JPH01146010A - ヘドロ層による基礎地盤形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

山）　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
用して活用されることはなかった。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。

（Ｃ１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−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、ヘビ０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。

（ｄｌ　　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−・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咳管を通じて外部
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。

ここで本発明の詳細な説明すると、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３
ｍ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３
ｍ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に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、−・ドロ層の厚みが厚くて１０ｍ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、形成さ五た
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。

ｔｅｌ　　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
（１１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Ｎ（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（ａｌに示す
ように周面に多数の孔を設けたパーイブであって、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（Ｐｌ）や不織布等
の枝状透水材（図示路）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Ｎ（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（１
０）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（ｌ
Ｏ）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（＋　１）を形成する。この硬化体層（
１１）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３
ｍの厚さにまで形成させた後、該硬化体［０１）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−・ド
ロを除去し、該部分に土砂（！３）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、ヘト
０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（
ａｌ、　（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・・・表層フィルタート・
・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 第１図 第２回 （ｂ） 第３回 第４図 第６回 （ａ） （ｂ） ＄７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、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
   硬化体を形成させた後、該硬化体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。