(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、護岸の近傍に位置する構造物の、前記護岸側の地盤中に、非液状化層に根入れされた地中壁が構築されるとともに、前記構造物に対して地盤の側方流動が予想される方向の上流側に他の地中壁が構築され、該他の地中壁は、前記上流側から前記構造物側に向けてその幅が漸次拡がる平断面形状をなすと共に当該平断面形状は地盤中の上方から下方に向けて小さくなる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、前記他の地中壁は前記平断面形状が略Ｖ字状であることを特徴とする地盤側方流動対策構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の地盤側方流動対策構造において、前記地中壁が、前記構造物の、地盤の側方流動が予想される方向に対してその両側に延長構築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、例えば軟弱地盤等に構築するビル等の各種構造物の基礎は、地震により下方の地盤が液状化すると支持力を失うため、液状化対策として、先端部を地中の硬質支持層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の基礎が、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、これによって橋梁では基礎が移動して落橋が生じ、建物では基礎杭が変形して破損が生じていたことが明らかとなっている。
【０００４】
このような地盤の側方流動による被害は、特に護岸近傍の構造物で顕著に認められている。これは、図７に示すように、地震の慣性力と地盤Ｇの液状化による剛性低下とによって護岸１が移動し、これに伴って地盤Ｇの大きな側方流動に引きずられて構造物２の基礎３が被害を受けたものと判断されている。
【０００５】
【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。護岸１近傍における地盤Ｇの側方流動を防ぐには、護岸１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１の所有者と、その近傍に位置するビル等の構造物２の所有者とが同一でない場合が多く、この場合、構造物２の所有者は対策を講じることができない。
【０００６】
このため、構造物２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２に上記対策を適用しようとしても、構造物２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。また、基礎３として杭を用いている場合、上記のような側方流動による被害を回避するには、杭の径を大きくしたり硬度の高い材料を用いるなどして、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。
【０００７】
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対策構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【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、護岸の近傍に位置する構造物の、前記護岸側の地盤中に、非液状化層に根入れされた地中壁が構築されるとともに、前記構造物に対して地盤の側方流動が予想される方向の上流側に他の地中壁が構築され、該他の地中壁は、前記上流側から前記構造物側に向けてその幅が漸次拡がる平断面形状をなすと共に当該平断面形状は地盤中の上方から下方に向けて小さくなる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、前記他の地中壁は前記平断面形状が略Ｖ字状であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の地盤側方流動対策構造において、前記地中壁が、前記構造物の、地盤の側方流動が予想される方向に対してその両側に延長構築されていることを特徴としている。
【００１１】
【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実施の形態の一例について、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１２】
［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７と共通する部分については同符号を付してある。
【００１３】
図１に示すように、護岸１の近傍に位置する構造物２の地盤側方流動に対する対策として、構造物２には、護岸１側の地盤Ｇ中に地中壁５が構築され、さらに、反対側の地盤Ｇ中に、例えばコンクリート等からなる地中壁（他の地中壁）７が構築されている。
【００１４】
この地中壁５は、地中連壁等と同様、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に達するよう十分に根入れされている。
【００１５】
さらに、地中壁５は、地震により護岸１が移動し、この地中壁５よりも護岸１側の地盤Ｇ’が液状化した場合に、地中壁５の両側、すなわち護岸１側の土圧と構造物２側の土圧に差が生じることを考慮し、これによって地中壁５が破壊しないのはもちろんのこと、過大な変形を生じないよう、剛性・強度を設定する。これは、地中壁５が過大な変形をすると、地中壁５によって新たな滑り面が形成されるからである。
【００１６】
地中壁７は、予想される地盤Ｇの移動方向の上流側、すなわち地震により護岸１が川や海側等（図において左方）に移動した場合には、地盤Ｇが護岸１側に移動するので護岸１とは反対側、の地盤Ｇ中に、その下端部が非液状化層Ｇ２に根入れされて構築されている。
【００１７】
図１および図２に示すように、この地中壁７は、船体の舳先を切り取ったような形状をなしている。すなわち、図２に示したように、地中壁７は、平断面視すると略Ｖ字状で、先端部７ａから構造物２の両側近傍に位置する端部７ｂ，７ｂに向けて、それぞれ所定の曲率で湾曲形成された平断面形状を有している。そして、図１に示したように、この地中壁７の前記平断面形状は、上方から下方に向けて漸次小さくなり、下方に行くに従い先端部７ａが構造物２側に接近する構成となっている。
【００１８】
上述したような地盤側方流動対策構造では、護岸１の近傍に位置する構造物２の、護岸１側の地盤Ｇ中に地中壁５を構築するとともに、予想される地盤Ｇの移動方向上流側に、地中壁７が構築された構成となっている。これらの地中壁５，７により、地震による護岸１の移動に伴って護岸１側の地盤Ｇ’が液状化した場合や、構造物２に対して護岸１とは反対側の地盤Ｇが液状化した場合にも、その影響が構造物２の基礎３に及ぶのを防ぐことができ、これによって構造物２の耐震性を高めることができる。しかも地中壁７は、船体の舳先のような形状をなしているので、液状化した地盤Ｇを、構造物２の両側に円滑に導くことができる。さらに、これらの地中壁５，７は、構造物２と護岸１の所有者が異なる場合であっても、構造物２側の所有者が独自で設けることが可能である。さらに、構造物２の下方の地盤Ｇを改良したり基礎３を強化したりするわけではなく、構造物２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２の新設・既設を問うものではない。
【００１９】
なお、上記実施の形態において、地中壁５を、構造物２の護岸１側にのみ設ける構成としたが、図３に示すように、地中壁５’を、構造物２の護岸１側と、その両側にも延長構築して略コ字状とし、構造物２の三方を囲むようにしてもよく、それにより高い効果を奏することが可能となる。
また、地中壁７の形状は上記に限定するものではなく、例えば図４に示すように、地中壁（他の地中壁）８の両端部８ａ，８ａを巻き返した形状として、液状化した地盤Ｇの流れを押し戻すようにする等してもよい。
【００２０】
さらに、構造物２やその基礎３の形式を問うものではなく、例えば図５および図６に示すように、橋梁１０の橋脚（構造物）１１等にも、同様にして本発明に係る地盤側方流動対策構造を適用することが可能である。なお、この図５および図６の例では、コ字状の地中壁５’を設ける構成となっているが、言うまでもなく、図１に示したような地中壁５を設ける構成としてもよい。
加えて、地中壁５，５’，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。
【００２１】
【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、護岸の近傍に位置する構造物の護岸側の地盤中に、非液状化層に根入れされた地中壁が構築され、構造物に対して、地盤の側方流動が予想される方向の上流側に、他の地中壁が構築され、これが、上流側から構造物側に向けてその幅が漸次拡がる平断面形状をなすと共に当該平断面形状は地盤中の上方から下方に向けて小さくなる構成となっている。
加えて、請求項３に係る地盤側方流動対策構造によれば、地中壁が、地盤の側方流動が予想される方向に対してその両側に延長構築された構成となっている。
このようにして、護岸側や地盤の流動方向上流側に、地中壁や他の地中壁を設けることによって、地震により護岸が移動し、これに伴って地盤が液状化した場合にも、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。しかも、この地中壁は、構造物と護岸の所有者が異なる場合であっても、構造物側の所有者が独自で設けることが可能である。さらに、構造物の外側の地盤中に地中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。
【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】前記実施の形態の他の一例を示す平断面図である。
【図４】前記実施の形態のさらに他の一例を示す平断面図である。
【図５】本発明に係る地盤側方流動対策構造の他の適用例を示す立断面図である。
【図６】図５の平断面図である。
【図７】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  護岸
２  構造物
５，５’  地中壁
７，８  地中壁（他の地中壁）
１１  橋脚（構造物）
Ｇ，Ｇ’  地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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