(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細粒分含有率が１５％より大きい土の含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の場合はそのまま、前記条件を満足しない場合は適宜の手段で満足させて、砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項２】
土の含水比が２５％より大きい場合に、天日乾燥と脱水材料の添加の何れか一方若しくは双方で２５％以下になるようにする請求項１記載の細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項３】
土の塑性指数が２０より大きい場合に、粗粒材料の添加による粒度調整で２０以下になるようにする請求項１記載の細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項４】
細粒分含有率が１５％より大きく、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合において、設計上、杭強度を考慮しない場合に、低置換率で砂地盤の改良に利用する細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項５】
細粒分含有率が１５％より大きく、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合において、設計上、杭強度を考慮しない場合に、適宜の排水材を併用して、低置換率で粘性土地盤の改良に利用する細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項６】
細粒分含有率が１５％より大きく、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合において、設計上、杭強度は考慮するが、排水は考慮しない場合に、設計杭強度を通常よりも低く設定して、中・高置換率で粘性土地盤の改良に利用する細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【請求項７】
細粒分含有率が１５％より大きく、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合において、設計上、杭強度と排水を考慮する場合に、設計杭強度を通常よりも低く設定し、かつ、適宜の排水材を併用して、低置換率で粘性土地盤の改良に利用する細粒分含有率が大きい土の利用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、細粒分含有率が大きい土の利用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
細粒分含有率が大きい土（細粒分含有率が１５％より大きい土）を砂杭系地盤改良工法の杭材料として利用する場合は、材料のケーシング（杭造成用の中空管）への投入やケーシング内の移動、および、材料のケーシングからの排出に関する施工面と、強度と排水に関する設計面との双方からの十分な検討が必要であるが、従来は、それらについて確立された指針がなく、その都度、室内試験や現地施工試験等による事前の検討に多大の時間と労力を要していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題（本発明の目的）は、前記実情に鑑み、比較的簡易な試験の結果により施工面と設計面での利用可能な条件を設定して、細粒分含有率が大きい土を砂杭系地盤改良工法、即ち、改良すべき地盤中に多数の砂杭を形成して地盤の強度と排水に関する改良を図る工法の杭材料として有効に利用する合理的、効率的、かつ、経済的な方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明では、細粒分含有率が１５％より大きい土の含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の場合はそのまま、前記条件を満足しない場合は適宜の手段で満足させて、砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用するようにしている。
【０００５】
そして、請求項１の発明に従属する請求項２に係る発明では、土の含水比が２５％より大きい場合に、天日乾燥と脱水材料の添加の何れか一方、若しくは双方で２５％以下になるようにし、同じく請求項１に係る発明に従属する請求項３に係る発明では、土の塑性指数が２０より大きい場合に、粗粒材料の添加による粒度調整で２０以下になるようにしている。
【０００６】
つぎに、細粒分含有率が１５％より大きく、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合において、請求項４に係る発明では、設計上、杭強度を考慮しない場合に、低置換率で砂地盤の改良に利用し、また、請求項５に係る発明では、設計上、杭強度を考慮しない場合に、適宜の排水材を併用して、低置換率で粘性土地盤の改良に利用し、また、請求項６に係る発明では、設計上、杭強度は考慮するが排水は考慮しない場合に、設計杭強度を通常よりも低く設定して、中・高置換率で粘性土地盤の改良に利用し、また、請求項７に係る発明では、設計上、杭強度と排水を考慮する場合に、設計杭強度を通常よりも低く設定し、かつ、適宜の排水材を併用して、低置換率で粘性土地盤の改良に利用している。
【０００７】
なお、前記の細粒分含有率と含水比と塑性指数は、規定の粒度試験と含水量試験と液性・塑性限界試験から求める。
【０００８】
含水比は土のケーシングへの投入とケーシング内の移動の難易に関係し、また、塑性指数は土のケーシングからの排出（材料抜け）の良否に関係するが、含水比が２５％以下で塑性指数が２０以下の場合は、これらの点（ケーシングへの投入、ケーシング内の移動、ケーシングからの排出の諸点）で問題がないことが本発明者らによって実験上、確認されている。
【０００９】
塑性指数と透水係数とは相関し、塑性指数が２０以下の場合に所定の透水係数が確保され、これによって土のケーシングからの排出が良好になされることが保証される（所定の透水係数が確保されることにより、土のケーシングからの排出に関して必要とされる透気性が確保される）のであるが、この場合の土の透水係数は地盤の排水のために必要とされる透水係数よりも小さいので、地盤改良の設計上、地盤の排水を考慮する場合は、適宜の排水材を併用すべきである。
【００１０】
また、塑性指数とせん断強度とは相関し、塑性指数が２０以下の場合に所定のせん断強度が確保されるが、この強度は通常の細粒分含有率が１５％以下の土の強度よりも小さいので、地盤改良の設計上、杭強度を考慮する場合は、設計杭強度を通常よりも小さく設定すべきである。
【００１１】
置換率（面積で改良地盤に対して杭が占める割合）の高低の基準は必ずしも明確ではないが、一応、０．３を基準にして、これより大きい場合を中・高置換率、これ以下の場合を低置換率ということができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する場合は、最初に、土の粒度試験を行い、粒度構成を調べるが、その結果は日本統一土質分類法の三角座標にプロットするのが好ましい。
【００１３】
図１は前述の三角座標の概略図であり、図中、Ａは細粒分含有率が１５％より小さいゾーン、Ｂは細粒分含有率が１５％より大きく、かつ、シルト分と粘土分との比が２以上のゾーン、Ｃは細粒分含有率が１５％より大きく、かつ、シルト分と粘土分との比が２より小さいゾーンである。
【００１４】
なお、ゾーンＢ，Ｃの区分けは土の締固め特性に基づいてなされており、ゾーンＢに属する土は締固め特性が良く、ゾーンＣに属する土は締固め特性が悪い。
【００１５】
本発明では、土の粒度試験の結果、細粒分含有率が１５％以上の場合は、含水量試験と液性・塑性限界試験を行い、含水比が２５％以下であるか否かと塑性指数が２０以下であるか否かを調べる。
【００１６】
この場合、前述のようにゾーン分けした場合のゾーンＢに属する土の塑性指数が２０以下であることは、本発明者らが既に実験等に基づいて確認しているので、ゾーンＢにプロットされた土の液性・塑性限界試験は省略することができる。
【００１７】
そして、ゾーンＢにプロットされた土は、含水比が２５％以下であれば、そのまま砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用し、含水比が２５％より大きい場合は、天日乾燥により含水比を下げ、杭材料として利用可能のものにする。
【００１８】
ゾーンＣにプロットされた土の場合は、先ず、塑性指数を求め、これが２０以下であれば、含水比を求め、これが２５％以下であれば、そのまま砂杭系地盤改良工法の杭材料として利用し、２５％より大であれば生石灰，セメント等の脱水材料を添加するか、さらに天日乾燥をするかして含水比を下げて、前記杭材料として利用可能のものとする。
【００１９】
他方、塑性指数が２０より大きい場合は、砂、砂利、砕石等の粗粒材料を添加して粒度調整をし、再度、前記手順で杭材料として利用するようにし、適当な粒度調整用の材料がなければ他の用途を探す。
【００２０】
つぎに、前述の細粒分含有率が１５％以上で、含水比が２５％以下、塑性指数が２０以下の土を砂杭系地盤改良工法における杭材料として利用する場合、設計上、杭強度を考慮しない場合に、低置換率（例えば、０．０５〜０．３）で砂地盤と粘性土地盤の改良に利用できるが、この際、粘性土地盤の改良に利用する場合は適宜の排水材（例えば、プラスチックボード等）を併用すべきである。
【００２１】
また、前述の土は、設計上、杭強度と排水を考慮する場合に、適宜の排水材を併用して、低置換率で粘性土地盤の改良に利用できるが、この際、設計杭強度は通常より小さく（例えば、内部摩擦角が２８°の場合に相当する強度）に設定すべきである。
【００２２】
また、前述の土は、設計上、杭強度は考慮するが排水は考慮しない場合に、中・高置換率（例えば、０．３より大）で粘性土地盤の改良に利用できるが、この場合の杭の設計強度の設定も前述の場合と同様にすべきである。
【００２３】
なお、前述の実施態様を施工面と設計面とに分けてフローチャートで表示しておくと、本発明を実施する場合に便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いる三角座標の概略図である。
【符号の説明】
Ａ：ゾーン、Ｂ：ゾーン、Ｃ：ゾーン。
【図１】
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