(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも竪壁と基礎底面を構成する片持ちスラブ要素（以下、底版。）からなる受圧構造躯体を設置して、常時偏土圧を受け止めるように構築した抗土圧構造物において、
構築後の荷重偏心量を低減して安定性を増補するようにした抗土圧構造物の基礎構造であって、
現況地盤、改良地盤又は杭基礎からなり、受圧構造躯体の底版の底面を支持する第１の支持地盤と、
前記受圧構造躯体の底版の尾端部下面に造成又は配設され、前記第１の支持地盤より小さい変形係数を有する圧縮性材料からなる第２の支持地盤とを有し、
基礎幅方向に変形係数の異なる複合支持地盤を形成してなることを特徴とする抗土圧構造物の基礎構造。
【請求項２】
第２の支持地盤が、底版の尾端部にテールスラブを剛接合又は一体化形成し、該テールスラブと第１の支持地盤との空隙部に圧縮性材料を裏込め又は充填したものである請求項１記載の抗土圧構造物の基礎構造。
【請求項３】
圧縮性材料が、良質土、土圧低減用軽量材、発泡スチロール材又はそれらの何れかを含む混合材である請求項１又は２記載の抗土圧構造物の基礎構造。
【請求項４】
受圧構造躯体が擁壁構造躯体又は橋台構造躯体である請求項１記載の抗土圧構造物の基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも竪壁と基礎底面を構成する片持ちスラブ要素（以下、底版。）からなる受圧構造躯体を設置して、常時偏土圧を受け止めるように構築した抗土圧構造物に係り、詳しくは構築後の荷重偏心量を低減して安定性を増補するための抗土圧構造物の基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、擁壁や橋台に代表される抗土圧構造物に関し、安定性の改善を目的とした構築方法や基礎構造の提案が知られている（例えば、特許文献１、２及び３を参照）。
【特許文献１】特開平６−１０８４８４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９２４６４号公報
【特許文献３】特開２００３−３０１４７２号公報
【０００３】
特許文献１の発明は支持地盤に多数の極短杭を打ち込んで基礎板部（底版に相当）と一体化したというものであり、特許文献２の発明は荷重軽減（土圧低減）のために擁壁（竪壁に相当）の背面に発泡プラスチックブロックを裏込めするものであり、特許文献３の発明は基礎体（底版に相当）の構造を円柱状に形成し、構造物に働く回転力に対して拮抗支持するようにしたものである。これらの文献公知発明は安定支持を解決課題としているが、支持地盤に対する換算基礎幅〔後述〕を考慮して荷重偏心量を低減する点に技術的意義を見出してはいない。
【０００４】
また、Ｌ形擁壁の構築における掘削幅（基礎幅に相当）を小さくする構築工法の提案も知られている（例えば、特許文献４及び５を参照）。
【特許文献４】特開平７−１９７４７８号公報
【特許文献５】特開平９−２０９３７７号公報
【０００５】
特許文献４、５の各発明は短幅の底版に基礎杭を挿通一体化して掘削を短縮するものであり、杭基礎の構造例にとどまる。
【０００６】
ところで、抗土圧構造物の安全性を問題とするとき、構造物は外力に対して転倒、滑動、支持力を満足する必要がある。もとより、耐土圧強度を高める構造強化は従来工法の指向してきたところであるが、他方、発泡スチロール等の構造材料の軽量性及び歪みを生かした荷重軽減工法や土圧低減工法を採用することにより、安全性を担保し、かつ、経済性を向上しようとする試みがなされてきた。
【０００７】
こうしたなかで、本発明者は、基礎底面に圧縮性材料（発泡スチロールを含む）を用いて抗土圧構造物の荷重偏心量を低減することにより、構築後の構造物全体の安定性を増補可能な基礎構造（及び基礎構築工法）を研究してきた。
【０００８】
図１に抗土圧構造物の力学的関係を表示した断面模式説明図を示すように、基礎底面に作用する鉛直荷重の合計（合力ΣＶ）、原点（Ｏ）から合力（ΣＶ）の作用位置までの距離（ｄ）、荷重偏心量（ｅ）、基礎幅（Ｂ）、換算基礎幅（Ｂ’）、転倒モーメント（Ｍo ）、抵抗モーメント（Ｍr ）、変形係数（Ｅo ；Ｅ’）、変形係数比（ｎ＝Ｅ’／Ｅo ）等の用語を使用して構造物の力学的な関係を考察している。
【０００９】
図１から理解されるように、ｅ＝（Ｂ／２）−ｄ、及びｄ＝（Ｍr −Ｍo ）／ΣＶである。ここで、基礎幅（Ｂ）と換算基礎幅（Ｂ’）の定義を補足しておく。他の用語は定義どおりである。
【００１０】
基礎幅（Ｂ）は、一様な支持地盤に対して構造物を支持する基礎底面の幅である。
【００１１】
換算基礎幅（Ｂ’）は、変形係数（硬さ）の異なる複合支持地盤に対して構造物を支持する基礎底面の実効的な幅である。
【００１２】
そこで、図２に基礎部材における基礎幅（Ｂ）、換算基礎幅（Ｂ’）及び変形係数比（ｎ＝Ｅ’／Ｅo ）の関係を表示した断面模式説明図を示す。
【００１３】
図２から理解されるように、複合支持地盤を構成する異質な基礎部材（変形係数の異なる複合基礎部材）の断面１次モーメントのつりあい位置である中立点（図心）を仮定することにより、換算基礎幅（Ｂ’）を評価する。
【００１４】
つりあいの式は、図中の符号を用いてＢｘ＝ｎｂo （Ｂ／２−ｘ＋ｂo ）、
及びＢ’／２＝Ｂ／２＋ｘであることにより、
Ｂ’＝Ｂ＋｛ｎｂo （Ｂ＋ｂo ）／（Ｂ＋ｎｂo ）｝を得る。
【００１５】
ここで、ｎのとる値により、換算基礎幅は以下（イ）〜（ニ）に場合分けされる。
【００１６】
（イ）ｎ＝０（Ｅ’＝０）の場合はＢ’＝Ｂとなり、換算基礎幅は外見の基礎幅とかわらないと評価される。
【００１７】
（ロ）ｎ＜１（Ｅ’＜Ｅo ）の場合はＢ＜Ｂ’＜Ｂ＋ｂo となり、換算基礎幅は外見の基礎幅（Ｂ＋ｂo ）より小さくなると評価される。
【００１８】
（ハ）ｎ＝１（Ｅ’＝Ｅo ）の場合はＢ’＝Ｂ＋ｂo となり、換算基礎幅は外見の基礎幅（Ｂ＋ｂo ）と同様、すなわち一様基礎部材（一様支持地盤）を延長したものと評価される。
【００１９】
（ニ）ｎ＞１（Ｅ’＞Ｅo ）の場合はＢ’＞Ｂ＋ｂo となり、換算基礎幅は外見の基礎幅（Ｂ＋ｂo ）より大きくなると評価される。
【００２０】
したがって、上記（ロ）の場合が本願の目的効果に相当する。すなわち、圧縮性材料を導入して変形係数比を１より小にした複合支持地盤を構成して換算基礎幅を可変制御（小さく）し、荷重偏心量（ｅ）を低減する目的効果に沿うものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
解決しようとする課題は、換算基礎幅を縮小して荷重偏心量を低減する点にある。
【００２２】
具体的な技術解決課題は、受圧構造躯体の基礎底面に対して、圧縮性材料を導入した複合支持地盤を形成して換算基礎幅を可変制御（縮小）することにより、構築後の抗土圧構造物の荷重偏心量を低減又は極小化する点にある。
【００２３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、少なくとも竪壁と基礎底面を構成する底版からなる受圧構造躯体を設置して、常時偏土圧を受け止めるように構築した抗土圧構造物について、構築後の荷重偏心量を低減して安定性を増補するための抗土圧構造物の基礎構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
課題を解決するために本発明は、少なくとも竪壁と基礎底面を構成する片持ちスラブ要素（以下、底版。）からなる受圧構造躯体を設置して、常時偏土圧を受け止めるように構築した抗土圧構造物において、
構築後の荷重偏心量を低減して安定性を増補するようにした抗土圧構造物の基礎構造であって、
現況地盤、改良地盤又は杭基礎からなり、受圧構造躯体の底版の底面を支持する第１の支持地盤と、
前記受圧構造躯体の底版の尾端部下面に造成又は配設され、前記第１の支持地盤より小さい変形係数を有する圧縮性材料からなる第２の支持地盤とを有し、
基礎幅方向に変形係数の異なる複合支持地盤を形成してなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、底版の支持地盤を、圧縮性材料を導入した複合支持地盤とすることにより換算基礎幅を縮小し、荷重偏心量を低減するので、構築後の抗土圧構造物の安定性を増補することができる。
【００２６】
具体的には、従来工法に比べて以下の効果が期待できる。
【００２７】
（１）直接基礎、杭基礎及び地盤改良基礎に対して抗土圧構造物の安全性及び経済性を向上することができる。
【００２８】
（２）山岳地など岩盤傾斜地に設置する抗土圧構造物性について、基礎幅を小さくできるため、作業空間に制約を受ける狭小な場所での施工が可能となる。
【００２９】
（３）路面に傾斜を持った道路用プレキャスト擁壁について、安全性及び経済性を向上することができる。
【００３０】
（４）既設構造物の補強対策として活用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の最良形態は、上記構成の基礎構造において、受圧構造躯体が擁壁構造躯体又は橋台構造躯体であり、第２の支持地盤が、底版の尾端部にテールスラブを剛接合又は一体化形成し、該テールスラブと第１の支持地盤との空隙部に圧縮性材料を裏込め又は充填したものであり、該圧縮性材料は、良質土、土圧低減用軽量材、発泡スチロール材又はそれらの何れかを含む混合材からなるものである。
【実施例】
【００３２】
本発明の一実施例である抗土圧構造物の基礎構造（以下、実施例基礎構造。）について添付図面を参照して以下説明する。
【００３３】
図３は実施例基礎構造を示す断面模式説明図である。参考までに、背面土圧を表示している。
【００３４】
図示するように、実施例基礎構造Ｘは、少なくとも竪壁11と基礎底面を構成する底版12からなる擁壁構造躯体、橋台構造躯体その他の受圧構造躯体１を設置して、基礎幅方向に変形係数の異なる複合支持地盤Ａ；Ｂを形成してなる抗土圧構造物の基礎構造である。
【００３５】
複合支持地盤を形成する第１の支持地盤Ａは、現況地盤、改良地盤又は杭基礎からなり、受圧構造躯体１の底版12の底面を支持するものである。
【００３６】
複合支持地盤を形成する第２の支持地盤Ｂは、受圧構造躯体１の底版12の尾端部下面に造成又は配設され、第１の支持地盤Ａより小さい変形係数を有する良質土、土圧低減用軽量材、発泡スチロール材又はそれらの何れかを含む混合材からなる圧縮性材料３であって、その弾性領域で使用するものである。好適には、変形係数が５０００〜９０００ｋＮ／ｍ2 の発泡スチロール材[EPS D20, EPS D25, EPS D30] を使用する。
【００３７】
ここで、第２の支持地盤Ｂが、底版12の尾端部にテールスラブ２を張り出して剛接合又は一体化形成し、該テールスラブ２と第１の支持地盤Ａとの空隙部に圧縮性材料３を裏込め又は充填するものである。
【００３８】
この構成により、複合支持地盤Ａ；Ｂを形成して換算基礎幅を縮小することにより、荷重偏心量を低減又は極小化した基礎構造Ｘとするものである。
【００３９】
工法として記述すれば、受圧構造躯体１の基礎底面（12）に対して、圧縮性材料３を導入した複合支持地盤Ａ；Ｂを形成して換算基礎幅を可変制御することにより、換算基礎幅の中間点（中立点）と鉛直荷重（合力）の作用点との位置的ずれ（荷重偏心量）を低減又は極小化するようにした抗土圧構造物の基礎構築方法である。
【００４０】
図４は、テールスラブの複数の施工形態を示す断面模式説明図である。
【００４１】
ここでは、テールスラブが場所打ち（現場打設）の場合、及び二次製品の場合について、それぞれ安定勾配に対する施工調整をおこなう施工形態を示している。
【００４２】
テールスラブの施工調整に関する具体的な説明を図５の断面模式説明図に示す。
【００４３】
図５から理解されるように、第２の支持地盤に作用する背面土圧は、安定勾配θがテールスラブと交わるか、又は接する場合には第２の支持地盤の側圧のみが底版側面に作用する〔図５（ａ）〕。
【００４４】
一方、安定勾配θがテールスラブと接する角度αより小さい場合には、背面土圧と第２の支持地盤の側圧とが底版側面に同時に作用する〔図５（ｂ）〕。
【００４５】
そこで、テールスラブの張り出し長ｂ0 と高さｈ0 を図５（ａ）の状態に施工調整することで、背面土圧の作用を回避した土圧軽減効果によって構造物の滑動に対する安全性を確保するのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、抗土圧構造物の安定化に寄与し、かつ、施工面では経済的で安全性の高い新たな基礎構築工法を提案するものであり、斯界への貢献度は大きく、産業上の利用価値が極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】抗土圧構造物の力学的関係を表示した断面模式説明図である。
【図２】基礎幅、換算基礎幅及び変形係数比の関係を表示した断面模式説明図である。
【図３】実施例基礎構造を示す断面模式説明図である。
【図４】テールスラブの複数の施工形態を示す断面模式説明図である。
【図５】土圧低減効果を考慮したテールスラブの施工調整を示す断面模式説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  受圧構造躯体
11  竪壁
12  底版
２  テールスラブ
３  圧縮性材料〔空隙部；第２の支持地盤〕
Ａ  第１の支持地盤
Ｂ  第２の支持地盤
Ｘ  基礎構造
【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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