(57)【要約】【課題】圧密による地盤の側方変位を抑制して、地盤安定化を合理的かつ経済的に実施できる地盤安定化工法の提供。【解決手段】各地盤改良体１の地中方向の先端が支持地盤２に到達しないようにして、各地盤改良体１の地中方向の深度を変化させ、地中方向の先端部が全体としてアーチ状となるように各地盤改良体１を並べ、各地盤改良体１を地中で一体のアーチとなるように形成する。また、各地盤改良体１の直下の原地盤３をアーチ内に拘束して、地表で各地盤改良体１に加わる荷重による地盤内応力が拡散しないようにする。そして、各地盤改良体１の直下の原地盤３をアーチ内に拘束することで、拘束された地盤の圧密変位を鉛直一次元的に制限し、地表で各地盤改良体１に加わる荷重を圧密圧力として有効に作用させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に棒状の地盤改良体を多数設置して原地盤の安定化を行う地盤安定化工法であり、
前記各地盤改良体の地中方向の先端が支持地盤に到達しないようにして、各地盤改良体の地中方向の深度を変化させ、地中方向の先端部が全体としてアーチ状となるように各地盤改良体を並べることにより、各地盤改良体を地中において一体のアーチとなるように形成し、
前記各地盤改良体の直下の前記原地盤を前記アーチ内に拘束して、地表で各地盤改良体に加わる荷重による地盤内応力が拡散しないようにすることを特徴とする地盤安定化工法。
【請求項２】
前記各地盤改良体における地表側の頭部を結合材で接続することを特徴とする請求項１記載の地盤安定化工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地中に地盤改良体を設置して、構造物の基礎地盤等の地盤を安定させる地盤安定化工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地盤安定化工法としては、圧密促進および締固めなどの物理的な地盤改良による工法や、セメント固化および薬液注入などの化学的な地盤改良による工法が知られている。
【０００３】
例えば、構造物の基礎地盤として、強度や変形性が良好でない場合には、構造物に支障をきたすことから、圧密促進や固化改良などによる安定化対策が実施されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３８４８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すように、未改良の原地盤３０であれば、地表に盛土３１などの荷重が作用した場合、深度方向にその影響が小さくなると共に、水平方向には影響範囲が大きくなるという地盤内応力が発生する。
【０００６】
そのため、圧密による原地盤の強度・剛性の増加に与える盛土荷重の効果は、非効率となり、地盤に生じる変位も盛土範囲外に広範に及ぶこととなる。このような現象は、例えば、図５に示すように、盛土３１の直下を地盤改良しても、その改良部分３２の下方の地盤でも起こる。
【０００７】
従って、前述した従来の地盤安定化工法でも、地盤の安定化に関し、応力や変位の面で課題が残っている。
【０００８】
なお、地盤改良体を支持地盤の深さまで設ければ、安定化をより確実に行うことはできる。しかし、支持地盤が深い場合には、施工数量が多くなり、その費用も多く必要となる。
【０００９】
この発明は前述した事情に鑑みて創案されたもので、その目的は圧密による地盤の側方変位を抑制して、地盤の安定化を合理的かつ経済的に実施できる地盤安定化工法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の地盤安定化工法では、各地盤改良体の地中方向の先端が支持地盤に到達しないようにして、各地盤改良体の地中方向の深度を変化させ、地中方向の先端部が全体としてアーチ状となるように各地盤改良体を並べることにより、各地盤改良体を地中において一体のアーチとなるように形成する。
【００１１】
そして、各地盤改良体の直下の原地盤をアーチ内に拘束して、地表で各地盤改良体に加わる荷重による地盤内応力が拡散しないようにする。
【００１２】
このようなこの発明によれば、各地盤改良体の直下の原地盤をアーチ内に拘束することで、地表で各地盤改良体に加わる荷重が圧密圧力として有効に作用するようになる。
【００１３】
即ち、拘束された地盤の圧密変位は鉛直一次元的に制限されるので、原地盤の強度・剛性の増加が期待できると共に、荷重部分の側方に地盤内応力が発生しないことから側方変位も抑制することができる。
【００１４】
また、原地盤をアーチ内に拘束することにより、荷重を圧密圧力として有効に作用させることができるので、例えば、ドレーン材を配設すれば、一層の排水を目的とする圧密促進が図れ、地盤安定化の工期を短縮することができる。
【００１５】
さらに、対象地盤の全域に均一で全面的な安定化の処置を施すことなく、支持地盤に到達しないようにアーチ状とすることから、各地盤改良体の形成部分を縮小でき、地盤の安定化を合理的かつ経済的に実施できる。しかも、アーチ効果で、地盤安定化を確実・強固に実施できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の地盤安定化工法を図示する一実施形態によって説明する。
【００１７】
この発明での地盤安定化工法は、図１に示すように、各地盤改良体１の地中方向の先端が支持地盤２に到達しないようにして、各地盤改良体１の地中方向の深度を変化させ、地中方向の先端部が全体としてアーチ状となるように各地盤改良体１を並べることにより、各地盤改良体１を地中において一体のアーチとなるように形成する。
【００１８】
そして、各地盤改良体の直下の原地盤３をアーチ内に拘束し、地表で各地盤改良体１に加わる荷重による地盤内応力が拡散しないようにする。
【００１９】
この実施形態では、この発明の地盤安定化工法を用いて、地表に盛土４を構築している。
【００２０】
この実施形態での各地盤改良体１は、地中方向の先端が支持地盤２に到達しないようにして、それぞれの地中方向の深度を変化させて形成し、その地中方向の先端部が全体としてアーチ状となるように並べている。
【００２１】
そして、各地盤改良体１を地中において一体のアーチとなるように形成すると共に、その一体となった各地盤改良体１が外力に対してアーチ作用を発揮できるようにしている。
【００２２】
このように、盛土４の横断方向へアーチを形成するように各地盤改良体１の配置を行えば、アーチ橋の原理で経済的に抵抗力（アーチ作用）を発揮させることができる。
【００２３】
しかも、各地盤改良体１の直下の原地盤３をアーチ内に拘束して、地表で各地盤改良体１に加わる荷重による地盤内応力を拡散させないことから、地表の盛土４の荷重を圧密圧力として原地盤３に有効に作用させることができる。
【００２４】
なお、各地盤改良体１としては、改良杭・アンカー・鉄筋などを打設・挿入などによって設置することが考えられる。この各地盤改良体１は、地中において一体のアーチとなるように形成すべく、それぞれを確実な接合状態として設置する必要がある。
【００２５】
この各地盤改良体１の接合としては、図２に示すように、各地盤改良体１における地表側の頭部を鋼製などの結合材５で接続することがあげられる。
【００２６】
図３は、一体のアーチとなるように形成した各地盤改良体１の中に、排水を目的とするドレーン材６を配設したものである。このようにすれば、より一層の圧密促進効果が得られて、工期短縮が図れる。なお、このドレーン材６の配設位置や配設数などは図示例に限定されるものではない。
【００２７】
このようなこの発明の地盤安定化工法によれば、各地盤改良体１の直下の原地盤３をアーチ内に拘束することで、地表で各地盤改良体１に加わる荷重を圧密圧力として有効に作用させることができる。
【００２８】
即ち、拘束された地盤の圧密変位は鉛直一次元的に制限されるので、圧密促進による原地盤３の強度・剛性の増加が期待できると共に、荷重部分の側方に地盤内応力が発生しないことから側方変位も抑制できる。
【００２９】
また、原地盤３をアーチ内に拘束することにより、荷重を圧密圧力として有効に作用させることができるので、図３に示すようにドレーン材６を配設すれば、一層の圧密促進が図れ、地盤安定化の工期を短縮することができる。
【００３０】
さらに、対象地盤の全域に均一で全面的な安定化の処置を施すことなく、支持地盤に到達しないようにアーチ状とすることから、各地盤改良体１の形成部分を縮小でき、地盤の安定化を合理的かつ経済的に実施できる。しかも、アーチ効果で、地盤安定化を確実・強固に実施できる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、各地盤改良体の直下の原地盤をアーチ内に拘束することにより、地表で各地盤改良体に加わる荷重を圧密圧力として有効に作用させることができる。
【００３２】
即ち、拘束された地盤の圧密変位は鉛直一次元的に制限されるので、原地盤の強度・剛性の増加が期待できると共に、荷重部分の側方に地盤内応力が発生しないことから側方変位も抑制できる。そのため、地盤の安定化を合理的かつ経済的に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の地盤安定化工法による安定化を実施した地盤状態を示す概略図である。
【図２】（ａ）はこの発明の地盤安定化工法における各地盤改良体の接合状態を示す概略図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】この発明の地盤安定化工法による安定化を実施した地盤状態の別形態を示す概略図である。
【図４】地表に荷重が作用した場合の地盤内応力の発生状態を示す概略図である。
【図５】従来の地盤安定化工法で地盤改良した地盤での地盤内応力の発生状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１…各地盤改良体、２…支持地盤、３…原地盤、４…盛土、５…結合材、６…ドレーン材
【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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