JP2620628B2

JP2620628B2 - ヘドロ層による基礎地盤形成方法

Info

Publication number: JP2620628B2
Application number: JP62304307A
Authority: JP
Inventors: 克巳大井; 眞三松山
Original assignee: Takiron Co Ltd
Current assignee: Takiron Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JPH01146010A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野本発明は、ヘドロ層を基礎地盤として形成する方法に
関し、更に詳しくはヘドロ層内に埋め込んだ有孔管を通
じてヘドロ層中の水分を除去してヘドロ層上部に硬い基
盤を形成する方法に関する。

（ｂ）従来の技術従来よりヘドロ層のような超軟弱地盤は、これ自体を
利用して活用させることはなかった。例えば海底に堆積
したヘドロ層は、埋立時の原地盤として付随的に利用さ
れるに過ぎないものである。また、このような超軟弱地
盤を原地盤として利用する際には、圧密、塑性変形によ
り種々の変位が生じる。このため、一般的には埋立時の
盛土の圧力によってヘドロ層の水分を自然排水させなが
ら原地盤としての強度を付与するという対策が採られて
いる。

例えば、ヘドロ層を原地盤として利用する工法として
は、そのまま長期間自然乾燥させる方法やヘドロ層にセ
メント系の固化剤を投入して表面硬化させる工法があ
る。また、海底のヘドロ層に合成樹脂製のネットやシー
ト或いは不織布等を敷設することによってヘドロ層の不
等沈下を防止し、均等圧密沈下を図るいわゆるシート工
法やネット工法等（以下、「シート工法」という）があ
る。このシート工法は、不等沈下による変位をシート等
自体の変位量に留める方法であり、海底内ヘドロ層に土
石がめり込むことを防ぐ方法である。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点上記自然乾燥による硬化方法は、５年以上の年月を費
やさなければならないという問題があり、セメント系の
固化剤を投入する方法では、工期が短くて済むものの大
量の固化剤が必要となり、膨大な費用を要するという欠
点があった。

また、シート工法はかなりの手間がかかるうえ以下の
ような問題がある。即ち、シート等の敷設により地盤の
不等沈下を防止するためには、シート等の破損や埋設層
内でのシート等の移動がないことが前提条件となる。す
なわち、シート等に破損が生じた場合には、シート等上
の盛土の圧力を受けることによって原地盤の破壊が生
じ、その一部が噴泥となって噴き上がり、埋立地盤の強
度が著しく低下する。シート等の移動が生じた場合にお
いては、原地盤が偏荷重を受け、不等沈下が生じるなど
の問題があった。

また、ヘドロ層自体を原地盤として利用するシート工
法においては、船舶土工による盛土の際の砂・土石の落
下及び荷重に対応できる強度のシート等が必要となり工
事費が比較的高くなるという欠点もあった。

（ｄ）問題点を解決するための手段そこで本発明者は上記諸点の問題を解決するべく鋭意
研究の結果、ヘドロ層内に表層フィルターを具備した複
数の有孔管を配設することにより、ヘドロ層を基礎地盤
として形成する方法を開発するに至った。つまり、本発
明方法はヘドロ層内の水分を該ヘドロ層内から排水する
ことによって、該ヘドロ層の少なくとも上層部分に硬化
体層を形成させる工法である。その特徴とするところ
は、施工すべき区域のヘドロ層内に、表層フィルターを
具備した複数の有孔管を並列状態に配設し、該ヘドロ層
内の水分を管内外の圧力差により有孔管内に浸透させ該
管を通じて外部に排出させると共に、個々の有孔管の周
囲に該ヘドロ層内の固形分を順次積層させることにより
硬化体を作り、該硬化体によって該ヘドロ層の上層部分
を覆うよう硬化体層を形成させた後、該硬化体層の表層
部分を乾燥させることにある。

ここで本発明の概略を説明すると、先ず施工すべき区
域の周囲に堤防を構築するなどの方法で堰止めた後、水
底に堆積したヘドロ層内全域にフィルターを設けた有孔
管を配設する。池など全体に施工する場合やヘドロ層が
露出した区域に施工する場合には、堰止めないで単に有
孔管を配設する。そして、ヘドロ層外部に突出させた有
孔管の一端から自然流下、ポンプ、減圧などの方法でヘ
ドロ層内の水分を流出させる。

このようにして、有孔管内外の圧力差を利用して有孔
管からの排水を助長せしめ、個々の該有孔管の周囲にヘ
ドロ層内の固形分を徐々に積層させて同心円状の硬化体
を形成させる。この硬化体をさらに成長させてヘドロ層
の表層部分全域を覆うよう硬化体層を形成させた後、硬
化体層の表層部分を天日で乾燥させる。硬化体層上に水
がある場合には、その水を除去した後、天日で乾燥させ
る。また、この場合には、ヘドロ層全体に亘って硬化体
層が生成された後に水を除去させるのが好ましいが、硬
化体がある程度生成された段階で除去し、硬化体層の形
成と天日による表層乾燥を並行して行なうようにしても
よい。乾燥後、硬化体層の上に砂や土を積層してもよ
い。

尚、本明細書中でいう「ヘドロ層」とは、河海、湖沼
などの底に堆積し、水分を多量に含んだ軟弱な泥土や有
機物・無機物の層をいう。

「有孔管」は、パイプの周面に多数の孔を設けたもの
で、通常合成樹脂製のものを用いる。例えば、ポリエチ
レンや塩化ビニル等のコルゲート管が強度やコストなど
の面から好適かと思われる。また管壁が網状に作られた
ものも用いられる。その径は、施工条件にもよるが５〜
20cm程度である。

この有孔管をヘドロ層内に配設するには、これをヘド
ロ層上に載置して上から押し込む方法や、ヘドロ層内に
先端部から水平方向に押し込む方法等が考えられる。配
置する深さや間隔は、ヘドロ層の水分率や厚さによって
異なるが、通常有孔管の周囲に形成される硬化体が直径
3m程度に成長した時点で互いに繋がるように配設するこ
とが好ましい。これは、硬化体がつながって出来た硬化
体層が3m程度あれば、十分な耐圧強度が得られることに
よる。硬化体がこの程度に成長するためには大凡６ケ月
程度を要する。

勿論、硬化体層が相互に繋がるようにするためには、
有孔管を配設する深さや間隔をどのように選択しても可
能であるが、硬化体の直径が小さい段階で互いに繋がる
ようにすれば、ヘドロ層全域に硬化体層を早く生成する
ことができるが、層厚が小さくなるうえ配設する有孔管
の数を多くする必要がある。また逆の場合には、硬化体
層が厚くなり有孔管の数を少なくできるが、層形成に時
間がかかる。従って、一般的には直径3m前後の硬化体層
が形成された時点で相互に繋がる程度に、横方向には3m
程度の間隔をおいて、また深さは1.5〜3m程度に配設す
るのが好ましい。尚、層厚はヘドロ層の水分率にも影響
を受ける。

「表層フィルター」とは、有孔管の周囲に取り付けて
ヘドロを直接有孔管に浸入させないためのものであり、
例えば不織布などを有孔管を巻き付けて使用するものを
いう。

「有孔管内外の圧力差」とは、ヘドロ層内に配設した
有孔管の内部の圧力をヘドロ層にかかる圧力より低くす
ることにより生じる差をいう。例えば、ヘドロ層上に水
を残しておき、この水の重量によってヘドロ層に圧力を
かけると共に有孔管の一端をヘドロ層の外部に突出させ
ることにより管内部を大気圧とし、圧力差が生じるよう
にする。勿論、ヘドロ層自体の重量を利用してもよい
が、この場合は時間がかかる。また、この圧力差による
自然排水の他、有孔管にポンプを連結して減圧するなど
の方法に依ってもよい。

「固形分」とは、ヘドロ層の水分以外の成分をいう。
例えば、砂粒や土等の無機粒子や有機物である。

「硬化体層」とは、ヘドロ層内の有孔管から水分を排
水するにしたがって個々の該有孔管の周囲に固形分が徐
々に積層した硬化体がヘドロ層の表層部分を覆う程度に
成長したものをいう。この硬化体層はヘドロ層全体に形
成させる必要はない。即ち、ヘドロ層の厚みが厚くて10
m前後もある場合には、ヘドロ層の上層部分に硬化体層
が形成されるように有孔管を配設する。このような場合
には、形成された硬化体層の下部にはなお軟弱なヘドロ
層が残存することとなるが、硬化体層の厚みを3m程度ま
で形成するようにすれば、基礎地盤として充分な強度を
得ることが可能となる。

（ｅ）実施例以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

先ず、第１図に示すように本発明方法を施工すべき区
域（１）に堤防（２）を構築することによって堰止め
る。そして、水底に堆積したヘドロ層（３）の内部全域
に、表層フィルター（Ｆ）を具備した有孔管（Ｐ）を配
設する。この状態を、第２図（ａ），（ｂ）に示す。

本例では、周囲に構築した堤防（２）の内側部分に数
十〜数百cmの間隔を置いてさらに矢板列（４）で仕切り
を設け、その間を集水路（５）として各有孔管（Ｐ）の
端部を該集水路（５）に臨ましている。有孔管（Ｐ）か
らの排出された水は、該集水路（５）に集められ、ポン
プ等で区域（１）外に排出される。尚、図中符号（６）
は硬い基盤層、（７）は水層、（８）は矢板支えであ
る。矢板は、２列に設けてもよいし、矢板に代えてコン
クリート壁を設けてもよい。

有孔管（Ｐ）をヘドロ層（３）内に配設させる方法と
しては、第３図に示すように有孔管（Ｐ）をヘドロ層
（３）上まで沈降させて次いでヘドロ層（３）内に押し
込む方法が簡易である。この場合、有孔管（Ｐ）の適宜
箇所に重錘を取り付けてもよい。この他、第４図に示す
ように有孔管（Ｐ）の先端部からヘドロ層（３）内に水
平方向に押し込むようにしてもよい。この場合、有孔管
（Ｐ）の可撓性を利用してその根元部分の湾曲させた部
分を押し延ばすようにし、その先端部を徐々に奥部に押
し込むとよい。さらには順次パイプを連結しながら押し
込むようにしてもよい。

本実施例における有孔管（Ｐ）は、第５図（ａ）に示
すように周面に多数の孔を設けたパイプであって、その
周囲に表層フィルター（Ｆ）を巻き付けて、ヘドロ層
（３）内に配設される。また、同図（ｂ）に示すように
有孔管（Ｐ）には適宜箇所に枝パイプ（P₁）や不織布等
の枝状透水材（図示略）を設けて、排水効率を高めるよ
うにしてもよい。

有孔管（Ｐ）をヘドロ層（３）内に敷設した状態を第
６図（ａ）に示す。本例は、含水率が150％程度で厚さ
が10m前後のヘドロ層（３）に、直径15cm程度の有孔管
（Ｐ）を敷設したものである。この場合、有孔管（Ｐ）
はヘドロ層表面から約2m程度の深さに敷設し、夫々の間
隔を3mとしている。

このようにして、ヘドロ層（３）内の排水を行なうこ
とにより、有孔管（Ｐ）の周囲部分から徐々に固形分
（９）が積層し、硬化体（10）が形成される。硬化体
（10）は、同図（ｂ）に示すように有孔管（Ｐ）の周囲
に円柱状（同心円状）に形成されたもので、該硬化体
（10）が横方向に連なって、ヘドロ層（３）表層部分全
域を覆う硬化体層（11）を形成する。この硬化体層（1
1）が、強度の高い地盤となる。

ここで、ヘドロ層（３）内の排水を助長しているの
は、ヘドロ層（３）の上にある水層（７）の圧力であ
る。つまり、ヘドロ層（３）上に水を満たした状態とす
ることによって、ヘドロ層（３）に圧力を付与し、有孔
管（Ｐ）からの排水が迅速・確実となる。

そして、第７図に示すように、硬化体層（11）を約3m
の厚さにまで形成させた後、該硬化体層（11）上の水を
除去し、その表層部分を天日で乾燥させることにより基
礎地盤として活用される。硬化体層（11）の上に、更に
土砂層（12）を設けてもよい。尚、前記集水路（５）の
部分は、水及び部分的なヘドロを除去し、該部分に土砂
（13）を埋め立て、次いで矢板を除去する。

（ｆ）発明の効果以上詳細に説明したように、本発明に係るヘドロ層に
よる基礎地盤形成方法は、ヘドロ層内に沈設させた有孔
管によりヘドロ層中の水分を圧力差を利用して除去する
ものである。

従って、単に表層フィルターを具備した有孔管を施工
区域内に配設するだけでよいため、手間がほとんどかか
らず極めて低コストで基礎地盤形成ができ、従来の自然
排水・乾燥工法に比べて短期間に確実な排水・乾燥がで
きる。

また、従来のシート工法やネット工法と比べて、シー
トやネットの破綻によって生じる原地盤の破壊などの事
故が皆無となる。しかも、施工水域を堰止めた後に、ヘ
ドロ層自体を独立した基礎地盤として形成する工法であ
るため、ヘドロや固化剤等による環境汚染の問題もな
く、埋立を行なう場合にも不等沈下を押さえることがで
きるという実用上極めて有益な効果を有する工法であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工法の施工水域の概略断面図、第
２図（ａ）は有孔管をヘドロ層内に配設した状態を示す
概略断面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示したものの概
略平面図、第３図及び第４図は夫々有孔管をヘドロ層内
に配設する状態を示す概略断面図、第５図（ａ），
（ｂ）は夫々は有孔管の一実施例を示す斜視図、第６図
（ａ），（ｂ）は夫々ヘドロ層内に有孔管を敷設した状
態を示す断面図、第７図はヘドロ層上の水を除去し基礎
地盤を完成した状態の概略断面図である。Ｐ……有孔管、Ｆ……表層フィルター１……施工区域、２……堤防３……ヘドロ層、４……矢板列５……集水路、６……基盤層９……固形分、10……硬化体 11……硬化体層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】施工すべき区域のヘドロ層内に、表層フイ
ルターを具備した複数の有孔管を並列状態に配設し、該
ヘドロ層内の水分を管内外の圧力差により有孔管内に浸
透させ該管を通じて外部に排出させると共に、個々の有
孔管の周囲に該ヘドロ層内の固形分を順次積層させるこ
とにより硬化体を形成させ、該硬化体を更に成長させて
ヘドロ層の表層部分を覆う硬化体層を形成させた後、該
硬化体層の表層部分を乾燥させることを特徴とするヘド
ロ層による基礎地盤形成方法。