(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震等による地盤の液状化に伴う側方流動対策として、構造物の周囲の地盤中に、該構造物の側面に沿った方向に間隔を隔てて複数の地中壁が構築されてなり、前記各地中壁が、非液状化層に根入れされている地盤側方流動対策構造において、
前記各地中壁の平面形状が、それぞれ同じ形状であるとともに、前記構造物の側面に沿った方向よりも、前記構造物に直交する方向に長い構成とされていることを特徴とする地盤側方流動対策構造。
【請求項２】
請求項１記載の地盤側方流動対策構造において、
互いに隣接する前記地中壁どうしが、前記構造物の側面に沿った方向に延在する連続壁によって一体に連結されていることを特徴とする地盤側方流動対策構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば護岸の近傍に位置して、軟弱地盤上に構築されたビルや橋梁の橋脚等、各種構造物の基礎に用いて好適な地盤側方流動対策構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、図４に示すような、例えば軟弱な液状化層Ｇ１を有した地盤Ｇ上に構築するビルや橋脚等の各種構造物１の基礎２は、地震により下方の液状化層Ｇ１が液状化すると支持力を失うため、その液状化対策として、先端部を地中の非液状化層Ｇ２の下方の硬質支持層Ｇ３にまで到達させた杭を用いたり、地盤改良を施したりしている。
【０００３】
ところで、平成７年（１９９５年）の兵庫県南部地震では、建物や橋梁等の構造物１の基礎２が、上記の液状化対策を施していたにもかかわらず、大きな被害を受けて損傷した。この損傷は、地盤Ｇの液状化層Ｇ１の液状化に伴う側方流動（水平変位）によるものであり、これに引きずられる形で、橋梁や建物等の構造物１の基礎２が変形して破損が生じ、被害を受けたものと判断されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の技術には以下のような問題が存在する。液状化層Ｇ１を有する地盤Ｇの側方流動による被害を回避するには、基礎２として例えば杭を用いている場合、杭の径を大きくしたり硬度の高い材料を用いる等して、杭の剛性を高めるしかないのが現状である。しかしながら、震度７といった強大な地震によっても被害を受けないような杭にするには、コストが大幅に上昇するだけでなく、大量の材料が必要となることから、有限な資源を前提とすると非現実的なものでもあり、従来の技術では十分な杭変位抑制効果を得ることが困難であるのが現状である。
【０００５】
また、兵庫県南部地震では、上記のような被害は、特に護岸の付近で多発している。このような場合、護岸を強化して地震で移動しないようにするのが第一であるが、護岸の所有者と、その近傍に位置するビル等の構造物１の所有者とが同一でないことが多く、この場合、構造物１の所有者は対策を講じることができない。
このため、構造物１の所有者としては、地盤改良工法等により地盤Ｇを強化するなどの対策をとることが考えられるが、このような工法によって地盤Ｇの側方流動までも完全に防止しようとすると、工期・工費ともに極めて莫大なものとなってしまう。しかも、既設の構造物１に上記対策を適用しようとしても、構造物１の下方全域の地盤Ｇを改良することは実質的に困難である場合が多い。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、地震等による地盤の液状化に伴う側方流動が発生しても被害を受けることなく、その機能を維持することができ、また既設の構造物にも適用することのできる地盤側方流動防止構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、地震等による地盤の液状化に伴う側方流動対策として、構造物の周囲の地盤中に、該構造物の側面に沿った方向に間隔を隔てて複数の地中壁が構築されてなり、前記各地中壁が、非液状化層に根入れされている地盤側方流動対策構造において、前記各地中壁の平面形状が、それぞれ同じ形状であるとともに、前記構造物の側面に沿った方向よりも、前記構造物に直交する方向に長い構成とされていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の地盤側方流動対策構造において、互いに隣接する前記地中壁どうしが、前記構造物の側面に沿った方向に延在する連続壁によって一体に連結されていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る地盤側方流動対策構造の第一および第二の実施の形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
［第一の実施の形態］
以下の説明において、従来例として示した図４と共通する部分については同符号を付してある。
【００１２】
図１に示すように、例えば表層部に液状化層Ｇ１が存在し、その下方に非液状化層Ｇ２が存在する構成の地盤Ｇ上に構築された構造物１は、その基礎２が、頭部３ａを構造物１の下面に一体化し、先端部３ｂを非液状化層Ｇ２の下方の硬質支持層Ｇ３に十分に根入れさせた杭３から構成されている。
【００１３】
このような構造物１の地盤側方流動に対する対策として、図１および図２に示すように、構造物１には、その周囲の地盤Ｇ中に多数の地中壁５が構築されている。図２に示したように、これらの地中壁５は、構造物１の四方の各側面から所定距離離間した位置に、前記各側面に沿った方向に所定間隔を隔てて配列されている。
【００１４】
各地中壁５は、例えば平面視矩形の柱状で、構造物１の各側面に沿った方向の長さＬ１よりも、構造物１の各側面と直交する方向の長さＬ２の方が長い構成とされている。
そして、図１に示したように、このような各地中壁５は、地中連壁等と同様、所定の範囲に地盤改良を行った地盤改良体や、柱状のシートパイル等によって形成されており、その下端部が液状化層Ｇ１の下方の非液状化層Ｇ２に達するよう十分に根入れされている。
【００１５】
上述したような地盤側方流動対策構造では、構造物１の周囲の地盤Ｇ中に、地中壁５，５，…を、構造物１の各側面に沿った方向に所定間隔毎に構築する構成とした。しかも、各地中壁５は、構造物１の側面に沿った方向の長さＬ１よりも、これと直交する長さＬ２の方が長くなっている。これにより、各地中壁５は、構造物１の側面と直交する方向の外力に対して高い剛性を有し、地震等で軟弱な液状化層Ｇ１が液状化して側方流動が生じた場合にも、これらの地中壁５がいわば防波堤や消波堤のような機能を果たし、側方流動によるエネルギーを大幅に減少させることができる。したがって、液状化層Ｇ１の側方流動の影響が構造物１の基礎２に及ぶのを防ぐことができ、構造物１の耐震性を高めることができる。しかも、構造物１の下方の地盤Ｇを改良したり基礎２を強化したりするわけではなく、構造物１の外側の地盤Ｇ中に地中壁５を設ければよいので、工期・工費を最低限に抑えることができ、しかも構造物１の新設・既設を問うものではなく、既設のビルや橋梁等にも容易に適用することが可能である。さらに、この構造物１の近傍に護岸がある場合等、構造物１と護岸の所有者が異なっていても、構造物１側の所有者が独自で設けることが可能である。
【００１６】
［第二の実施の形態］
次に、本発明に係る地盤側方流動対策構造の第二の実施の形態について説明する。ここでは、上記第一の実施の形態における地中壁５に加え、互いに隣接する地中壁５どうしを連続壁で連結する場合の例を用いて説明する。以下に説明する第二の実施の形態において、前記第一の実施の形態と共通する構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【００１７】
図３に示すように、構造物１の地盤側方流動に対する対策として、構造物１には、その周囲に地中壁５，５，…が構築され、さらに、構造物１の四方を囲むよう、平面視ロ字状の連続壁７が構築された構成となっている。
【００１８】
連続壁７は、通常の地中連続壁等と同様、柱状に地盤改良を行いこれを連続させた地盤改良体や、柱状のシートパイルを連続させる等して形成されており、その下端部が液状化層Ｇ１の下方の非液状化層Ｇ２（図１参照）に達するよう十分に根入れされている。
【００１９】
この連続壁７により、互いに隣接する地中壁５，５どうしは、構造物１側の端部において互いに連結され、これによって、構造物１の四方に配置された全ての地中壁５が一体化された構成となっている。
【００２０】
上述したような地盤側方流動対策構造では、地中壁５に加え、互いに隣接する地中壁５を連結する連続壁７が構築された構成となっている。これにより、上記第一の実施の形態と同様、液状化層Ｇ１の液状化の影響を受けるのを地中壁５だけでなく、連続壁７によっても回避することができる。しかも互いに隣接する地中壁５，５どうしが連続壁７によって一体化されているので、これら地中壁５および連続壁７からなる地中構造物は非常に高い剛性を有している。したがって、前記第一の実施の形態における効果をより顕著なものとすることができる。
【００２１】
なお、上記第一および第二の実施の形態において、地中壁５、連続壁７を、構造物１の四方に設ける構成としたが、これに限定するものではなく、これら地中壁５や連続壁７を、例えば液状化層Ｇ１の側方流動が生じる方向の上流側、または護岸側にのみ設ける構成としたり、構造物１の二側面、あるいは三側面にのみ沿って設ける構成とするなどしてもよい。
加えて、地中壁５，連続壁７については、その材質を問うものではなく、設置を容易かつ低コスト・短工期で行うことができ、しかも十分な地盤側方流動対策効果を発揮できるのであれば、いかなるものを用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る地盤側方流動対策構造によれば、構造物の周囲の地盤中に、その側面に沿った方向に沿って間隔を隔てて、複数の地中壁が、非液状化層に根入れされ、各地中壁の平面形状が、それぞれ同じ形状であるとともに、構造物の側面に沿った方向よりも、これに直交する方向に長く設定された構成となっている。さらに、請求項２に係る地盤側方流動対策構造によれば、互いに隣接する地中壁どうしが、構造物の側面に沿った方向に延在する連続壁によって一体に連結された構成となっている。このようにして、地中壁やこれらを一体に連結する連続壁を設けることによって、地震により地盤が液状化して側方流動が生じた場合にも、これらがいわば防波堤や消波堤のような機能を果たし、その影響が構造物の基礎に及ぶのを防ぐことができ、これによって構造物の耐震性を高めることができる。
さらに、構造物の外側の地盤中に地中壁や連続壁を設ければよいので、工期・工費を最低限に抑えることができ、しかも構造物の新設・既設を問うものではない。さらに、構造物が護岸の付近にある場合等、構造物と護岸の所有者が異なるときであっても、構造物側の所有者が独自で地中壁や連続壁を設けることが可能である。
しかも、各地中壁を、構造物の側面に沿った方向よりも、これに直交する方向に長くしたり、また連続壁によって互いに隣接する地中壁どうしを連結することによって、地中壁の剛性を高めることができ、これにより、上記効果をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る地盤側方流動対策構造を適用した構造物の第一の実施の形態を示す立断面図である。
【図２】  図１の平断面図である。
【図３】  本発明に係る地盤側方流動対策構造を適用した構造物の第二の実施の形態を示す平断面図である。
【図４】  従来の液状化対策を施した構造物が、地震に被災した状態を示す立断面図である。
【符号の説明】
１  構造物
５  地中壁
７  連続壁
Ｇ  地盤
Ｇ２  非液状化層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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