(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜地盤が当該地盤内に構造物を設置されて補強される傾斜地盤補強構造において、
前記構造物は、透水性及び強度を有する材料により、前記傾斜地盤中に水みちの上流側から下流側に向けて延び、上流側端面、両側面及び下流側端面を有する壁状に形成されて設置され、
前記構造物の強度により、前記傾斜地盤を補強するとともに、
前記構造物の透水性により、前記傾斜地盤の水みちを流下する地下水を前記構造物の前記上流側端面及び前記両側面から前記構造物内部に集水し、前記構造物を通過させて、前記構造物の下流側端面から排出先へ排水する、
ことを特徴とする傾斜地盤補強構造。
【請求項２】
透水性及び強度を有する材料に、水中不分離性を有するポーラスコンクリートが採用される請求項１に記載の傾斜地盤補強構造。
【請求項３】
構造物は地滑り層を貫通してすべり面下方の不動地盤に定着される請求項１又は２に記載の傾斜地盤補強構造。
【請求項４】
構造物の上流側端は傾斜地盤中の水みちに対向され、下流側端は傾斜地盤外の地下水の排出先まで延ばされ又は前記地下水の排出先まで延びる地下水の排出手段に接続される請求項１乃至３のいずれかに記載の傾斜地盤補強構造。
【請求項５】
複数の構造物が傾斜地盤に並列に設置される請求項１乃至４のいずれかに記載の傾斜地盤補強構造。
【請求項６】
構造物の少なくとも下流側端に対して上流側から、前記構造物と同じ材料からなる延長構造物が傾斜地盤中を横断する方向に延ばされる請求項１乃至５のいずれかに記載の傾斜地盤補強構造。
【請求項７】
傾斜地盤を当該地盤内に構造物を設置して補強する傾斜地盤補強工法において、
前記構造物を、水中不分離性を有するポーラスコンクリートを含む透水性及び強度を有する材料により、前記傾斜地盤中に水みちの上流側から下流側に向けて延び、上流側端面、両側面及び下流側端面を有する壁状に形成して設置し、
前記構造物の強度により、前記傾斜地盤を補強するとともに、
前記構造物の透水性により、前記傾斜地盤の水みちを流下する地下水を前記構造物の前記上流側端面及び前記両側面で集水し、前記構造物の下流側端面から地下水の排出先へ排出する、
ことを特徴とする傾斜地盤補強工法。
【請求項８】
複数の構造物を傾斜地盤に並列に設置する請求項７に記載の傾斜地盤補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜地盤補強構造及び工法に関し、特に、傾斜地盤内に構造物を設置して傾斜地盤を補強する傾斜地盤補強構造及び工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地滑りは、一般に、地形の状況、地盤の成層状態、地下水の状況などに起因して発生する。かかる地滑りを防止するため、通常、傾斜地盤の補強対策として、地滑りを起こさせようとする地下水などの要因を除去又は軽減することなどによって地滑りを抑制する抑制工法や、地中に構造物を打ち込むことにより、地滑り運動を抑止する抑止工法が採用されている。前者の工法には、地表面に水平方向にボーリング削孔して水抜き穴を構築する横ボーリング工（特許文献１参照）や、地下水の集中している箇所に井戸を掘削し、集中的に集水を行う集水井工（特許文献１参照）などがあり、後者の工法では、地中に杭体を打ち込んで地滑りを停止させる杭打ち工（特許文献２参照）や、グランドアンカーを地盤に定着させることにより、傾斜地盤のすべり力に対抗するグランドアンカー工（特許文献３参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許平１１−１５８８６１号公報
【特許文献２】特許平  ６−  ３３４６４号公報
【特許文献３】特許２００１−１５２４５９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の傾斜地盤の対策工（補強構造及び工法）では、地下水位を低下させたり地盤を補強したりする対策効果の及ぶ範囲が限定的であるため、傾斜地盤の滑り移動する方向、範囲を精度よく予測することができない場合や傾斜地盤の滑る可能性の高い箇所が広範囲に亘る場合など、広範囲に地下水を低下させ、かつ地盤を補強する必要がある場合に対応が難しい。この他、地盤を広範囲に補強する方法として、セメントなどの固化材と地盤を攪拌混合して強度の高い改良地盤を形成する深層混合処理工法などが知られているが、この改良地盤では透水性が低下し、この透水性が低下すると、改良地盤背面側の水位が上昇して地盤が不安定化したり下流の地下水枯れが発生したりして、地下水位の低下に関してはむしろ悪影響がある。また、透水性を確保するだけであれば、砂や砕石など透水性の良い材料を溝状に連続して配置することが考えられるが、砂や砕石の置換えのみでは、強度が低く、地盤の補強とならない。さらに、透水性と強度を有する材料にポーラスコンクリートが知られているが、ポーラスコンクリートは通常のコンクリートに比べて、セメントペースト分又はモルタル分が少ないので、水中では骨材表面のセメントペースト分又はモルタル分が簡単に洗い流されて、強度不足となり、強度の高い固化体を形成することができない。このように、従来の各対策工では、広範囲に地下水を低下させ、かつ地盤を補強することは非常に困難であった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種の傾斜地盤補強構造及び工法において、傾斜地盤の滑り移動する方向や範囲を正確に予測することができない場合、傾斜地盤の滑る可能性の高い箇所が広範囲に亘る場合など、傾斜地盤の広範囲に補強対策が必要な場合でも、当該傾斜地盤において広範囲に地下水を排出して、地下水位を効率よく低下させ、また、傾斜地盤の広範囲に亘る滑り運動を抑止して、傾斜地盤の安定を確保すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、傾斜地盤が当該地盤内に構造物を設置されて補強される傾斜地盤補強構造において、前記構造物は、透水性及び強度を有する材料により、前記傾斜地盤中に水みちの上流側から下流側に向けて延び、上流側端面、両側面及び下流側端面を有する壁状に形成されて設置され、前記構造物の強度により、前記傾斜地盤を補強するとともに、前記構造物の透水性により、前記傾斜地盤の水みちを流下する地下水を前記構造物の前記上流側端面及び前記両側面から前記構造物内部に集水し、前記構造物を通過させて、前記構造物の下流側端面から排出先へ排水する、ことを要旨とする。
【０００７】
本発明はまた、次のように具体化される。
（１）透水性及び強度を有する材料に、水中不分離性を有するポーラスコンクリートが採用される。
（２）構造物は地滑り層を貫通してすべり面下方の不動地盤に定着される。
（３）構造物の上流側端は傾斜地盤中の水みちに対向され、下流側端は傾斜地盤外の地下水の排出先まで延ばされ又は前記地下水の排出先まで延びる地下水の排出手段に接続される。
（４）複数の構造物が傾斜地盤に並列に設置される。
（５）構造物の少なくとも下流側端に対して上流側から、前記構造物と同じ材料からなる延長構造物が傾斜地盤中を横断する方向に延ばされる。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明は、傾斜地盤を当該地盤内に構造物を設置して補強する傾斜地盤補強工法において、前記構造物を、水中不分離性を有するポーラスコンクリートを含む透水性及び強度を有する材料により、前記傾斜地盤中に水みちの上流側から下流側に向けて延び、上流側端面、両側面及び下流側端面を有する壁状に形成して設置し、前記構造物の強度により、前記傾斜地盤を補強するとともに、前記構造物の透水性により、前記傾斜地盤の水みちを流下する地下水を前記構造物の前記上流側端面及び前記両側面で集水し、前記構造物の下流側端面から地下水の排出先へ排出する、ことを要旨とする。
この場合、複数の構造物を傾斜地盤に並列に設置することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の傾斜地盤補強構造及び工法によれば、傾斜地盤を補強するための構造物を、水中不分離性を有するポーラスコンクリートなど透水性及び強度を有する材料により、傾斜地盤の排水性及び滑り移動を防止するために必要な改良範囲の地盤中に、水みちの上流側から下流側に向けて延び、上流側端面、両側面及び下流側端面を有する壁状に形成して設置し、構造物の強度により、傾斜地盤を補強するとともに、構造物の透水性により、傾斜地盤の水みちを流下する地下水を構造物の上流側端面及び両側面から構造物内部に集水し、構造物を通過させて、構造物の下流側端面から排出先へ排水するので、傾斜地盤の滑り移動する方向や範囲を正確に予測することができない場合、傾斜地盤の滑る可能性の高い箇所が広範囲に亘る場合など、傾斜地盤の広範囲に補強対策が必要な場合でも、構造物の透水作用により、当該傾斜地盤において広範囲に地下水を排出して、地下水位を効率よく低下させることができ、また、構造物の有するせん断抵抗力により、傾斜地盤の広範囲に亘る滑り運動を抑止して、傾斜地盤の安定を確実に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における傾斜地盤補強構造を示す斜視図
【図２】同補強構造の側面断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態における傾斜地盤補強構造を示す平面図
【図４】同補強構造の変更例を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。図１及び図２に第１の実施の形態を示している。図１及び図２に示すように、この傾斜地盤補強構造１では、傾斜地盤３内に複数の構造物１１が設置されて、傾斜地盤３を補強する。
【００１２】
複数の構造物１１はそれぞれ、透水性及び強度を有する材料により、傾斜地盤３中に連続的に形成される。透水性及び強度を有する材料としては、水中不分離性を有するポーラスコンクリートが採用される。この場合、ポーラスコンクリートに水中不分離性と強度を確保するため、ポーラスコンクリートに高性能減水剤と水中不分離材を添加される。そして、この水中不分離性を有するポーラスコンクリートからなる複数の構造物１１がそれぞれ、傾斜地盤３の排水性及び滑り移動を防止するために必要な改良範囲、この場合、傾斜地盤３末端の地滑り層（すべり土塊）３１中に、傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に、水みちの上流側から下流側に向けて連続して延びる壁状に形成して設置される。この場合、各構造物１１は傾斜地盤３（地滑り層３１）の末端においてその略全高が地滑り層３１の傾斜面に沿って埋設され、各構造物１１の下端が地滑り層３１を貫通してすべり面３２下方の不動地盤３３に至り、不動地盤３３の中に定着される。そして、各構造物１１の上流側端（面）１２は傾斜地盤３中の水みちの上流に対向され、下流側端（面）１３は傾斜地盤３外の地下水の排出先まで延ばされる。なお、この補強構造１による傾斜地盤３の改良の範囲、置換率、強度は、従来の地盤改良と同様に、円弧すべりによる安定計算により適宜設定される。また、各構造物１１間の間隔は、地下水位の低下量、各構造物間のすべり土塊のすり抜け防止、すべり土塊全体を安定させるために必要な強度の確保などから適宜設定される。
【００１３】
続いて、この補強構造の工法について図１を用いて説明する。この工法では、傾斜地盤３の構造物１１を設置する箇所に複数の溝１０を掘削し、これらの溝１０にそれぞれ構造物１１を設置して傾斜地盤３を補強する。これらの溝１０はそれぞれ、傾斜地盤３の排水性及び滑り移動を防止するため必要な改良範囲、この場合、傾斜地盤３の地滑り層（すべり土塊）３１の末端に、傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に掘削する。各溝１０は、地滑り層３１の改良範囲において水みちの上流側所定の位置で地表面３０から地滑り層３１を貫通してすべり面３２下方の不動地盤３３まで掘削し、同所定の位置から下流側に向けて徐々に延ばしていき、全体が連続する水平断面略四角形状に形成する。複数の構造物１１はそれぞれ、透水性及び強度を有する材料により、傾斜地盤３中に連続的に形成する。透水性及び強度を有する材料として、水中不分離性を有するポーラスコンクリートを使用する。このポーラスコンクリートに水中不分離性と強度を確保するため、ポーラスコンクリートに水中不分離材を添加する。この場合、セメントペースト又はモルタルのフロー値を確保するため、高性能減水剤を併せて添加する。この高性能減水剤と水中不分離材の添加量は、セメントペーストのフロー値と水中投下時の濁度から適宜設定する。なお、ポーラスコンクリートの粗骨材表面にセメントペースト分が均一に行き亘るように、（１）セメントと水中不分離材の混合、（２）水と高性能減水剤の混合、（３）上記２種によるセメントペーストの混合、（４）骨材を投入したセメントペーストと混合、の手順で行うことが好ましい。また、ポーラスコンクリートの目詰まりを防止するため、ポーラスコンクリートの骨材粒径と空隙率を適切に選定する必要がある。このようにしてポーラスコンクリートは水中不分離性を有することにより、地下水中への打設時のセメント分の分離や打設後の地下水によるセメント分の流出を防ぐことができ、ポーラスコンクリートを地下水位以下で、現場打設することが可能となる。そして、傾斜地盤３において各溝１０の掘削が水みちの上流側所定の位置から下流側に向けて所定の長さだけ進行する毎に、各溝１０の内側面に矢板又は型枠を当て込み、各溝１０に水中不分離性を有するポーラスコンクリートを打設して、各溝１０に構造物１１を形成していく。この場合、ポーラスコンクリートは空隙が多く、ポンプ圧送ができないため、ポーラスコンクリートの打設にはバケットやベルトコンベアを用いることになる。なお、この構造物１１の施工に、アームが伸縮する形式で対象深さが２０ｍ程度のテレスコ式クラムシェル型バックホウや対象深さが１０ｍ程度のスライドアーム型バックホウなどのバックホウを用いることにより、傾斜地盤３に溝１０を掘削する作業とポーラスコンクリートの打設作業を同一の機械で行うことができ、有用である。各溝１０にポーラスコンクリートを打設した後、各溝１０から矢板又は型枠を抜き取る。このようにして、水中不分離性を有するポーラスコンクリートからなる複数の構造物１１をそれぞれ、傾斜地盤３の排水性及び滑り移動を防止するために必要な改良範囲、この場合、地滑り層（すべり土塊）３１の末端に、傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に、水みちの上流側から下流側に向けて連続して延びる壁状に形成して設置する。
【００１４】
このようにして傾斜地盤３に複数の構造物１１が埋め込み設置されることにより、各構造物（ポーラスコンクリート）１１の透水性により、傾斜地盤３の水みちを流下する地下水が水みちに対向する各構造物１１の上流側端面１２から、さらにその両側面１４から各構造物１１内部に集水されるとともに、この構造物１１を排水経路として通過して、各構造物１１の下流側端面１３から傾斜地盤３外の排出先へ排水される。これにより、傾斜地盤３の広範囲の地下水が複数の構造物１１を通じて排出先へ排出され、傾斜地盤３の地下水位が効率よく低下される。また、高い強度を有する各構造物（ポーラスコンクリート）１１により地滑り層（すべり土塊）３１は高強度に補強され、各構造物１１によるせん断抵抗力によって、傾斜地盤３のすべり破壊に対する高い安定性が確保される。なお、この構造物１１の強度は従来のセメント系固化材を用いた固結工法の数倍の強度を有するので、この構造物１１による改良率は従来の固結工法に比べて少なくなる。
【００１５】
以上説明したように、この補強構造１及び工法では、複数の構造物１１を、透水性及び強度を有する材料（水中不分離性を有するポーラスコンクリート）により、傾斜地盤３の末端の地盤中に傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に、水みちの上流側から下流側に向けて連続して延びる壁状に形成して設置するので、傾斜地盤３の滑り移動する方向や範囲を正確に予測することができない場合、傾斜地盤３の滑る可能性の高い箇所が広範囲に亘る場合など、傾斜地盤３の広範囲に補強対策が必要な場合でも、各構造物１１の透水性により、当該傾斜地盤３において広範囲に地下水を排出して、地下水位を効率よく低下させることができ、また、各構造物１１のせん断抵抗力により、傾斜地盤３の広範囲に亘る滑り運動を抑止して、傾斜地盤３の安定を確実に保つことができる。
【００１６】
また、この補強構造１では、各構造物１１を、特に、傾斜地盤３の地滑り層（すべり土塊）３１に、傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に、水みちの上流側から下流側に向けて連続して延びる壁状に形成し、かつ上流側端面１２を傾斜地盤３中の水みちに対向させ、下流側端面１３を傾斜地盤３外の地下水の排出先まで延ばすので、傾斜地盤３の広範囲の地下水を複数の構造物１１を通じて排出先へ効率よく排出して、傾斜地盤３の地下水位を効率よく低下させることができる。
【００１７】
さらに、この補強構造１では、各構造物１１を、特に、傾斜地盤３の地滑り層（すべり土塊）３１に、傾斜地盤３を横断する方向又は傾斜地盤３の傾斜方向に対して直交する方向に並列に、水みちの上流側から下流側に向けて連続して延びる壁状に形成し、かつ各構造物１１の下端を地滑り層３１を貫通してすべり面３２下方の不動地盤３３の中に定着して設置するので、各構造物（ポーラスコンクリート）１１の強度により、地滑り層（すべり土塊）３１に十分なせん断抵抗力を付加することができ、傾斜地盤３のすべり破壊に対する高い安定性を確保することができる。
【００１８】
なお、この実施の形態では、各構造物１１の下流側端１３を傾斜地盤３外の地下水の排出先まで延ばすものとしたが、各構造物１１の下流側端１３に地下水の排出先まで延びる地下水の排出手段（排水管や排水路など）が接続されてもよい。また、この実施の形態では、傾斜地盤３に複数の構造物１１を並列に設置したが、例えば、傾斜地盤３の幅が比較的狭い場合には、１つの構造物１１を設置すればよい。このようにしても上記第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００１９】
図３に本発明の第２の実施の形態を示している。図３に示すように、この傾斜地盤補強構造２では、傾斜地盤３内に複数の構造物１１とともに延長構造物２１が設置されて傾斜地盤３が補強される。この場合、複数の構造物１１については既に述べたとおりなので、ここでは、延長構造物２１についてのみ新たな符号を付して説明を追加する。延長構造物２１は各構造物１１と同じ材料で同じ工法により設置される。この延長構造物２１は各構造物１１の少なくとも下流側端１３に対して上流側から、この場合、各構造物１１の上流側端１２から傾斜地盤３中を横断する方向にかつ各構造物１１に対して略直交する方向に延ばされる。
【００２０】
このようにして延長構造物２１が傾斜地盤３中に横断的に埋め込み設置されることにより、延長構造物（ポーラスコンクリート）２１の透水性により、傾斜地盤３の水みちを流下する地下水が水みちに対向する延長構造物２１の上流側の側面２２から延長構造物２１内部に集水される。そして、この地下水は延長構造物２１を通じて各構造物１１に導かれ、各構造物１１を通じて各構造物１１の下流側端１３から傾斜地盤３外の排出先へ排水される。したがって、傾斜地盤３の広範囲の地下水が延長構造物２１により集水され、これが各構造物１１を通じて排出先に排出されるので、傾斜地盤３の地下水位がより効率よく低下される。また、延長構造物２１及び各構造物１１の強度により、傾斜地盤３がより高強度に補強され、延長構造物２１及び各構造物１１によるせん断抵抗力によって、傾斜地盤３のすべり破壊に対する高い安定性が確保される。
【００２１】
このように延長構造物２１を各構造物１１の少なくとも下流側端１３に対して上流側から、この場合は、各構造物１１の上流側端１２から傾斜地盤３中を横断する方向にかつ各構造物１１に対して直交する方向に延ばしたので、傾斜地盤３の滑り移動する方向や範囲を正確に予測することができない場合、傾斜地盤３の滑る可能性の高い箇所が広範囲に亘る場合など、傾斜地盤３の広範囲に補強対策が必要な場合でも、延長構造物２１及び各構造物１１により、当該傾斜地盤３においてより広範囲に地下水を排出して、地下水位をより効率的に低下させることができ、また、傾斜地盤３のより広範囲の滑り運動を抑止することができる。
【００２２】
なお、この第２の実施の形態では、延長構造物２１を各構造物１１の上流側端１２から傾斜地盤３中を横断する方向にかつ各構造物１１に対して略直交する方向に延ばすものとしたが、延長構造物２１は各構造物１１の少なくとも下流側端に対して上流側から傾斜地盤３中を横断する方向に延ばせばよく、例えば、図４に示すように、延長構造物２１を各構造物１１の上流側端１２から傾斜地盤３中を横断する方向に、さらに各構造物１１の上流側端１２と下流側端１３との間に傾斜地盤３中を横断する方向に延ばしてもよい。また、傾斜地盤に構造物を１つ設置し、この構造物に延長構造物を設ける場合は、延長構造物を構造物の少なくとも下流側端に対して上流側から傾斜地盤中を横断する方向に延ばせばよく、この場合、全体が平面視略Ｔ字形又は略十字形の構成となる。このようにしても第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
以上、第１、第２の実施の形態では、特に、地滑り土塊を補強し、その安定を確保する点について説明したが、この補強構造及び工法は、土砂地盤の切土、既設盛土、沢部盛土、崖錘堆積物の盛土などの補強に適用して、その安定を確保することもできる。この補強構造及び工法の適用に当たり、現状のままでは安定が確保できない勾配の切土箇所を補強する場合は、切土法面を改良範囲とすることが好ましい。河川堤防などを補強する場合は、法尻部や小段部を改良範囲とすることが好ましい。沢部の埋立て盛土、崖錘堆積物上の盛土を補強する場合は、基礎地盤を含む範囲を改良することが好ましい。
【符号の説明】
【００２４】
１  傾斜地盤補強構造
１０  溝
１１  構造物
１２  上流側端（面）
１３  下流側端（面）
１４  側面
２  傾斜地盤補強構造
２１  延長構造物
２２  上流側の側面
３  傾斜地盤
３０  地表面
３１  地滑り層（すべり土塊）
３２  すべり面
３３  不動地盤
【図１】
0005405939.tif 000002
【図２】
0005405939.tif 000003
【図３】
0005405939.tif 000004
【図４】
0005405939.tif 000005