(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
土嚢の形状が円柱形状又は楕円柱形状であって、対象とする盛土構造物の土質より透水性が高い土石材料が充填された長さが１．５〜１０ｍである長尺土嚢が、その一端が法面表層部に位置するように堤体及び盛土から選ばれる盛土構造物に埋設されてなる盛土構造物の補強構造。
【請求項２】
前記長尺土嚢が、前記土石材料と、透水性の異なる１種以上の他の土石材料とを、長手方向に層を分けて充填されたものであることを特徴とする請求項１に記載の盛土構造物の補強構造。
【請求項３】
長尺土嚢が、高さ方向及び／又は幅方向に間隔を空けて埋設されてなる請求項１または２に記載の盛土構造物の補強構造。
【請求項４】
長尺土嚢が、法面部の一部又は全部を占めるように、並列的に及び／又は積み重ねて埋設されてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の盛土構造物の補強構造。
【請求項５】
前記盛土構造物の土質より透水性が高い土石材料が、礫質材料又は砕石である請求項１〜４のいずれか１項に記載の盛土構造物の補強構造。
【請求項６】
透水性の異なる２種以上の土石材料が長手方向に層を分けて充填されてなる、土嚢の形状が円柱形状又は楕円柱形状であって、長さが１．５〜１０ｍである長尺土嚢。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水性、強度、耐久性等が良好な堤体又は盛土の補強構造及びその構造形成に好適に使用することができる長尺土嚢に関する。
【背景技術】
【０００２】
堤体や盛土内の排水及び圧密促進のために、堤体や盛土に不織布を層状に敷設する工法は知られている。とくに不織布として高強度繊維と複合化したものを使用すると、円弧滑りに対して高い抵抗力を有する補強構造を構築できることが知られている。しかしながら不織布を用いた場合、経年的に目詰まりによって、排水機能が著しく低下することがある。それに伴い、補強効果が低下し、盛土の変形が進行し、崩壊する危険性が高まるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の目的は、安価な材料を使用し、構築が容易で、しかも強度が大きく、長年にわたって良好な排水性を維持することが可能な堤体又は盛土の補強構造を提供することにある。本発明の目的はまた、そのような補強構造の形成に好適に使用できる長尺土嚢を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち本発明によれば、排水性良好な土石材料が充填された長尺土嚢が、その一端が法面表層部に位置するように堤体又は盛土に設置されてなる堤体又は盛土の補強構造が提供される。長尺土嚢は、一般には、その長手方向にほぼ水平となるように、あるいは滑りに対して、より抵抗性を向上させるために傾斜をつけて、法面表層部から内部に向かうように設置される。これらは、その多数本を高さ方向及び／又は幅方向に間隔を空けて配列して設置することができる。勿論、必要に応じ、長尺土嚢が法面部の一部又は全部を占めるように、その多数本を並列的に及び／又は積み重ねて配列して設置することができる。長尺土嚢に充填される土石材料としては、礫質材料又は砕石が好適に使用される。
【０００５】
このような盛土等の補強構造において、排水性良好な土石材料が充填された上記長尺土嚢として、排水性の異なる２種以上の土石材料が長手方向に層を分けて充填された長尺土嚢を用いることができる。この場合、長尺土嚢は、使用箇所、使用目的に応じ、排水性の高い土石材料の充填層が法面表層側となるように、あるいは排水性の低い土石材料の充填層が法面表層側となるように、堤体、盛土等に設置される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、安価な材料を用いて簡単な工事により、排水性、排水持続性及び強度の改善された堤体や盛土の補強構造を形成することができる。すなわち本発明によれば、排水性良好な土石材料が充填された長尺土嚢が埋設されているので、目詰まりを起こさず堤体や盛土の内部の排水性が改良され、堤体や盛土全体を強固にすることができる。とくに土嚢による拘束に基づき、土石材料充填層自体の強度が強く、円弧滑りに対して長尺の土嚢が杭のような補強効果を発揮するため、堤体、盛土等の盛土構造物の法面の安定性を高めることができる。とりわけ排水性の低い盛土に適用するときに、排水性改良による圧密促進と補強の効果が大きい。
【０００７】
排水性良好な土石材料が充填された長尺土嚢として、排水性の異なる２種以上の土石材料が長手方向に層を分けて充填された長尺土嚢を用い、排水性の高い土石材料の充填層を法面表層側となるように、堤体、盛土等に設置する場合には、水の浸透に対する安全性が高く、排水性の高い土質材料と排水性の低い土質材料をそれぞれ別個の土嚢に充填して並べる場合に比較して、法面の一体性が高く、また強度も大きいので、法面の耐久性に優れている。また法面形成において、施工時間を短縮することができる。またこのような排水性の異なる２種以上の土石材料が長手方向に層を分けて充填された長尺土嚢を、貯水側の堤体下流法面側に適用するときに、排水性の高い土石材料の充填層を内部側、排水性の低い土石材料の充填層を法面表層側となるように設置すると、堤体内への雨水の浸入を防ぐと共に堤体内の浸潤線を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で使用される長尺土嚢は、排水性良好な土石材料が、柔軟性、透水性の優れた長尺の筒状袋材中に充填されたものであり、排水性能、補強効果、作業性、締め固め効果の影響範囲などを考慮すると、円柱形状又は楕円柱形状として、長さが１．５〜１０ｍ、高さが３０〜５０ｃｍ、幅が３０〜１００ｃｍ程度のものが好適である。また土石材料を充填した土嚢の重量としては、工事箇所に応じて定めるべきものであるが、設置工事における作業性を考慮すると、バックホウを使用する場合は４００〜６００ｋｇ程度、クレーンを使用する場合は６００〜３０００ｋｇ程度とするのが好ましい。さらに土嚢の袋材としては、透水性を有し、耐水性、耐久性に優れた材料が好ましく、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリエステルの繊維やテープの織布を使用するのが好ましい。
【０００９】
本発明の長尺土嚢には、排水性良好な土石材料が充填される。排水性良好な土石材料は、パイピングが発生しない透水性がある粒度分布のものである必要があるが、その一方で堤体や盛土の細流分が流出しないような粒度分布のものが望ましい。例えばＪＩＳ  Ａ１２０４に基づく土質粒度試験において、上記排水性良好な土石材料の１５％粒径をＤ１５ｆ、５０％粒径をＤ５０ｆとし、対象とする盛土や堤体土質の１５％粒径をＤ１５ｂ、５０％粒径をＤ５０ｂとするときに、Ｄ１５ｆ／Ｄ１５ｂ＞５及びＤ５０ｆ／Ｄ５０ｂ＜２５を満足するような土石材料を使用するのが好ましい。より具体的には、安価で入手が容易な礫質材料、砕石、建築廃材などを挙げることができるが、入手安定性を考慮すると、礫質材料又は砕石の使用が好ましい。
【００１０】
本発明の長尺土嚢においては、充填材全体を排水性良好な土石材料とする必要はなく、部分的に堤体土質や盛土材と同等程度の排水性を有する土石材料を併用することができる。このように排水性の異なる土石材料を２種以上使用する場合には、一般的には排水性良好な土石材料とそれより相対的に排水性の低い土石材料を長手方向に２層に層分けしたものが使用するのが好ましい。また排水性の異なる３種以上の土石材料を３層以上に層分けして充填する場合は、排水性の高いものから順に並べるか、その逆のようにして、排水性に関し、勾配をつけるように充填することが好ましい。排水性良好な土石材料としては、上述した礫質材料、砕石、建設廃材などであり、排水性の低い土石材料として粘土、シルト、現場掘削土などを例示することができる。また排水性に関してこれらの中間的な土石材料として、山土、川砂、海砂などの砂質材料を挙げることができる。いずれにしても上記のような排水性に関し、層分けして土石材料を充填した長尺土嚢を使用する場合には、一般には排水性の高い土石材料の充填層が、法面部に位置するように設置されるが、すでに述べたような効果を期待する場合には、これとは逆に、堤体の貯水側法面などにおいて、排水性の低い土石材料の充填層が、法面表層部に位置するように設置してもよい。
【００１１】
長尺土嚢の設置は、堤体を形成する過程あるいは盛土を行なう過程で、土嚢の長手方向にほぼ水平となるように、あるいは滑りに対して、より抵抗性を向上させるために傾斜をつけて、その一端が下流法面表層部に位置するように法面より内部方向に向かって敷設し、その上に盛土することによって行なわれる。一般の堤体あるいは盛土の排水強化および補強の目的のためには、経済性及び補強効果を考慮すると、長尺土嚢は、規則性をもって高さ方向及び幅方向に間隔を置いて設置するのが好ましく、隣接する土嚢間の距離は、例えば１〜２ｍ程度とすることができるが、勿論、堤体や盛土の排水性を考慮して定めるべきであって、これより間隔が大きくても、また小さくてもよい。さらに、堤体や盛土の法面の一部又は全部を多数の長尺土嚢の端部で形成するために、長尺土嚢を並列的に及び／又は積み重ねて配列して設置することができる。
【００１２】
本発明の堤体又は盛土の補強構造においては、補強効果を高めるために、ジオグリッドを上下の長尺土嚢間の任意箇所に敷設することもできる。また上記のように、長尺土嚢を並列的に及び／又は積み重ねて配列する場合においては、ジオグリッドを、複数の長尺土嚢を包み込むように敷設することもできる。
【００１３】
図１は長尺土嚢１の一例を示す断面図であって、有底円筒状袋材２の中に排水性良好な土石材料３が充填され、開口端側が紐閉じされている。排水性良好な土石材料としては、上述したように、土嚢に充填した際に適度な空隙を形成し、破砕して目詰まりを起こさないようなものであればどのような材料でもよく、適度な粒度の天然石、砕石、建設廃材などを使用することができる。
【００１４】
図２はこのような長尺土嚢１が、盛土４に設置された一例を示す断面模式図、図３は図２における法面部の正面図であり、長尺土嚢の設置時における配列状況を示している。図２及び図３において、基礎地盤５上に形成された盛土４に、盛土を行なう過程で一定間隔毎に長尺土嚢１を敷設してその上に盛土することにより、図に示す長尺土嚢１の設置構造が形成される。盛土法面６上には、長尺土嚢１の一端部が露出している。
【００１５】
図４は、排水性の異なる２種の土石材料を長手方向に層分けして充填した長尺土嚢の一例を模式的に示す図面である。図４において、長尺土嚢７は、有底円筒状袋材８に、相対的に排水性の高い土石材料、例えば砕石を充填した層９と相対的に排水性の低い土石材料、例えば粘土を充填した層１０とに分層するように２種の土石材料が充填されている。両層の充填比率は任意であるが、例えば、容積比で２０／８０〜８０／２０程度とすることができる。充填比率を所望のものとするためには、土嚢袋に予め目印をつけておき、一方の土石材料をそこまで充填した後、他方の土石材料を充填するようにすればよい。
【００１６】
図５は、図４の長尺土嚢７が、排水性の高い土石材料を充填した層９が内部となるように堤体１１の貯水側１２とは反対側の下流法面を形成するように積み上げられた状態を示す模式図である。長尺土嚢７は、緩勾配法面あるいは急勾配法面となるように積み上げてもよく、また垂直法面を形成するように積み上げてもよい。このような構造に法面を構築することにより、法面部の排水が円滑に行なわれ、また降雨や越流による堤体内部への水の浸透が効果的に抑制される。また土嚢による拘束によって、異なる土石材料が一体化されて強度が増大され、法面に沿う円弧滑りに対して杭のような補強効果を発揮するので、堤体全体の安全性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】長尺土嚢の一例を示す図面である。
【図２】長尺土嚢を設置した盛土構造を示す断面模式図である。
【図３】図２における法面部の正面図である。
【図４】排水性の異なる２種の土石材料を充填した長尺土嚢の一例を示す模式図である。
【図５】上記長尺土嚢を積み上げて法面を形成した一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１      長尺土嚢
２      筒状袋材
３      土石材料
４      盛土
５      基礎地盤
６      盛土法面
７      長尺土嚢
８      筒状袋材
９      透水性の高い土石材料の充填層
１０    透水性の低い土石材料の充填層
１１    堤体
【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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