JPS63110316A - 土質安定処理方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、土質安定処理方法に関し、さらに詳しく言
うと、土質安定化時間を大幅に短縮する土質安定処理方
法に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 一般に軟弱Ｊ１！盤を対象に建設工事を行なう際、工事
を安全に実施し、構造物を半永久的に安定に支持するた
めに、その目的に応じた種々の安定処理が行なわれてい
る。

この安定処理として、従来から多用されているものは、
盛土等の荷重によって地盤を圧密し、主に１中の水分を
排除することでＬ壌密度を増大し、支持力の増加および
沈ド驕の軽減を図る方法である。

しかしながら、この方法は、ｊ１！盤が厚い細れ上層か
らなる場合、圧密に長期間を要することとなる。このた
め、地盤中に砂等で鉛直排水路を形成し、圧密を促進す
る方法を併用しているが、段階的に荷重を増加する必要
がある場合や、未貫通ドレーン等による圧密遅れが発生
する場合等には。

なお長期間の工期を要することになり、経費も増大する
。

この発明は前記巽情に基づいてなされたものである。す
なわち、この発）Ｊｌの目的は、安定処理す０■き上、
廃滓または」；と廃滓との混合物を短時間で安定処理し
て工期の短縮を図ることのできる土質安定処理方法を提
供することにある。

［前記問題点を解決するためのＬ段］ 前記問題点を解決するためのこの発明の要旨は、水分を
含有する一ヒ、廃滓または上と廃滓との混合物に、陽イ
オンの放出可能な有機物質を含イｉする改良剤を添加し
、加圧脱水することを特徴とする上質安定処理方法であ
る。

一般に、水和した粘土鉱物は結上鉱物表面の陰イオンと
強固に結合する陽イオンを有する固定層と、この固定層
の外側に多量の水を水和した陽イオンの拡散層との電気
二重層を有している。この電気二重層を有する粘土鉱物
のコロイドに電解質を添加すると、電気工を層が破壊さ
れて、粘土鉱物の凝集が生じる。

このような現象に基づき、粘土鉱物の電気二重層を破壊
し、これにより遊離する水分を絞り取ると、上質物の安
定化を達成することができる。とするのがこの９．明の
原理である。

それ故、この発明の方法を適用することのできる上質物
は、前述のように、上、廃滓および上と廃滓との混合物
である。

一般に土壌は、国際土壌学会法による土性の表示法によ
ると、亜埴土、砂埴土、軽埴土、シルト壌土、砂質埴壌
土、埴壌土、シルト質埴壌上、壌砂上、砂壌上、壌土、
シルト壌土に区分される。

この発明の方法は、粘１：鋸物を含有していれば、摘要
”ｆ　ｆ七であるから、この発明の方法は、粘土を有す
る壌砂に、粘粘土有する砂壌土、粘土を有する環上、粘
りを有するシルト壌土にも適用することができる。前記
土性の区分に従うと、この発明の方法は、屯埴ヒを好適
な対象とする。

また、上質下学会による日本統一上質分類の表示法によ
ると、粗粒上、細粒上、高有機質土に大別される。さら
に、粗粒トは礫粒土、砂粒上に区分され、細粒土はシル
ト、粘性上、有ａ賀土、火山灰粘性上に区分されている
。この発明の方法は、粘土鉱物を含有していれば適用ｉ
ｆ濠であるから、粘土を有する砂粒とにも適用すること
ができる。この１本統一上質分類の表示法の区分に従う
と、この発明の方法は、細粒土を好適な対象とするもの
である。

前記廃滓としては、たとえば天然および人工の鉱物物質
たとえばフライアッシュ、燃焼残渣、乾式あるいは湿式
の防塵装置から排出するダスト状もしくは細砂状含有残
渣、砂利や割りぐり石の洗浄装置から排出する陶土およ
び／または粘土含有の洗浄残渣、研磨工程から排出する
排出物、その他の微細な無機および有機残渣が挙げられ
る。

また、この発明の方法を適用する土質物は、水分を多量
に含んでいる。この発明に係る方法によりたとえば軟弱
地盤を安定化することができるのであるが、その場合の
軟弱地盤は１通常、地下水の下にあるから、この上質物
はほぼ飽和状態で多量２の水を含有している。

一方、この上質物に添加する改良剤は、陽イオン放出物
質を含有する。この陽イオンとしては、バリウムイオン
、ストロンチウムイオン、カルシウムイオン、水素イオ
ン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、アンモニウ
ムイオン、ナトリウムイオン等が挙げられる。一般に粘
土粒子の凝固性は、Ｂａ　＞　Ｓ　ｒ　＞Ｃａ　＝　Ｈ
＞Ｍｇ　＞Ｋ＞ＮＨａ　＞Ｎａの順位であるから、この
発明の方法でも、前記陽イオンの順に土質物の安定性を
改良することができるであろう。

前記陽イオン放出物質としては、水溶性の有機酸たとえ
ば有機スルホン酸、有機カルボン酸、有機リン酸等、お
よびその塩より選択される少なくとも一種が挙げられる
。また、アルコールとリン酸とのニスデルの力性ソーダ
中和物も、この発明におけるイオン放出物質として例示
することができる。どのような陽イオン放出物質を含有
する改良剤を上質物に添加す町きかは、上質物の種類に
よるのであって一種にＪうことはできない、その好まし
い一例を示すと、後述する実施例〈使用するシル）　（
ｈ真下学会法）についてはｐ−）ルエンスルホン酸ソー
ダ水溶液、酢酸ソーダ水溶液、イソプロピルアルコール
とリン酸とのエステルのカ性ソーダ中和木溶液が挙げら
れる。

前記改良剤を前記土質物に添加する方法は、この−上質
物がどのような状態で存在するかにより相違する。たと
えば、安定化すｉ＋ｉき上質物が地表に露出していると
き、換言すると路盤の締固めをしようとするときは［出
する上質物に前記改良剤を散布すれば良い、また、安定
化す可き上質物が表面上のｆに有るとき、たとえばサン
ドドレーン、鉛直砂柱等を打設し、このドレーンあるい
は砂柱を通じてこの土質物中にこの改良剤を注入すれば
良い、また、直接に地表面に土中の土質物に達する排水
路を開設し、この排水路にこの改良剤を注入しても良い
、要するに、改良剤の添加方法に特に制限がなく、その
土質物の存在する態様に応じて適宜に決定すれば良ε１
のである。

上質物に添加する改良剤の添加量は、この改良剤中の陽
イオン放出物質の濃度、土質物の種類等により相違する
が、一般に、上質物中の水分量に対して０．０１〜２０
重量％、好ましくは０，０５〜ｌＯ重量％である。

土質物に改良剤を添加した後、この土質物を加圧脱水す
る。

試料上への改良剤の添加方法は、混合攪拌方式、侵透注
入方式などの種々の方式が回部である。

加圧脱水の方法には、土質物の状態に応じて適宜に決定
することができ、たとえば盛り土等によるａｍにより、
土質物が締固めるべき路盤であるときは、ロードローラ
ー、タンピングローラー、タイヤローラー、振動式ロー
ラー等による転圧により、加圧脱水することができる。

また、土質物が表面上ドにあるときは、地丁水位の低下
により生じるその表面−Ｌのｇ１毛によって加圧脱水す
ることもできる。この場合は、上質物と地上とに貫通す
る排水路を表面ｔに開設しておくことは言うまでもない
。

この発明の方法によると、上質物に陽イオン放出物質含
有の改良剤を添加することにより、上質物が短時間で安
定化される。その安定化の機構は、未だ十分に解明され
ていると言うことはできないが、上質物に陽イオン放出
物質を添加すると、土質物中の粘土粒子表面における電
気的バランスが破壊されて水が＊Ｓｔ、、土壌粒子間の
間隙が増大して上質物の透水性が向上し、このような情
況下に荷重を掛けると、土質物中の水分が絞り出される
と共に土質物中の間隙が押しつぶされ、その結果として
緻密な地盤が形成されるのではないかと推定される。

［発明の効果］ この発明によると、上質物に改良剤を加えるので、土質
物中の水分を強制的に遊離させ、土質物を加圧脱水する
ことにより、遊離した水を絞りだすから、と質物の安定
処理工程の短縮を図ることができる。安定処理のための
工期を短縮することができることにより、工・ト経費の
節減をすることができる。

この発明の方法は、陽イオン放出物質の添加方法に特に
制限がないのであるから、たとえば、軟弱＋１！Ｎの層
が厚くて、サンドドレーン等の貫入深さが不足する場合
、サンドドレーン孔の底部にこの改良剤を投入すれば、
サンドドレーン孔の底部よりもｆ方の上質の安定化を促
進することができる。

さらに、内陸部において、サンドドレーン象の効果を発
揮することができない、地盤であっても、この発明の方
法により、軟弱地盤の安定化を１；４ることができる。

［実施例］ つぎにこの発明の実施例および比較例を示してこの発Ｉ
ｌｌをさらに具体的に説ＩＩＩする。

（実施例ｔ−１７、比較例１〜７） 実施例１−１７については、第１表に示す改良剤を試料
−Ｆに添加混合し、比較例１．５については、試料上に
何も添加せず、比較例２〜４．６゜７については純水を
添加して、ＪＩＳ　　Ａ−１２１７−１９８０に規定す
る「上の圧密試験方法」に準じてこの発明の方法を評価
した。

ＩＷｉ記試料上は、予めソイルミキサーで練り返し、均
一に細粒化して、第１表に示すト質名および物理的性質
を有するＡおよびＢの二種類である。

第１表 試料上への改良剤または純水の添加方法に関しては混合
撹拌方式によった。

前記試験方法に準じ、供試体は、試料上に改良剤または
純水を添加し、混合撹拌方式のときは、５分間混合し、
この混合物をセットした圧密リングに気泡が入らぬよう
に詰め、高さ２ｃｍに整形して得た。浸透注入方式のと
きは、圧密リングに入れた試料上に改良剤または純水を
散布し、高さ２ｃｍに整形した供試体を得た。何も添加
しない試料上については、試料上をそのまま使用して圧
密リングにセットして供試体を得た。

供試体は同じものを３個ずつ作成した。

試験は、圧密付中としては、これを段階的に載荷せずに
１Ｋｇｆ／Ｃｍ２だけとし、ｔｓｏはカサグランデ法に
より求めた。

試験結果を第２表に示す。

第　　　　　　２　　　　　　表 なお、第２表において、ｔｓｏは３個の供試体のモ均値
である。添加剤の記号は以下の水溶液を示す。

ＴＳ−１０；ｐ−トルエンスルホン酸ソーダの２０玉量
％水溶液。

ＴＳ−１１；ｐ−）ルエンスルホン酸ソーダの２０重猜
％水溶液 ＴＳ−２０： （ＣＨ３）　２　ＣＨＯ−ＰＯ（ＯＨ）　２および［（
ＣＨ３）　２　ＣＨＯＩ　２−ＰＯ（０）１）　２の混
合物［日本化学工業（株）製］の２０重り４％水溶液 ＴＳ−２１３ （ＣＨ３）　２　ＣＨＯ−ＰＯ（ＯＨ）　２および［（
ＣＨ３）２　ＣＨＯＩ　２　−ＰＯ（ＯＨ）２の混合物
１１本化学工業（株）Ｓ！］の力性ソーダ中和物の２０
重量％水溶液 ＴＳ−３０：酢酸の２０重；誹％水溶液ＴＳ−３１；酢
酸ソーダの２０重驕％水溶液（実施例１８） 水分を約４０重量％含有する利根用産の粘性上５００ｇ
に、Ｐ−）ルエンスルホン酸の２０ｆｆｉ量％水溶液を
、固形換算で粘性上中の水分２００ｇに対して１玉量％
の割合で、添加し、５分間撹拌して供試体を調製した。

この供試体を加圧脱水試験機［誠研舎（株）製、型式Ｄ
ＡＣ−１７２１に装填してＩＫｇｆ／ｃｍ’で加圧脱水
した。

結果を第３表に示す。

（実施例１９） ｐ−）ルエンスルホン酸の２０重驕％水溶液の代りにＰ
−）ルエンスルホン酸ソーダの２０重量％水溶液を使用
した外は前記実施例１８と同様に実施した。

結果を第３表に示す。

（実施例２０） Ｐ−トルエンスルホン酸の２０重量％水溶液を、その添
加量として１ｆｆｉｆｆｉ％の割合で使用するｆｌに、
Ｐ−）ルエンスルホン酸の２０重量％水溶液をその添加
量として２重量％の割合で使用した外は、前記実施例１
８と同様に実施した。

結果を０′Ｓ３表に示す。

（実施例２１） ｐ−トルエンスルホン酸の代りにｐ−）ルエンスルホン
酸ソーダを使用した外は前記実施例２０と同様に実施し
た。

結果を第３表に示す。

（比較例８．９） 改良剤を加えない外は前記実施例１８と同様に操作した
。

結果を第３表に示す。

第　　　　　３　　　　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水分を含有する土、廃滓または土と廃滓との混合
   物に、陽イオンの放出可能な有機物質を含有する改良剤
   を添加し、加圧脱水することを特徴とする土質安定処理
   方法。