JP4653466B2 - 発泡ガラスを活用した地すべり抑制方法 - Google Patents
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Description
そのため造成盛土斜面の地すべりや崩壊を効果的に抑制可能となる。発泡ガラス資材詰め込み部中に集まった水を効果的に排水するには、天然の通水性の良いか所を探して、その付近に設けたり、請求項4に記載のような通水路などで連通するなどの手法で実現できる。
また、盛土などの傾斜面の上に造成面が有る場合、造成面における前記造成盛土斜面寄りの位置が水位上昇等で一層地すべりや崩壊を起こしやすい。この際の重みで地すべりや崩壊を一層起こしやすい領域に、前記の軽い発泡ガラス資材の詰め込み部を設けると、地下水の水位を低下できる効果に加えて、発泡ガラス資材が軽量であるため、地すべりや崩壊がより一層発生しにくくなる。
(1).造成後に盛土と元地盤との境界面付近土が浸透水により年々弱化するため豪雨や長雨の際の地下水上昇が原因で地すべりや崩壊を起こしやすい造成盛土斜面に発泡ガラス資材の詰め込み部を設けると共に、
(2).造成面における水位上昇の影響を最も受けやすい前記造成盛土斜面寄りの位置にも、軽い発泡ガラス資材の詰め込み部を設けるため、造成盛土斜面や造成面の造成盛土斜面寄りの位置の地すべりや崩壊を効果的に抑制できる。
そのため、造成盛土斜面の地すべりや崩壊を効果的に抑制可能となる。
また、盛土などの傾斜面の上に造成面が有る場合、造成面における前記造成盛土斜面寄りの位置が水位上昇等で一層地すべりや崩壊を起こしやすい。このように重みで地すべりや崩壊を一層起こしやすい領域に、前記の軽い発泡ガラス資材の詰め込み部を設けると、地下水の水位を低下できる効果に加えて、発泡ガラス資材が軽量であるため、地すべりや崩壊がより一層発生しにくくなる。
(1).造成後に盛土と元地盤との境界面付近土が浸透水により年々弱化するため豪雨や長雨の際の地下水上昇が原因で地すべりや崩壊を起こしやすい造成盛土斜面に発泡ガラス資材の詰め込み部を設けると共に、
(2).造成面における水位上昇の影響を最も受けやすい前記造成盛土斜面寄りの位置にも、軽い発泡ガラス資材の詰め込み部を設けるため、造成盛土斜面や造成面の造成盛土斜面寄りの位置の地すべりや崩壊を効果的に抑制できる。
1.発泡ガラスを盛土材とした設計
発泡ガラスは高通水性(κ=3×10-2〜1 ×10 0cm/s)であるので、浸透地下水は速やかに排出され、発泡ガラス層中において水位の上昇はない。仮想すべり面の強風化泥岩にその完全軟化強度(φsf=27.6 °(csf=0 ))を、盛土部に発泡ガラスのピーク強度(cf=60kN/ m2・φf=34°)を適用した場合、安全率はFs=5.87となった。盛土材を発泡ガラスとすることにより盛土の安定度は高くなり、末端部擁壁のスリム化や斜面の急勾配化も可能になる。しかし、発泡ガラスの大量使用は不経済である上、造成地の用途(基盤に支持力が求められる車道、宅地等)によっては活用が不可となることも考えられる。
発泡ガラスの軽量性を生かした盛土設計の一例を図6に示す。図6中、発泡ガラス施用部は、すべりブロック頭部の軽量化による滑動力の軽減を図っている。図6に示した地下水位の下、仮想すべり面の発泡ガラス部にそのピーク強度(cf=60kN/ m2・φf=34°)を、盛土泥岩部にそのピーク強度(c ′f =10kN/ m2・φ′f=37.5°)を、強風化泥岩部にその完全軟化強度(φsf=27.6 °(csf =0))を適用した場合、安全率はFs=1.78 となった。すべりブロック頭部の軽量化の効果はかなり大きい。しかし、発泡ガラスの軽量性により押さえ効果も激減することから、発泡ガラス施用部の後背地が新たに不安定化し、液状的にすべるおそれがある。そのため、波状性すべり発生防止の新たな対策が必要となる。
地下水位上昇に伴う間隙水圧の増大が地すべり発生の主要因の一つであるので、盛土の安定化に当たっては、地下水および地表水の排除が有効である。発泡ガラスの高通水性を生かした盛土の設計例を図7に示す。地下水位を低下させ、地下水位の上昇を抑制するための役割を果たすことを期待して発泡ガラスを明渠的施用した。斜面右上方に位置している発泡ガラス明渠が捕水渠として機能して、背後地からの地表水および地下浸透水を遮断するため、流入水は、盛土斜面に浸透する前に排除される。図7に示した地下水位の下、仮想すべり面の盛土泥岩部の強度にc ′f=10k N/ m2・φ′f =37.5 °を、強風化泥岩部にφsf=27.6°(csf=0)を適用し、Fs=1.14 を得た。発泡ガラスの補水機能を活用することにより、水抜きボーリング工と同等の効果が期待できる。
軽量化による滑動力の軽減と高通水性による地下水位の上昇抑制を検討した。図8において、斜面頭部の大きな発泡ガラス明渠は、捕水渠としての役割とともに滑動力を軽減する働きも併せ持ち、土かぶり圧による押さえ効果を失わないよう考慮して設定した。他の斜面中のものは、地下水位を降下させ、その後の長雨や豪雨後の地下水位上昇を抑制する機能を持つ。斜面を急勾配下し(1:1.2 )末端部の擁壁を設置しない場合でも、仮想すべり面の盛土泥岩部にc′f =10kN/ m2・φ′f =37.5°を、強風化泥岩部にφsf=27.6 °(csf= 0)を、発泡ガラス部にcf=60kN/ m2・φf=34.0°適用しFs=1.52を得た。発泡ガラスの特性を生かし設計することにより、盛土が縮小され擁壁が不用となり、低コストの造成地整備が可能となる。
(2)ガラス発泡材は強度的に変形・破砕がほとんど無いため, 施用後の配置構造および排水機能の経年的な変化がほとんどない。
(3)(1)および(2)の優位性の活用により, 急勾配化による斜面長短縮が可能となり, 用地取得のコスト減が図れる。
(4)(1)および(2)の機能を最大限に活かすことにより, 斜面末端の擁壁補強が不要となり, 造成のコスト減が図れる。
(5)(1)の優位性を活かしたガラス発泡材の盛土斜面への適切施用により, 限界地下水位に至らしめない構造となり, 土砂災害発生の未然防止が可能になる。
(6)地形, 地質, 土質および用地条件に応じた柔軟な造成盛土設計が可能になる。
6 盛土傾斜面
7 盛土部
8 元地盤
9 発泡ガラス詰め込み部
91 造成面の傾斜面寄りの発泡ガラス詰め込み部
93 末端部擁壁
10 通水性路
11 排水パイプ
Claims (4)
- 造成後に盛土と元地盤との境界面付近土が浸透水により年々弱化するため豪雨や長雨の際の地下水上昇が原因で地すべりや崩壊を起こしやすい造成盛土斜面に、任意の深さの任意形状の窪みないし穴を掘って、その中に発泡ガラス資材を詰め込むことで、地下水の水位の上昇を抑制すると共に、
排水機能と軽量化機能を生かすべく、造成面における前記造成盛土斜面寄りの位置にも、発泡ガラス資材の詰め込み部を設けてなること、
を特徴とする発泡ガラスを活用した造成施工構造。
- 造成後に盛土と元地盤との境界面付近土が浸透水により年々弱化するため豪雨や長雨の際の地下水上昇が原因で地すべりや崩壊を起こしやすい造成盛土斜面に、任意の深さの任意形状の窪みないし穴を掘って、その中に発泡ガラス資材を詰め込むことで、地下水の水位の上昇を抑制すると共に、
排水機能と軽量化機能を生かすべく、造成面における前記造成盛土斜面寄りの位置にも、発泡ガラス資材詰め込み部を設けること、
を特徴とする発泡ガラスを活用した造成盛土斜面の地すべり抑制方法。
- 前記の発泡ガラス資材詰め込み部を、傾斜面における等高部位に沿って、排水機能と軽量化機能を考慮して配設することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発泡ガラスを活用した地すべり抑制方法。
- 前記の発泡ガラス資材詰め込み部を複数か所に設け、それぞれの発泡ガラス資材詰め込み部の間または外気に、連通用発泡ガラス資材詰め込み部又は管で形成した通水性路で連通することを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3に記載の発泡ガラスを活用した地すべり抑制方法。
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