JPS6317969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は軟弱地盤の早期改良工法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、軟弱地盤を改良するために、軟弱地盤上
にサンドマツトを埋設するとともに、軟弱地盤中
に多数の締固め砂杭あるいはバーチカルドレーン
のような柱状改良部を造成し、その後サンドマツ
ト上に盛土を行うことにより上載荷重を負荷し、
すべり破壊を生じさせないように、施工管理しな
がら軟弱地盤中の水分を絞り出して地盤を圧密強
化する工法がある。すべり破壊を生じさせないよ
うにするのは、すべり破壊によつて施工周辺地盤
の性状が大きく変化して地盤が乱され、また地盤
の密度が低下することを防止するためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の工法においては、上載荷重を大きくすれ
ばするほど軟弱地盤の早期圧密が期待できるが、
地盤の改良効果の進行よりも早い速度で上載荷重
を増大すると軟弱地盤のすべり破壊を生ずるおそ
れがある。

そのため、地盤の改良効果が増大するのを待つ
て上載荷重を増大させる必要があるが、このこと
が工事期間を長期化させる原因となつている。

そこで、この発明は上載荷重を早い速度で増大
させても軟弱地盤のすべり破壊が生じないように
することにより、短期間で軟弱地盤の改良が達成
できる工法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決する第１の手段としてこの
出願の第１発明は、軟弱地盤に柱状改良部を形成
し、上記柱状改良部上に上載荷重支持用の透水性
基礎を形成し、該基礎上に上載荷重を負荷するこ
とにより軟弱地盤を圧密強化する軟弱地盤改良工
法において、上記透水性基礎に、破断に至る歪み
が軟弱地盤のすべり破壊を生じる歪みより大きい
応力―歪み特性をもつた引張材を埋設し、上載荷
重の大きさを、軟弱地盤され自体ではすべり破壊
を生ずることになる応力以上り応力が作用する大
きさに設定するようにしたものである。

また、第２の手段として、この出願の第２発明
は、上載荷重として盛土を用いる場合、透水性基
礎又は盛土の少なくとも一方に、第１の発明と同
様の引張材を埋設するようにしたものである。

〔作用〕

軟弱地盤のすべり破壊は、第１図の応力―歪み
特性曲線１に示すように、15〜20％の歪みで発生
する。

一方、半硬鋼または軟鋼は、同図の曲線２，３
で示すように、最大応力に達したのち、40〜60％
程度の大きな歪みが発生するまで破断しない特性
がある。

したがつて第１発明の場合は、柱状改良部上に
形成される上載荷重支持用の透水性基礎に、また
第２発明のように上載荷重として盛土を用いる場
合はその盛土もしくは透水性基礎の少なくとも一
方に、半硬鋼、軟鋼のように、破断に至る歪みが
軟弱地盤のすべり破壊を生じる歪みより大きい応
力―歪み特性をもつた引張材を埋設しておくと、
引張材が破断する寸前まで上載荷重を増大させて
も軟弱地盤のすべり破壊を生じない。また、軟弱
地盤の圧密強度が目標値に達したのち、荷重の増
大によつて引張材が破断するか、破断近くに達す
る場合があるが、圧密強度が目標値に達したのち
はすべり破壊が防止されるので、引張材の破断は
問題とならない。

なお、この発明において、柱状改良部とは、締
固め砂杭、バーチカルドレーン等軟弱地盤に形成
される吸水性をもつた柱状のものをいう。

また、上載荷重支持透水性基礎とは、柱状改良
部を形成するに先立つて軟弱地盤上に敷設される
サンドマツト、軟弱地盤を掘削した跡に砂を投入
することによつて形成される置換部、その置換部
あるいは軟弱地盤上に形成される基礎のマウンド
等、柱状改良部と連続し柱状改良部から排出され
る水を通過せしめるとともに、上載荷重を支持す
る機能をもつた部分をいう。

〔実施例〕

第２図は第１実施例であり、タン基礎工法を示
している。第１実施例においては、常法どおり軟
弱地盤４にサンドマツトを敷設したのち、柱状改
良部７を形成し、その後柱状改良部７上の軟弱地
盤４をサンドマツトと共に掘削し、その掘削跡に
砂を投入して置換部５を形成するとともに、その
置換部５に引張材６を埋設する。置換部５上に
は、土砂などからなる基礎マウンド８を設け、そ
の上にオイルタンク等の円筒形構造物９を建設
し、内部に水を張つて軟弱地盤４に上載荷重を付
加する。

上記の上載荷重は軟弱地盤４それ自体ではすべ
り破壊を生じることになる応力以上の応力が作用
する大きさに設定される。

なお、置換部５、基礎マウンド８は、５′，
８′で示すように、砕砕石材を用いてもよい。ま
た、引張材６を基礎マウンド８，８′に埋設して
もよい。

第３図から第５図は引張材６の配列の諸例を示
すものである。この引張材６は、上下方向に一層
または複数層形成される。

引張材６は、置換部５や基礎マウンド８等と一
体化し易いように、容積に対する表面積の比率の
高いものがよく、全体として薄い帯状のもの、網
状のもの、凹凸に富んだものが望ましい。材質
は、前記した半硬鋼、軟鋼の他に、これらと同等
の応力―歪み特性を有する合成樹脂なども利用す
ることができる。

第６図は第２実施例であり、盛土施工法を示し
ている。この場合は、軟弱地盤４上に常法どおり
サンドマツト１０を敷設して柱状改良部７を形成
し、かつサンドマツト１０内に引張材６を埋設す
る。

サンドマツト１０上には、上載荷重として盛土
１１を形成し、これによつて軟弱地盤４それ自体
ではすべり破壊を生じることになる応力以上の応
力を作用させながら、軟弱地盤４の圧密効果のの
増大とともにに盛土１１の高さを次第に増して上
載荷重を増大する。この盛土１１には道路盛土、
鉄道盛土、築堤盛土または鉱石、石炭などのヤー
ドとして利用でどきる。１２は盛土１１ののり面
を示しいる。また１３は軟弱地盤の円弧状すべり
面、Ｏはその中心を示している。この図からわか
るように、引張材６は、円弧状すべりに抵抗する
引張力（矢印１４参照）として作用し、軟弱地盤
４のすべり破壊を防いでいる。

引張材６は、盛土１１内に埋設してもよいが、
下部に埋設する程効果的であるので、第２実施例
の場合も第１実施例のように軟弱地盤を掘削して
形成した置換部５を形成し、この部分に引張材６
を埋設するようにしてもよい。

第７図は第３実施例であり、第１実施例の場合
と同様に置換部５を形成するとともに、その置換
部５に引張材６を埋設し、その置換部５上に上載
荷重として、例えば第２実施例のごとき盛土１１
を形成して軟弱地盤４を圧密強化したのち、盛土
１１を取除いて建物１５を建築するようにしたも
のである。このとき、盛土１１内に引張材６が埋
設されていれば、盛土１１の取除きとともに、引
張材６も取除かれる。建物１５としては、ビルデ
イング、住宅、倉庫、駐車場などがある。

第８図は第４実施例であり、軟弱な海底１７に
柱状改良部７を形成したのち、海底面に砕石など
による基礎マウンド８を形成するとともに、その
基礎マウンド８に引張材６を埋設し、その基礎マ
ウンド８上に第３実施例と同様の上載荷重を付加
して圧接強化したのち、上載荷重を取除いて岸
壁、防波堤などの港湾構造物１６を構築するよう
にしたものである。

第６図は引張材６に作用する歪みを示すもので
あり、同図のように、左右対称な構造物１８に
おいては軟弱地盤４の動態が正常な場合、同図
に示すように引張材６の歪み曲線１９は構造物１
８の中心で最大となる。しかし、すべり面１３に
沿う円弧すべりの微候が現われると、同図に示
す歪み曲線２０のようにすべり面近くの歪み量が
増大する。

このような特性を利用して引張材６上適当個所
に歪み計を設置し、歪み分布の動態観測を行なう
ことにより、軟弱地盤４の安全管理を行なうこと
ができる。

〔効果〕

この発明は、以上のごときものであるから、軟
弱地盤のすべり破壊を発生させることなく、従来
の工法に比べて軟弱地盤の改良効果を短期間で実
現することができる。

また、上載荷重の増加を軟弱地盤の改良効果の
向上に従い数回に分けて行なうことにすると、こ
の発明の場合は従来の工法より上載荷重を大きく
することができるから、１回ごとの改良効果の向
上率が大きい。そのために上載荷重の増大率も大
きくすることができるので、改良効果は加速度的
に向上し、工事期間を著しく短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は軟弱地盤および引張材の応力―歪み特
性グラフ、第２図はこの発明の第１実施例を示す
縦断正面図、第３図から第５図は引張材の配列状
態の各例を示す平面図、第６図から第８図はそれ
ぞれ第２〜第４実施例の縦断正面図、第９図の
図は引張材に作用する歪みを説明するための断面
図、同図および図は歪み曲線である。 ４……軟弱地盤、５……置換部、６……引張
材、７……柱状改良部、８……基礎マウンド、
９，１５，１６……構造物、１０……サンドマツ
ト、１１……盛土。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軟弱地盤に柱状改良部を形成し、上記柱状改
   良部上に上載荷重支持用の透水性基礎を形成し、
   該基礎上に上載荷重を負荷することにより軟弱地
   盤を圧密強化する軟弱地盤改良工法において、上
   記透水性基礎に、破断に至る歪みが軟弱地盤のす
   べり破壊を生じる歪みより大きい応力―歪み特性
   をもつた引張材を埋設し、上載荷重の大きさを、
   軟弱地盤それ自体ではすべり破壊を生ずることに
   なる応力以上の応力が作用する大きさに設定する
   ことを特徴とする軟弱地盤の早期改良工法。 ２ 軟弱地盤に柱状改良部を形成し、上記柱状改
   良部上に上載荷重支持用の透水性基礎を形成し、
   該基礎上に上載荷重を負荷することにより、軟弱
   地盤を圧密強化する軟弱地盤改良工法において、
   上記上載荷重として盛土を用い、上記透水性基礎
   又は盛土の少なくとも一方に、破断に至る歪みが
   軟弱地盤のすべり破壊を生じる歪みより大きい応
   力―歪み特性をもつた引張材を埋設し、上載荷重
   の大きさを、軟弱地盤それ自体ではすべり破壊を
   生ずることになる応力以上の応力が作用する大き
   さに設定することを特徴とする軟弱地盤の早期改
   良工法。