and the compression failure of the embankment and the wall work buckling D occur, respectively.
その対策として、以下の方法が有効に機能する。
（１）細長比の大きい構造物は、大地震時には過大な曲げ・せん断変形あるいは剛体としての転倒によって構造物としての機能が失われる虞がある。そのため、構造体全体としてせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくして地震動に対する応答を小さくするとともにせん断変形を抑制し、また転倒・曲げ破壊に対する耐力を増大することによって耐震安定性を向上させる。
（２）構造体全体としてせん断および曲げ振動に対する固有振動数ｆ0 を大きくするためには、補強盛土体に鉛直にプレロードを加えて弾性化してからプレストレスを掛けることによって外側の剛壁面に緊結された高強度ジオシンセティックス補強材に引張り力が発揮されて補強盛土体を高剛性化する。
（３）同時に壁面工に鉛直方向に圧縮プレストレスを加えることによって、壁面工の引張り破壊に対する耐力を向上させて両端補強盛土擁壁の曲げ・せん断変形および剛体としての転倒による破壊に対する耐力を向上させる。
（４）上記（２）の補強盛土体にプレストレスを作用させるために、両端壁面工の基礎部で鉛直反力を取り、鉛直緊張材、固定治具（塩ビ管、ナット、油圧ジャッキ等で構成）、および圧縮性部材等（以下、緊張装置という）を用い、さらに、上部コンクリート版を凸状にすることによって、補強盛土体および鉛直壁の両方にプレストレスを作用させる。なお、この補強盛土用緊張装置は、コンクリート壁面工緊張装置と、独立に作用させることが可能なものとする。
（５）この圧縮性部材は、盛土が圧縮変形しても補強盛土体に作用するプレストレスを壁面工に伝達させるためのものであり、これに用いる材料は、補強盛土材と同等の剛性があるものを使用する。
（６）盛土幅Ｂに対して、盛土高Ｈを大幅に増大させたいような場合には、細長比（Ｈ／Ｂ）が大幅に大きくなり、更なる転倒防止対策が必要となる。概ねの目安としては、Ｈ／Ｂ＞２になるような構造体の場合には、さらに、基礎コンクリート部１０にアンカー機能を付加するために、根入れ深さ、および幅を大きくすることによって、更なる耐震性能の向上を図る。
（７）根入れ部のアンカー機能をさらに増大させるために、必要に応じて、ラディッシュアンカー等の中径〜太径補強体を打設する。
（８）壁面工と連結された高強度ジオシンセティックス補強材に引張り抵抗が効率的に発揮させることによって盛土が破壊することなく大きな鉛直荷重が加えられ、プレロードによる盛土の弾性化及びプレストレスによる盛土の高剛性化を効率的に実現させる。このことによって、補強盛土全体の曲げ・せん断変形に対する固有振動数ｆ0 が大幅に向上するとともに、強震動による剛性の低下に伴うｆ0 の低下を抑制できる。同時に、曲げ変形とせん断変形を大幅に抑制させるとともに、構造物全体の曲げ変形に伴う圧縮力の増加に対して盛土が圧縮破壊しないようにする。
（９）補強盛土体をさらに高剛性化するためには、必要によって補強盛土体を構築する盛土材としてセメント改良礫土をサンドイッチ状、もしくは全層撒き出し・転圧する。
As a countermeasure, the following methods function effectively.
(1) A structure having a large slenderness ratio may lose its function as a structure due to excessive bending / shear deformation or falling as a rigid body during a large earthquake. Therefore, the seismic stability is improved by increasing the natural frequency f 0 for the shear and bending vibrations as a whole structure, reducing the response to earthquake motion, suppressing shear deformation, and increasing the resistance to overturning and bending failure. Let
(2) To increase the natural frequency f 0 with respect to shear and bending vibrations as a whole structure, preload is applied to the reinforced embankment to make it elastic and then prestressed so that the outer rigid wall is tightly bound. Tensile force is exerted on the high-strength geosynthetics reinforcement material to make the reinforced embankment highly rigid.
(3) Simultaneously applying compressive prestress to the wall work in the vertical direction to improve the strength against tensile failure of the wall work, improving the strength against bending / shear deformation of the double-walled reinforced embankment walls and failure due to falling as a rigid body Let
(4) In order to apply prestress to the reinforced embankment of (2) above, vertical reaction force is taken at the base of the wall construction at both ends, and vertical tension members, fixing jigs (PVC pipes, nuts, hydraulic jacks, etc.) Configuration), a compressible member or the like (hereinafter referred to as a tension device), and by making the upper concrete plate convex, prestress is applied to both the reinforced embankment and the vertical wall. The tension device for reinforcing embankment can be made to act independently of the concrete wall surface tension device.
(5) This compressible member is for transmitting the prestress acting on the reinforced embankment to the wall work even if the embankment is compressively deformed, and the material used for this has the same rigidity as the reinforced embankment material. Use something.
(6) If the bank height H is to be significantly increased with respect to the bank width B, the slenderness ratio (H / B) is significantly increased, and further measures for preventing overturning are required. As a general guideline, in the case of a structure that satisfies H / B> 2, in order to add an anchor function to the foundation concrete part 10, by increasing the depth of insertion and the width, To further improve seismic performance.
(7) In order to further increase the anchor function of the root insertion portion, a medium-diameter to large-diameter reinforcing body such as a radish anchor is placed as necessary.
(8) A high vertical load is applied to the high-strength geosynthetics reinforcement connected to the wall construction efficiently without breaking the embankment, and the embankment is elasticized by preload and prestressed. Efficiently realize high rigidity of embankment. As a result, the natural frequency f 0 with respect to bending / shear deformation of the entire reinforced embankment is greatly improved, and the decrease in f 0 due to the decrease in rigidity due to strong ground motion can be suppressed. At the same time, bending deformation and shear deformation are greatly suppressed, and the embankment is prevented from compressive failure against an increase in compressive force accompanying bending deformation of the entire structure.
(9) In order to further increase the rigidity of the reinforced embankment, cement-impregnated gravel earth is sandwiched or rolled out and rolled as necessary for constructing the reinforced embankment.
図３は本発明の第１実施例を示す細長比の大きい高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工の模式図（その１）であり、補強盛土体にプレロードとプレストレスを加える工法の説明図である。 FIG. 3 is a schematic diagram (part 1) of a high-rigidity geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having a large slenderness ratio according to the first embodiment of the present invention, and is an explanatory view of a construction method for applying preload and prestress to a reinforced embankment body. is there.
図３において、１は地盤、２は補強盛土体、３はジオテキスタイル、４は高強度ジオテキスタイル、５は擁壁躯体、６は下部反力版、７は盛土あるいは壁面工プレロード・プレストレス用の鉛直緊張材、８はセメント改良礫土層、９は土のう、もしくは溶接金網、１０は基礎コンクリート、１１は固定治具、１２は塩ビパイプ、１３はコンクリート版、１４は鉛直壁、１５は圧縮性部材、１６は補強杭である。 In FIG. 3, 1 is ground, 2 is reinforced embankment, 3 is geotextile, 4 is high-strength geotextile, 5 is a retaining wall, 6 is a lower reaction plate, 7 is vertical for embankment or wall preloading and prestressing. Tensile material, 8 cement improved gravel layer, 9 sandbag or welded wire mesh, 10 concrete foundation, 11 fixing jig, 12 PVC pipe, 13 concrete plate, 14 vertical wall, 15 compressible member, Reference numeral 16 denotes a reinforcing pile.
図４は本発明の第１実施例を示す細長比の大きい高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工の模式図（その２）であり、補強盛土体と壁面工に独立にプレストレスを作用させる工法の説明図である。 FIG. 4 is a schematic diagram (part 2) of a high-rigidity geosynthetic reinforced earth retaining wall construction having a large slenderness ratio according to the first embodiment of the present invention, in which a prestress is independently applied to the reinforcement embankment and the wall construction. It is explanatory drawing of.
この図において、２１はロードセル、２２ナット（プレロード時）である。なお、図３と同じものには同じ符号を付してその説明は省略する。 In this figure, 21 is a load cell, 22 nut (at the time of preload). The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
以下、補強盛土体２にプレロードとプレストレスを加える工法ならびに鉛直壁面工１４にプレストレスを加える工法を説明する。
（１）上記したように、両端補強盛土擁壁の天端全体を覆っているコンクリート版１３を壁面工（鉛直壁１４）を貫通して壁面工下端にアンカーされている鉛直緊張材７に連結し、固定治具１１を構成する油圧ジャッキを用いて補強盛土体２に鉛直方向にプレロードを加えて弾性化してから一部荷重を除去し、その後、ナット２２を締めつける等の簡単な方法で再度補強盛土体２にプレストレスを掛けることによって補強盛土体２を高剛性化する。
（２）プレストレスの作用による補強盛土体２のクリープ沈下によるプレストレスの減少を小さくするために、コンクリート版１３を凸状形状として盛土の沈下に追随する形状とする。
（３）さらに、盛土の圧縮に伴ってコンクリート版１３が壁面工に接触してコンクリート版１３に作用しているプレストレスが壁面工に転移しないように、剛性が低い圧縮性部材１５を鉛直壁面工１４との間に敷設する。
（４）上記（２）および（３）の作業は、補強盛土体２にプレストレスを作用させる範囲内のみで実施し、鉛直壁面工１４には、別途独立して圧縮プレストレスを加えるものとする。すなわち、鉛直壁面工１４には、図４に示すように固定治具１１を構成する油圧ジャッキを用いて壁面工に鉛直方向にプレストレスを加え、その後、ナット２２を締めつける。
（５）このように、両端補強土壁の延長方向に対しては、補強盛土体用、および鉛直壁面工用のそれぞれ独立した限定された範囲内でプレストレスを作用させるものとする。そうすることによって、補強盛土体２、および鉛直壁面工１４のコンクリートにそれぞれ独立してプレストレスを作用させることが可能となる。
Hereinafter, a method of applying preload and prestress to the reinforced embankment 2 and a method of applying prestress to the vertical wall surface construction 14 will be described.
(1) As described above, the concrete plate 13 covering the entire top end of the double-wall reinforced embankment retaining wall is connected to the vertical tension member 7 penetrating through the wall work (vertical wall 14) and anchored to the lower end of the wall work. Then, using a hydraulic jack constituting the fixing jig 11, a preload is applied to the reinforcing embankment body 2 in the vertical direction to make it elastic, and then a part of the load is removed, and then the nut 22 is tightened again. By prestressing the reinforced embankment body 2, the reinforced embankment body 2 is made highly rigid.
(2) In order to reduce the decrease in the prestress due to the creep settlement of the reinforced embankment 2 due to the prestressing action, the concrete plate 13 is formed in a convex shape so as to follow the settlement of the embankment.
(3) Further, the compressible member 15 having a low rigidity is attached to the vertical wall surface so that the prestress acting on the concrete plate 13 is not transferred to the wall surface work by the concrete plate 13 coming into contact with the wall surface work as the embankment is compressed. Lay between the two.
(4) The above operations (2) and (3) are performed only within the range in which prestress is applied to the reinforced embankment 2, and the vertical wall surface work 14 is separately subjected to compression prestress separately. To do. That is, as shown in FIG. 4, the vertical wall surface work 14 is prestressed in the vertical direction using a hydraulic jack constituting the fixing jig 11, and then the nut 22 is tightened.
(5) As described above, prestress is applied to the extending direction of the double-sided reinforced earth walls within the independent limited ranges for the reinforcing embankment and the vertical wall surface construction. By doing so, it becomes possible to make prestress act independently on the reinforced embankment body 2 and the concrete of the vertical wall surface construction 14, respectively.
図５は本発明の実施例を示す補強盛土体へのプレストレス加圧工法の説明図である。 FIG. 5 is an explanatory view of a prestress pressurizing method to a reinforced embankment showing an embodiment of the present invention.
ここで、２１はロードセル、２２はナットである。図３と同じものには同じ符号を付してその説明は省略する。 Here, 21 is a load cell and 22 is a nut. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
プレストレスの作用による補強盛土体２のクリープ沈下に伴い、剛性が低い圧縮性部材１５に、盛土の圧縮とほぼ同量の弾性変形が生じるため、凸状のコンクリート版１３が補強盛土体２に加えるプレストレスが維持され、盛土に継続してプレストレスが作用する。 Accompanying the creep settlement of the reinforced embankment body 2 due to the prestressing action, the compressive member 15 having low rigidity undergoes an elastic deformation of the same amount as the compression of the embankment, so that the convex concrete plate 13 becomes the reinforced embankment body 2. Prestress to be applied is maintained and prestress continues to act on the embankment.
次に、細長比Ｈ／Ｂ＞2 になるような両端補強盛土体の対策方法について説明する。 Next, a countermeasure method for the double-end reinforced embankment so that the slenderness ratio H / B> 2 will be described.
南海トラフ地震のような巨大地震に対しては、図１１に示すように防波堤の高さはＨ＝１４〜１６ｍ程度は必要となる。ここで、盛土幅を７〜８ｍ程度とすると細長比Ｈ／Ｂは２程度となる。 For a huge earthquake such as the Nankai Trough earthquake, the height of the breakwater is required to be about H = 14 to 16 m as shown in FIG. Here, when the embankment width is about 7 to 8 m, the slenderness ratio H / B is about 2.
前述したように、概ねの目安として、Ｈ／Ｂ＞1 になるような両端補強盛土壁の耐震対策として、補強盛土体全体を高剛性化して応答変位を小さくするために、
（１）補強盛土全体にプレロード・プレストレスを作用させる。
（２）必要に応じて、セメント改良礫土を盛土材として用いる。
（３）梁、もしくはコンクリート路盤と鉛直壁面工を一体化する。
（４）また、鉛直壁面工に作用する引張り力に対しては、壁面工に鉛直方向に圧縮プレストレスを加えておくことによって、壁面工の引張り破壊に対する耐力を向上させる。
As mentioned above, as a general guideline, as an earthquake resistance measure for both-end reinforced embankment walls where H / B> 1, in order to increase the rigidity of the entire reinforced embankment and reduce the response displacement,
(1) Preload / stress is applied to the entire reinforced embankment.
(2) If necessary, use cement-improved gravel as embankment material.
(3) Integrate beams or concrete roadbed and vertical wall work.
(4) Further, with respect to the tensile force acting on the vertical wall surface work, the compressive pre-stress is applied to the wall surface work in the vertical direction, thereby improving the resistance to the tensile failure of the wall surface work.
等の対策工を採用した。 Measures such as these were adopted.
しかしながら、細長比（Ｈ／Ｂ）がさらに大きくなると、巨大地震時には転倒防止対策等が必要となる。 However, if the slenderness ratio (H / B) is further increased, it will be necessary to take measures to prevent overturning in the event of a huge earthquake.
図６は従来の方法よりも基礎部の根入れ深さ、および基礎幅を大きくし、さらに補強杭を打設した例を示す図である。 FIG. 6 is a view showing an example in which the depth of base insertion and the width of the foundation are made larger than those of the conventional method, and a reinforcing pile is placed.
この図において、３１は従来の根入れ深さ、３２は大きい根入れ深さ、３３は従来の基礎幅、３４は増設基礎部、３５は捨てコンクリート、３６は栗石、３７は補強杭、３８は土のう、もしくは溶接金網、３９は補強盛土体である。 In this figure, 31 is a conventional penetration depth, 32 is a large penetration depth, 33 is a conventional foundation width, 34 is an additional foundation, 35 is abandoned concrete, 36 is chestnut, 37 is a reinforcing pile, and 38 is A sandbag or welded wire mesh 39 is a reinforced embankment.
このように、基礎部の根入れ深さおよび基礎幅を大きくすることによって、根入れ部の受動抵抗およびアンカー機能が大幅に増大し、さらに、必要に応じて補強杭３７を打設することによって、Ｌ２地震動のような大地震時に予測される両端補強盛土体の転倒破壊に対して有効性が発揮される。 As described above, by increasing the depth and width of the foundation portion, the passive resistance and anchor function of the root portion are greatly increased, and further, if necessary, the reinforcing pile 37 is driven. The effectiveness is demonstrated against the overturning failure of the both-ends reinforced embankment predicted at the time of a large earthquake such as L2 ground motion.
次に、津波・落石等の水平加重が卓越する場合の両端補強盛土体上流側の対策について説明する。 Next, the countermeasures on the upstream side of the double-sided reinforcement embankment when horizontal loads such as tsunami and rock fall are dominant will be described.
図７は本発明による上流側壁面をＳＲＣ（鉄骨鉄筋コンクリート）構造にするとともに上流側壁面の壁厚を大きくした両端補強盛土体の模式図である。 FIG. 7 is a schematic view of a double-sided reinforced embankment in which the upstream side wall surface according to the present invention has an SRC (steel reinforced concrete) structure and the wall thickness of the upstream side wall surface is increased.
ここでは、両端補強盛土体を高剛性化することによって大地震時の津波対策を基本としているが土石流や落石防護工としても適用可能である。 Here, it is based on tsunami countermeasures at the time of a large earthquake by increasing the rigidity of both-end reinforced embankments, but it can also be applied as a debris flow or rock fall protection work.
図７において、４１は地盤（中詰材：ソイルセメント）、４２は基礎コンクリート、４３は中詰材（現地発生土）、４４はジオテキスタイル、４５は土のう、もしくは溶接金網、４６は鉛直緊張材、４７は圧縮性部材、４８は固定治具、４９は天端コンクリート、５０は上流側壁面工（ＳＲＣ），５１は下流側壁面工（ＲＣ）である。 In FIG. 7, 41 is ground (filling material: soil cement), 42 is foundation concrete, 43 is filling material (locally generated soil), 44 is geotextile, 45 is sandbag or welded wire mesh, 46 is vertical tension material, Reference numeral 47 denotes a compressible member, 48 denotes a fixing jig, 49 denotes a ceiling concrete, 50 denotes an upstream side wall work (SRC), and 51 denotes a downstream side wall work (RC).
この場合にも両端補強盛土体を高剛性化するために、盛土にプレロードとプレストレスを加えると共に、鉛直壁面工にプレストレスを作用させるが、土石流や落石等による曲げモーメントおよびせん断力に抵抗させるために上流側壁面工５０の構造をＳＲＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造にするとともに、壁厚を下流側壁面工５１よりも大きくするようにしている。 In this case as well, in order to increase the rigidity of the double-sided reinforced embankment, preload and prestress are applied to the embankment and prestress is applied to the vertical wall construction, but it resists bending moments and shearing forces caused by debris flow and falling rocks. Therefore, the structure of the upstream side wall surface work 50 is made to be an SRC (Steel Reinforced concrete) structure, and the wall thickness is made larger than that of the downstream side wall surface work 51.
図８は本発明による津波多重防御対策の模式図、図１８は従来の津波多重防御対策の模式図（非特許文献２参照）である。 FIG. 8 is a schematic diagram of a tsunami defense countermeasure according to the present invention, and FIG. 18 is a schematic diagram of a conventional tsunami defense countermeasure (see Non-Patent Document 2).
ここでは、細長比の大きい高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工を用いて構築された構築体を住宅エリアの海側の農地エリアに配置し、津波多重防御対策とする。 Here, a structure constructed using a high-rigidity geosynthetic reinforced soil retaining wall with a large slenderness ratio will be placed in the farmland area on the sea side of the residential area to provide countermeasures against tsunami defense.
図１８に示すように、従来の方法で津波防御対策としての防潮堤を構築すると、極めて大きな底面幅と土工量を必要とする。一方、図８に示すように、本発明による両端補強盛土壁工法で防潮堤を構築すると、盛土底面幅を大幅に削減することが可能となり、農地等を有効に活用することができる。すなわち、鉛直壁１４には、図４に示すように固定治具１１を構成する油圧ジャッキを用いて壁面工に鉛直方向にプレストレスを加え、その後、ナット２２を締めつける。 As shown in FIG. 18, when a seawall is constructed as a tsunami defense measure by a conventional method, a very large bottom width and earth work amount are required. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the seawall is constructed by the double-sided reinforced embankment wall method according to the present invention, the width of the embankment bottom can be greatly reduced, and farmland and the like can be effectively utilized. That is, as shown in FIG. 4, the vertical wall 14 is prestressed in the vertical direction by using a hydraulic jack constituting the fixing jig 11, and then the nut 22 is tightened.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said Example, Based on the meaning of this invention, a various deformation | transformation is possible and these are not excluded from the scope of the present invention.
本発明の細長比の大きい高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工は、レベル２地震動に対しても安定性を安定性をより向上させることができる、剛な一体壁面工を持つ高剛性ジオシンセティック補強土擁壁工による巨大津波に対抗する海岸用土構造物の構築工法として利用可能である。 The high rigidity geosynthetic reinforced earth retaining wall work with a large slenderness ratio of the present invention can improve the stability even for level 2 seismic motion, and the high rigidity geosynthetic reinforcement with a rigid integral wall work. It can be used as a construction method for coastal soil structures that resists the massive tsunami caused by earth retaining walls.
１ 地盤
２、３９ 補強盛土体
３、４４ ジオテキスタイル
４ 高強度ジオテキスタイル
５ 擁壁躯体
６ 下部反力版
７、４６ 盛土あるいは壁面工プレロード・プレストレス用の鉛直緊張材
８ セメント改良礫土層
９、３８、４５ 土のう、もしくは溶接金網
１０、４２ 基礎コンクリート
１１、４８ 固定治具
１２ 塩ビパイプ
１３ コンクリート版
１４ 鉛直壁面工
１５、４７ 圧縮性部材
１６、３７ 補強杭
２１ ロードセル
２２ ナット
３１ 従来の根入れ深さ
３２ 大きい根入れ深さ
３３ 従来の基礎幅
３４ 増設基礎部
３５ 捨てコンクリート
３６ 栗石
４１ 地盤（中詰材：ソイルセメント）
４３ 中詰材（現地発生土）
４９ 天端コンクリート
５０ 上流側壁面工（ＳＲＣ）
５１ 下流側壁面工（ＲＣ）
1 Ground 2 and 39 Reinforced embankment 3 and 44 Geotextile 4 High-strength geotextile 5 Retaining wall frame 6 Lower reaction plate 7 and 46 Vertical tension material 8 for embankment or wall preloading and prestressing 8 45 Clay or welded wire mesh 10, 42 Foundation concrete 11, 48 Fixing jig 12 PVC pipe 13 Concrete plate 14 Vertical wall work 15, 47 Compressible member 16, 37 Reinforcement pile 21 Load cell 22 Nut 31 Conventional penetration depth 32 Large depth of penetration 33 Conventional foundation width 34 Additional foundation 35 Discarded concrete 36 Kuriishi 41 Ground (filling material: soil cement)
43 Filling material (Locally generated soil)
49 Top concrete 50 Upstream side wall construction (SRC)
51 Downstream side wall work (RC)
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