(57)【要約】【課題】基礎フーチングに作用する流動力を効率的かつ確実に低減可能とする。【解決手段】地盤３中にあって杭基礎２に支持される基礎フーチング１に関する、地盤液状化による流動化対策の工法であって、前記地盤３のうち下層をなす液状化層２７と上層をなす非液状化層２８中との間にドレーン２５を設けることを特徴とする流動化対策工法。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の工法であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けることを特徴とする流動化対策工法。
【請求項２】
地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の構造であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けてなることを特徴とする基礎構造。
【請求項３】
地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の構造を備えたビルなどの構造物であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けてなる基礎構造を備えた構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動化対策工法および流動化対策工法に基づく基礎構造、並びに前記基礎構造を備える構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地震時などにおける地盤液状化による側方流動は、基礎杭を持つ構造物に対しては被害を与えることがある。図１はその作用を示すもので、１は地盤３中に埋設された基礎フーチング、２は基礎フーチング１を支持する複数の杭基礎である。地盤液状化により側方流動Ａが生ずると、その流動力によりフーチング１は押され、各杭２の剪断強度を越えた時点で、各杭２は破断する。そして破線で示すように、流動方向下流側に倒れ込み、基礎フーチング１とともに移動あるいは埋没し、大きな被害となる。
【０００３】
そこで従来、例えば、地表面の下にある土壌内に初期の静的地下水レベルを有し、前記地表面の上、またはその下の建造物または製作物に対して地震による液状化を防止するために液状化可能な土壌を処理するための装置として、液状化可能な土壌において間隔をもって位置決めされた実質的に垂直なあらかじめ製作された複数のドレーンと、前記ドレーンから排出された水を流出させるための前記上層の地表面下に位置した貯水部とからなる装置（特許文献１参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００２−５１５０９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来手法等において採用されてきた、液状化を防止するためのドレーン系地盤改良は、例えば基礎フーチング１の上面２０までドレーン２５を延伸することとしている（図２参照）。このような状況で地盤液状化が生じた場合、前記地盤改良の範囲における当該液状化による過剰水圧は飽和層２７より上方に向け流れ出る。その結果、地表面２６は沈下し、杭２には大きな軸力が作用することとなる。ここで、地盤液状化に伴って発生する流動力は基礎フーチング１に接する不飽和層２８の剛性と変位量とに比例する。だが、前記変位量は液状化防止措置のため低減する一方、地盤剛性に変化はない。よって前記流動力は存在したままとなり、前記杭２に変状を招来する懸念があった。
【０００６】
そこで本発明はこのような課題に着目してなされたもので、基礎フーチングに作用する流動力を効率的かつ確実に低減可能とする流動化対策工法および流動化対策工法に基づく構造、並びに前記構造を備える構造物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の流動化対策工法は、地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の工法であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の構造であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けてなることを特徴とする基礎構造にかかる。
【０００９】
第３の発明は、地盤中にあって杭基礎に支持される基礎フーチングに関する、地盤液状化による流動化対策の構造を備えたビルなどの構造物であって、前記地盤のうち下層をなす飽和層と上層をなす不飽和層中との間にドレーンを設けてなる基礎構造を備えた構造物にかかる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の流動化対策工法の実施形態を示す断面図である。図において、基礎フーチング１は、不飽和層２８（地盤）中にあって複数の杭基礎２により支持された状態で構築されたものである。なお、前記基礎フーチング１および杭基礎２が構築されている地盤は、その上半部が不飽和層２８、下半部は飽和層２７から構成されるものとする。
【００１１】
このような基礎フーチング１に対する本実施形態の流動化対策工法は、礫等の排水材から井内を構成し、公知の工法によりドレーン２５を構築することにある。ただし、前記飽和層２７より不飽和層２８中に達する延伸長でもってドレーン形成をなし、その上端を地表面２６に突出させない。あくまでも不飽和層２８中にその上端が維持されるよう配慮する。これにより、飽和層２７の過剰間隙水が不飽和層２８に供給されることとなる。ドレーン２５の上端はヘッダー部３０により不飽和層２８中において一体に集約されている。
【００１２】
図４は地盤液状化前における地盤状況を示す断面図であり、図５は地盤液状化後における地盤状況を示す断面図である。以上の如き構成において、地震に伴う地盤液状化が生じたとする。すると、液状化層たる飽和層２７の過剰間隙水４０が、ドレーン２５を通じて不飽和層２８、つまり非液状化層に流入し拡散する。すなわち、基礎フーチング１の存する不飽和層２８を液体化させ、有効応力低下を図ることで、たとえ流動変位が生じても流動力を抑制することができる。これにより、基礎フーチング１の変形等を従来より低減可能となるのである。勿論、前記過剰間隙水４０は地表面２６上に流出しないため地表面沈下防止の効果を奏することともなる。
【００１３】
また、上記したような飽和層２７と不飽和層２８中との間にドレーン２５を設けてなる構造を基礎構造とすれば、これに支持基盤をおいたビルなどの構造物を構築することもできる。これによれば、地盤液状化による影響を受けにくい構造物を構築することが可能となる。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の流動化対策工法等によれば、地盤液状化が生じた場合であっても、地盤中の飽和層から非飽和層に過剰水圧が供給されることとなり、基礎フーチングに接する不飽和層の剛性を低減せしめることとなる。その結果、流動力が低減するに至り、地表面の沈下や、杭に大きな軸力が作用する惧れなどが解消されるのである。つまり、本発明の流動化対策工法におけるドレーンの作用によって、飽和層（下部層）の液状化も防止でき、流動力も小さくなる。また、流動力が小さくなることから基礎フーチングの損傷を抑止可能となり、また、間隙水が地表面に流出しないために地表面沈下防止の効果も奏する。
【００１５】
しかして、基礎フーチングに作用する流動力を効率的かつ確実に低減可能とする流動化対策工法および流動化対策工法に基づく構造、並びに前記構造を備える構造物を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の基礎フーチングに地震時の地盤液状化による側方流動力が生じた場合の不具合を示す模式的断面図である。
【図２】従来手法等において採用されてきた、液状化を防止するためのドレーン系地盤改良の形態例である。
【図３】本発明の流動化対策工法の実施形態を示す断面図である。
【図４】地盤液状化前における地盤状況を示す断面図である。
【図５】地盤液状化後における地盤状況を示す断面図である。
【符号の説明】
１    基礎フーチング
２    杭基礎
３    地盤
２０  （基礎フーチングの）上面
２５  ドレーン
２６  地表面
２７  飽和層
２８  不飽和層
２９  支持層
【図１】
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【図２】
2004278044.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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