(57)【要約】【課題】施工効率に優れ、また信頼性の高い計測値を得られる土圧計設置方法を提供する。【解決手段】盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで重機稼動可能な幅を備える埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置して埋設処理を行うことを特徴とする盛土構造物における土圧計設置方法。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで重機稼動可能な幅を備える埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置して埋設処理を行うことを特徴とする盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項２】
盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで斜面勾配が重機登坂可能な緩勾配である埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置して埋設処理を行うことを特徴とする盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項３】
盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで重機稼動可能な幅を備える埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置し、斜面勾配が重機登坂可能な緩勾配を保ちつつ前記幅での埋設処理を埋設材毎に実行することを特徴とする盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項４】
盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含む埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域への土圧計設置に伴う埋設処理に際し、埋設材の剛性を埋設領域外の地盤剛性と略等しくすることを特徴とする盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項５】
前記埋設材の剛性を、埋設領域底面より上層に積層するに従い上昇させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項６】
埋設材の所定遮水性を保ち、土圧計への応力集中を回避可能な粒径範囲における礫分を、前記埋設材に加えるべく粒度調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項７】
前記盛土構造物がフィルダムにおける堤体である場合、ダム左岸または右岸から進行する施工法面を前記斜面勾配に成形し、前記土圧計設置方法の各処理を適用することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の盛土構造物における土圧計設置方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの土圧計設置方法により形成されたことを特徴とする土圧計設置構造。
【請求項９】
請求項８に記載の土圧計設置構造を備えることを特徴とする盛土構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、盛土構造物における土圧計設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルダムにおける堤体など、岩石、砂礫、土等を主材料として築造される盛土構造物は、盛土構造物内で作用する土圧を測定し、当該盛土構造の確かさを適宜検証することが行われる。そこで、ピックアップに受圧板を組み込むなどして構成された土圧計が、例えば盛土構造物にて層を成す盛土材料間の境界に埋設されることとなる。この土圧計の設置に当たっては、計器破損を抑止する意味合いから、既盛立面を図１の如くトレンチ掘削して土圧計を設置する。そして、計測値に及ぼす巨礫の影響を減少させるべく所定粒径以下の礫等を使用し構成した盛土材料にて埋設処理を行う。そしてこの埋設処理後はランマー等の軽締固め機械（同図（ｂ）参照）により転圧して適宜成形する（非特許文献１〜５参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
「五位ダム遮水ゾーン内の土圧計及び間隙水圧計の埋設方法」
水と土第７７号  １９８９年
【０００４】
【非特許文献２】
「ダムにおける試験」ダム技術ＶＯＬ．４−１
【０００５】
【非特許文献３】
「ダム施工マニュアル」（社）日本大ダム会議  １９８３年１２月１日発行
【０００６】
【非特許文献４】
「最新フィルダム工学」（社）電力土木技術協会  昭和５６年３月２０日改訂
【０００７】
【非特許文献５】
「多目的ダムの建設」（財）全国建設研修センター  昭和６２年版５巻  施工
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来手法には課題が残されていた。すわなち、土圧計が検知する盛土構造物内の土圧計測値として、上載土中重量（理論値）より低めの値しか得られないことが頻発する課題である（図２（ｂ）に示す通り、測定土圧／理論土圧の値が１を下回っている）。これは、トレンチの掘削形状によりアーチ作用が働き、埋設部位外周付近に応力集中が生じ、その結果土圧計に作用する土圧が減じられることが原因と想定できる。また、計器の埋設部は軽締固め機械等による締固めしかなされず、周辺部と比較して（土の）剛性が低いものとなることも原因とされる。
いずれの原因によるとしても、上記のような課題により、盛土構造物内に土圧計を設置して土圧測定を行ってもその計測値の信頼性を得難くなり、土圧計の設置自体が考慮されにくくなる。
【０００９】
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、施工効率に優れ、また信頼性の高い計測値を得られる盛土構造物における土圧計設置方法および設置構造、並びに土圧計設置構造を備える盛土構造物を提供することを目的とする。
【００１０】
【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盛土構造物における土圧計設置方法は、盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで重機稼動可能な幅を備える埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置して埋設処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで斜面勾配が重機登坂可能な緩勾配である埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置して埋設処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含んで重機稼動可能な幅を備える埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域に土圧計を設置し、斜面勾配が重機登坂可能な緩勾配を保ちつつ前記幅での埋設処理を埋設材毎に実行することを特徴とする。
【００１３】
第４の発明は、盛土構造物における土圧計の設置方法であって、土圧計の埋設位置を含む埋設領域を盛土構造物中に形成し、当該形成した埋設領域への土圧計設置に伴う埋設処理に際し、埋設材の剛性を埋設領域外の地盤剛性と略等しくすることを特徴とする。
【００１４】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記埋設材の剛性を、埋設領域底面より上層に積層するに従い上昇させることを特徴とする。
【００１５】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、埋設材の所定遮水性を保ち、土圧計への応力集中を回避可能な粒径範囲における礫分を、前記埋設材に加えるべく粒度調整することを特徴とする。
【００１６】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明において、前記盛土構造物がフィルダムにおける堤体である場合、ダム左岸または右岸から進行する施工法面を前記斜面勾配に成形し、前記土圧計設置方法の各処理を適用することを特徴とする。
【００１７】
第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明の土圧計設置方法により形成されたことを特徴とする土圧計設置構造にかかる。
【００１８】
第９の発明は、第８の発明の土圧計設置構造を備えることを特徴とする盛土構造物にかかる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。発明者らは、土圧計の埋設エリア（埋設領域）の周辺部と応力集中（アーチ作用）を起こさないトレンチ形状および埋設エリアの剛性（埋設材およびその締固め）の検討を行うに先立ち、有限要素法を用いてトレンチ形状（幅、深度、法面勾配）、並びに埋設材の剛性の内、寄与率が高い因子を抽出している。その結果、トレンチを幅広く、浅めに、かつ緩勾配で掘削することで、土の剛性差の影響を縮小できることが知見できた。更に、土圧計の埋設領域と周辺部との剛性差を無くせば応力集中が起こりにくいことも明らかにした。
【００２０】
図３は本実施形態における土圧計設置方法の施工手順例を示す図であり、図４は本実施形態における転圧仕様例を示す図である。そこで上記のような検討結果に基づく本発明の土圧計設置方法の実際例を以下に示す。ここで、本実施形態における盛土構造物として例えばフィルダムの堤体を想定するものとする。そこで、ダム左岸または右岸から進行する堤体１１の施工法面１４を、重機登坂可能な緩勾配に成形する。この緩勾配は例として１：３の勾配が採用出来るが、締固め等に使用する重機が登坂可能であれば適宜変更可能である。
【００２１】
フィルダム堤体１１の施工法面１４を成形した状況が図３（ａ）に示す状況となる。施工法面１４が１：３の勾配で成形された堤体１１が基礎地盤１０上に横たわると共に、ダム左岸方面は重機進入可能な幅Ｗを備えた埋設領域２０として確保されている。この埋設領域２０には、岩石、礫、土などを適宜混合するなどした埋設材１３が敷設され、締固め重機により転圧処理される。また、その埋設材１３の法面１８も緩勾配に成形される。このように重機が直接乗り入れて転圧を確実に行うことが可能となっている為、埋設材の剛性を埋設領域外の剛性と略等しくすることが容易となる。
【００２２】
なお、前記埋設材１３としては、土圧計への応力集中を回避可能な所定粒径以下の礫質材料を混合したものを用いる。この場合、遮水性を確保できる範囲で礫質材料の混合比を設定（室内透水試験並びに圧密試験により設定）すると共に、施工含水比を低下させるものとする。これにより、埋設材１３の剛性を向上させ、重機による確実な転圧処理の効果と相まって、埋設領域２０外の剛性との差異を小さなものとできる。
【００２３】
このように基礎地盤１０上に埋設材１３の１層目を敷設し転圧したならば、次に土圧計１５の設置を行う。この土圧計１５は、例えば、保護管１６に被覆された信号ケーブル１７にてデータロギング装置等と接続され、所定間隔で検知した土圧値を送信可能なものである。前記埋設材１３上に土圧計１５を埋め込んで設置したならば、当該土圧計１５上に２層目の埋設材料を敷設し転圧処理を実行する。以降、例えば堤体１１天端まで複数層の埋設材１３の敷設および転圧を繰り返すこととなる。
【００２４】
なお、この埋設材１３毎の埋設処理に際しては、施工法面１８の勾配が重機登坂可能な緩勾配（例：１：３）と前記幅Ｗを保ちつつ実行するものとする。また、埋設材１３としては、基礎地盤１０上（埋設領域底面）より上層に積層するものに従い、その剛性を上昇させると好適である。そのため、図４に示すように、層厚も上層ほど厚く、また使用材料の粒径も大きいものとする。
【００２５】
以上のようになされた土圧計から得た土圧値について検証してみる。図５（ａ）は施工時期に応じた盛立標高を示す図であり、同図（ｂ）は本実施形態における実測土圧値／理論値比の例を示す図である。施工時期のほぼ全期間に亘り、実測の土圧値は理論値から大きく離散することなく適宜上回っていることが明らかである。つまり、従来手法により設置された土圧計から得るデータとは異なり、信頼性の高い土圧値を得ることが可能となっているのである。
【００２６】
なお、本実施形態においては盛土構造物としてフィルダムの堤体を想定して説明を行ったが、盛土構造物の適用範囲がこれに限定されることはなく、他の様々な盛土構造物に採用することが可能である。また前記埋設領域は、埋設領域として設定可能であれば前記フィルダムの堤体側方など既存空間を利用することもでき、既設の堤体にトレンチ等を形成して設定したものに限定されない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の土圧計設置方法等によれば、土圧計による実測値が理論値を下回るような低信頼性の事象が結果として生じることなく、効率的かつ確実な土圧計設置が実現される。したがって、土圧計測定値の低信頼性ゆえに敬遠されがちであった盛土構造物内への土圧計埋設を断念することなく、後半に土圧計の埋設を適用することが可能となる。これにより、盛土構造物内の土圧が精度良く測定可能となることに加え、良好な精度の測定値を利用可能とすることでもって、フィルダムを代表とする盛土構造物の設計合理化に寄与することも可能となった。
【００２８】
しかして、施工効率に優れ、また信頼性の高い計測値を得られる盛土構造物における土圧計設置方法および設置構造、並びに土圧計設置構造を備える盛土構造物を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の土圧計設置方法による施工状況を示す図である。
【図２】従来における（ａ）は施工時期に応じた盛立標高を示す図であり、（ｂ）は実測土圧値／理論値比の例を示す図である。
【図３】本実施形態における土圧計設置方法の施工手順例を示す図である。
【図４】本実施形態における転圧仕様例を示す図である。
【図５】本実施形態における（ａ）は施工時期に応じた盛立標高を示す図であり、（ｂ）は実測土圧値／理論値比の例を示す図である。
【符号の説明】
１０  基礎地盤
１１  堤体（ダム左岸または右岸側）
１２  堤体（ダム右岸または左岸側）
１３  埋設材
１４  施工法面
１５  土圧計
１６  保護管
１７  信号ケーブル
１８  施工法面
２０  埋設領域
【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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