(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物と、アルカリ性シリカ分散液と、酸性反応剤とにより構成された、非アルカリ性アルミノ珪酸塩微粒子懸濁液であり、
前記アルミノ珪酸塩微粒子が、カオリナイトであり、
前記アルミノ珪酸塩微粒子が前記アルカリ性シリカ分散液で分散された溶液と、前記酸性反応剤とが混合されたものであることを特徴とする地盤注入材。
【請求項２】
前記アルカリ性シリカ分散液及び前記酸性反応剤との混合状態における、前記アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径が、レーザー回析・散乱法による測定値で、２５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の地盤注入材。
【請求項３】
Ａをアルカリ金属、ｎをモル数として、前記アルカリ性シリカ分散液をＡ２Ｏ・ｎＳｉＯ２で表したとき、該アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏが、１〜４であることを特徴とする請求項１又は２記載の地盤注入材。
【請求項４】
ｐＨが非アルカリ領域であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の地盤注入材。
【請求項５】
当該地盤注入材４００ミリリットル当たりの前記アルミノ珪酸塩が１．５〜１６０ｇであり、当該地盤注入材中のＳｉＯ２濃度が１〜１２ｗｔ％／ｖｏｌであり、当該地盤注入材のｐＨが１〜８であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の地盤注入材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の地盤注入材を地盤に注入し、改良地盤を形成することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項７】
前記改良地盤の透水係数を１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下にすることを特徴とする請求項６記載の地盤注入工法。
【請求項８】
前記改良地盤のせん断剛性を、改良前の地盤の１．１倍以上に高めることを特徴とする請求項６又は７記載の地盤注入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤注入材、及び、この地盤注入材を利用した地盤注入工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、止水や地盤強化を目的とする地盤注入工法では、水ガラス系溶液型の地盤注入材が用いられており、地盤の砂粒子の間隙にゲルを充填することによって、透水性を低下させて止水効果を得ると共に、ゲル強度により地盤の粘着力及びせん断強さを増加させている。しかしながら、シリカ溶脱量が大きく、更に、シロキサン結合に伴う収縮が２５％以上と大きいため、長期耐久性は期待できない。
一方、液状化対策を目的とする地盤注入工法では、コロイダルシリカ、珪酸ソーダ及び酸を混合してなる溶液型の地盤注入材が用いられており、砂粒子の間隙にゲルを充填することによって、間隙水圧の上昇を抑えて液状化を防ぐものである。このようなコロイダルシリカ、珪酸ソーダ及び酸を混合して得られる特殊シリカ系注入材は、シリカ溶脱量が少なく、更にシロキサン結合（重合）に伴うゲルの収縮量が８％程度と小さいことから、長期耐久性があると考えられ、液状化対策に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
又、地盤強化や液状化対策を目的とする地盤注入工法において、改良対象地盤が礫質地盤や礫混じり砂地盤である場合、地盤注入材には、超微粒子セメント、スラグ微粉末、極超微粒子セメント、球状シリカ、ホワイトカーボン等を主材とした、比較的浸透性が良いとされる懸濁液型注入材が用いられている。超微粒子セメント及びスラグ微粉末を主材とする注入材は、粒子の平均粒径が４〜６μｍ程度、９５％粒径Ｇ９５が１０μｍ程度であり、地盤の１０％粒径Ｄ１０とＧ９５との比（グラウタビリティー比）Ｄ１０／Ｇ９５≧８が浸透可能な範囲とする既往の研究によると、細粒分含有率ＦC＝１０％程度のシルト混じり砂地盤が浸透限界である。極超微粒子セメントを主材とする注入材は、粒子の平均粒径が１．５μｍ程度、９５％粒径Ｇ９５が３μｍ程度であり、ＦC＝２０〜３０％程度のシルト質砂地盤が浸透限界である。
【０００４】
一方、特許文献２に記載の注入材は、平均粒径１．０μｍ以下である超微粒子シリカ、カルシウム化合物、分散剤を混合して得られる注入材であり、超微粒子シリカの平均粒径が、超音波分散処理を行うことなく、レーザー回折式粒度分布計による測定値で１．０μｍ以下であるため、極超微粒子セメント注入材と同程度の浸透性を持つものである。又、例えば特許文献３に記載の注入材は、ホワイトカーボン、シリカ溶液及び酸性反応剤を混合して得られる注入材であり、粒径の粗い砂地盤への浸透性が良く、改良後地盤の密度を増加させることによって液状化し難い地盤を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５６４０１９８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２６５７２号公報
【特許文献３】特許第５５３１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特殊シリカ系注入材は、地盤の間隙率が大きいと、ゲルの収縮量が小さくても大きな水みちが生じることになり、止水目的には用いることができない。更に、礫質地盤や礫混じり地盤においては、ホモゲル強度が低いことから注入固結地盤の剛性の増加は見込めず、地震時においては大きな変形量が生じることになる。
又、上述した懸濁液型注入材は、砂粒子の接点に懸濁粒子が付着して強固な骨格を形成することで高いせん断剛性が得られるが、既往の研究によれば、地盤の砂粒子の間隙内で懸濁粒子が沈降して間隙に残留することにより、改良後地盤の透水係数が、溶液型による改良後地盤と比較して１０倍以上となるため、止水性能は溶液型に大きく劣ってしまう。更に、ホワイトカーボンを主剤とした注入材は、ホワイトカーボンの一次粒子径が５５〜５ｎｍであるが凝集粒子径が１０μｍ以上となり、細粒土地盤においてはフィルトレーションが生じて浸透しないため、適用地盤は粗粒土地盤に限定されてしまう。又、ホワイトカーボンは多孔質で軽く硬化性が無いため、ホモゲル強度が低いことから改良後地盤のせん断剛性は水ガラス系溶液型と同等であり、すなわち、ホワイトカーボンを主剤とした注入材による改良土は、地震時には変形量が大きくなることが予測される。
一方で、水ガラス系溶液型や特殊シリカ系などの珪酸ソーダを混合してなる地盤注入材による注入固結地盤の強度は、地盤注入材中のＳｉＯ２濃度の増加に対応して大きくなることから、ＳｉＯ２濃度を１２ｗｔ％／ｖｏｌ以上に増やして高強度を得られる地盤注入材が開発されている。
しかしながら、ＳｉＯ２濃度が１２ｗｔ％／ｖｏｌ以上の地盤注入材は、ゲル化に必要な酸性反応剤の添加量が増加し、例えば、酸性反応剤が硫酸の場合はゲル化物から硫酸イオンが溶出してコンクリートを腐食させる懸念が高まり、有機酸の場合は法令に定める水質基準に適合しないリスクが増すため、採用に当たっては入念な事前調査・検討が必要となることから、工期遅延や工事費増大が課題となる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、粗粒土から細粒土までのあらゆる粒度組成の地盤を改良し、改良後地盤の止水性及びせん断剛性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００９】
（１）アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物と、アルカリ性シリカ分散液と、酸性反応剤とにより構成された、非アルカリ性アルミノ珪酸塩微粒子懸濁液である地盤注入材。
【００１０】
本項に記載の地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物と、アルカリ性シリカ分散液と、酸性反応剤とにより構成された、非アルカリ性アルミノ珪酸塩微粒子懸濁液である。本地盤注入材では、まず初めに、本地盤注入材に含まれるアルカリ性シリカ分散液と酸性反応剤とが反応することで、アルカリ性シリカ分散液のＳｉ−Ｏ−Ａ（Ａはアルカリ金属）がＳｉ−Ｏ−Ｈになり、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉのシロキサン結合を含むシリカゾルを形成する。ここで、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含まないシリカゾルの場合、反応が進むにつれ、末端のＳｉ−Ｏ−Ｈ同士が脱水縮合反応をするため、材料収縮により長期的安定性に欠ける。しかしながら、本項に記載の地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいるため、粘土鉱物からアルミ成分が徐々に溶け出し、シリカゾルの末端にあるＳｉ−Ｏ−Ｈと反応してＳｉ−Ｏ−Ａｌとなることで、シリカゾルの結合が強固になり安定化する。従って、本地盤注入材が地盤に注入されると、上記のような反応によって地盤の間隙が強固に固結されるため、地盤のせん断剛性及び止水性が高められるものである。更に、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいない場合と比較して、材料の収縮が低減され、長期に渡って止水性及び固結強度が維持される。
【００１１】
又、本項に記載の地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいることで、地盤に注入されると粘土鉱物が地盤に浸透する。これにより、地盤の細粒分のうち、特に粘土分が増加されることとなるため、地盤の１０％粒径Ｄ１０が低下する。この１０％粒径Ｄ１０の低下により、例えば、従来から透水係数の推定に用いられるＨａｚｅｎの式に基づくと、地盤の透水係数が低下することとなるため、上述したシリカゾルの結合による止水性の向上と相まって、地盤の止水性が更に向上するものである。
【００１２】
（２）上記（１）項において、前記アルミノ珪酸塩微粒子が、カオリナイト、ベントナイト、モンモリロナイト、イライト、及び、ゼオライトから、１種又は２種以上選ばれる地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子として、カオリナイト、ベントナイト、モンモリロナイト、イライト、及び、ゼオライトのうち、１種又は２種以上を含むものである。すなわち、工業的な入手の容易性や、地盤への浸透性等を考慮して、適切なアルミノ珪酸塩微粒子が選択されるものである。
（３）上記（１）項において、前記アルミノ珪酸塩微粒子が、カオリナイトであり、前記アルミノ珪酸塩微粒子が前記アルカリ性シリカ分散液で分散された溶液と、前記酸性反応剤とが混合されたものである地盤注入材（請求項１）。
本項に記載の地盤注入材は、工業的な入手の容易性と、砂質地盤への浸透性とが考慮され、アルミノ珪酸塩微粒子としてカオリナイトが用いられたものである。更に、アルミノ珪酸塩微粒子がアルカリ性シリカ分散液で分散された溶液と、酸性反応剤とが混合されることで、アルカリ性シリカ分散液中にアルミノ珪酸塩微粒子が均一に分散された状態で、酸性反応剤との混合が行われることになる。これにより、地盤注入材中においても、アルミノ珪酸塩微粒子の分散の均一化を図るものである。
【００１３】
（４）上記（３）項において、前記アルカリ性シリカ分散液及び前記酸性反応剤との混合状態における、前記アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径が、レーザー回析・散乱法による測定値で、２５μｍ以下である地盤注入材（請求項２）。
本項に記載の地盤注入材は、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤との混合状態における、アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径を、レーザー回析・散乱法による測定値で、２５μｍ以下としたものである。すなわち、アルミノ珪酸塩微粒子は、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤と混合されると、膨潤して粒子径が増大するが、この膨潤状態におけるアルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径を２５μｍ以下とすることで、地盤への浸透性を高めるものである。これにより、特に細粒土に対しても注入材粒子のフィルトレーションを生じることなく、粗粒土から細粒土までのあらゆる粒土組成の地盤を、均質に改良するものである。
【００１４】
（５）上記（４）項において、前記アルミノ珪酸塩微粒子の前記９０％粒子径が、レーザー回析・散乱法による測定値で、１５μｍ以下である地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤との混合状態における、アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径を１５μｍ以下とすることで、地盤への浸透性を更に高めるものである。
【００１５】
（６）上記（３）から（５）項において、Ａをアルカリ金属、ｎをモル数として、前記アルカリ性シリカ分散液をＡ２Ｏ・ｎＳｉＯ２で表したとき、該アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏが、１〜４である地盤注入材（請求項３）。
本項に記載の地盤注入材は、水溶液としての安定性を考慮して、アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを１〜４とするものである。
【００１６】
（７）上記（６）項において、前記アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏが、３〜４である地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを３〜４とすることで、酸性反応剤の使用量を抑制するものである。
【００１７】
（８）上記（７）項において、前記アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏが、３〜３．８である地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを３〜３．８とすることで、アルカリ性シリカ分散液の粘性を抑制し、当該地盤注入材の製造時等の作業性を高めるものである。
【００１８】
（９）上記（３）から（８）項において、ｐＨが非アルカリ領域である地盤注入材（請求項４）。
本項に記載の地盤注入材は、ｐＨが非アルカリ領域であることで、シリカゾル構造を破壊して改良地盤を劣化させる要因となるアルカリイオンが除去されているため、改良地盤の長期安定性が確保されることとなる。
【００１９】
（１０）上記（３）から（８）項において、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりの前記アルミノ珪酸塩が１．５〜１６０ｇであり、当該地盤注入材中のＳｉＯ２濃度が１〜１２ｗｔ％／ｖｏｌであり、当該地盤注入材のｐＨが１〜８である地盤注入材（請求項５）。
本項に記載の地盤注入材は、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が１．５〜１６０ｇである。すなわち、地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が１．５ｇより少ないと、アルミ濃度が不十分であるため材料収縮を抑制することができず、アルミノ珪酸塩が１６０ｇより多いと、砂地盤への浸透性が確保できない。このため、これらの範囲を除外して、アルミノ珪酸塩の分量が設定されたものである。更に、当該地盤注入材中のＳｉＯ２濃度が１〜１２ｗｔ％／ｖｏｌであることで、地盤注入材の粘性を抑えて浸透性を確保しながら、改良地盤の必要強度を保つものである。なお、本項に記載の地盤注入材は、上述した成分の分量の都合上、ｐＨが１〜８のものを含んでいる。
【００２０】
（１１）上記（１０）項において、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりの前記アルミノ珪酸塩が３〜１００ｇである地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が３〜１００ｇであることで、細粒分を含む砂地盤への浸透性を確保しながら、シリカゾルの結合を十分に強化するものである。
【００２１】
（１２）上記（１１）項において、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりの前記アルミノ珪酸塩が６〜６０ｇである地盤注入材。
本項に記載の地盤注入材は、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が６〜６０ｇであることで、シルトを含む地盤への浸透性を確保しながら、改良地盤のせん断剛性を十分に高めるものである。
【００２２】
（１３）上記（３）〜（１２）項の地盤注入材を地盤に注入し、改良地盤を形成することを特徴とする地盤注入工法（請求項６）。
本項に記載の地盤注入工法は、上述したような地盤注入材を用いて地盤を改良することで、改良地盤の止水性とせん断剛性との双方を、より確実に高めるものである。
【００２３】
（１４）上記（１３）項において、前記改良地盤の透水係数を１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下にする地盤注入工法（請求項７）。
本項に記載の地盤注入工法は、改良地盤の透水係数が、止水性を評価する上での１つの目標値とされている１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下になるように、改良対象地盤を改良することで、例えば、地震が発生した場合でも止水性が維持されるような、必要十分な止水性を確保するものである。
【００２４】
（１５）上記（１３）（１４）項において、前記改良地盤のせん断剛性を、改良前の地盤の１．１倍以上に高める地盤注入工法（請求項８）。
本項に記載の地盤注入工法は、改良地盤のせん断剛性が、改良前の地盤の１．１倍以上に高められるように、改良対象地盤を改良するものである。これにより、例えば、地震が発生した場合でも地盤の変形量が抑制されるような、必要十分なせん断剛性を確保するものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上記のような構成であるため、粗粒土から細粒土までのあらゆる粒度組成の地盤を改良し、改良後地盤の止水性及びせん断剛性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る地盤注入材により２種の試料を改良して形成した、各改良土の特性を示す図表である。
【図２】図１で透水係数が１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下を示した条件の改良土の、改良前後の粒径加積曲線のうち代表例を示したグラフであり、（ａ）は試料が珪砂６号のもの、（ｂ）は試料が珪砂７号のものである。
【図３】本発明の実施の形態に係る地盤注入材を試料に注入して形成した改良土の、繰り返し三軸試験の結果を示す図表である。
【図４】図３に示した一部の条件の改良土の、せん断力に対するせん断剛性の変化を示したグラフであり、（ａ）は片振幅せん断ひずみに対する等価せん断剛性率の変化、（ｂ）は片振幅せん断ひずみに対する等価せん断剛性率比の変化を示している。
【図５】本発明の実施の形態に係る地盤注入材の浸透試験の結果を、比較例と共に示す図表である。
【図６】図５と同様の浸透試験の結果を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る地盤注入材の図５と異なる浸透試験の結果を、比較例と共に示す図表である。
【図８】本発明の実施の形態に係る地盤注入材の図５及び図７と異なる浸透試験の結果を、比較例と共に示す図表である。
【図９】図８と同様の浸透試験の結果を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る地盤注入材により試料を改良して形成した改良土の、一軸圧縮強度試験の結果を比較例と共に示す図表である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る地盤注入材の材料収縮試験の結果を、比較例と共に示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る地盤注入材の構成について説明すると、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物と、アルカリ性シリカ分散液と、酸性反応剤とにより構成された、非アルカリ性アルミノ珪酸塩微粒子懸濁液である。本地盤注入材で用いるアルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物は、例えば、カオリナイト、ベントナイト、モンモリロナイト、イライト、ゼオライト等が挙げられ、特に限定されるものではないが、工業的な入手の容易性等から、カオリナイト、ベントナイトが好ましい。特に、砂質地盤へ均等に浸透させることを考慮すると、微粒子のカオリナイトを用いることが更に好ましい。
【００２８】
ここで、アルミノ珪酸塩微粒子の粒子径は、アルミノ珪酸塩微粒子がアルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤と混合された後の、レーザー回析・散乱法による測定値で、９０％粒子径が２５μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることが更に好ましい。これは、混合前のアルミノ珪酸塩微粒子自体の粒子径が小さくても、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤と混合されて膨潤した状態で、９０％粒子径が２５μｍ以上になってしまうと、砂地盤への浸透が阻害されるためである。
【００２９】
又、本地盤注入材で用いるアルカリ性分散液は、Ａをアルカリ金属、ｎをモル数としたとき、Ａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２で表される水ガラスが好ましい。アルカリ金属としては、ナトリウム、リチウム、カリウムが例示でき、工業的入手の容易性や価格の観点から、好ましくはナトリウムである。ここで、水ガラスのモル比（ＳｉＯ２／Ａ２Ｏ）は、珪素の酸化物換算（ＳｉＯ２）と、アルカリの酸化物換算（Ａ２Ｏ）との比として定義される。このモル比は、水溶液の安定性から１〜４の範囲が好ましく、モル比が低くなると酸性反応剤の使用量が増えるため、３〜４の範囲が更に好ましい。又、モル比が３．８以上になると溶液の粘性が上がるため、モル比の範囲は、作業性の観点から３〜３．８が最も好ましい。
【００３０】
一方、本地盤注入材で使用する酸性反応剤は、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸等の無機酸、クエン酸、グリオキザール酸等の有機酸が例示でき、特に限定されるものではないが、工業的入手の容易性、価格、現場での取り扱い易さ等の観点から、硫酸が好ましい。
【００３１】
又、本発明の実施の形態に係る地盤注入材の、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物の添加量は、地盤への浸透性と固化物の材料収縮を考慮すると、注入材４００ｍｌ当たり１．５〜１６０ｇが好ましい。１．５ｇより少ない場合、地盤への浸透性に関しては問題ないが、アルミ濃度が十分ではないため、固化物の材料収縮を抑えられず、又、１６０ｇより多くなると、砂地盤への浸透性が確保できない。更に、強度面及び細粒分を含む地盤への浸透性を考慮した場合、３〜１００ｇであることが好ましい。３ｇより少ない場合、浸透性及び材料収縮に関しては問題ないが、固結物に対する強度増加が小さく、又、１００ｇより多いと、細粒分を含む砂地盤への浸透性が悪くなる。更に、改良地盤のせん断剛性や、シルト交じりの地盤への浸透性を考慮した場合、６〜６０ｇが最も好ましい。６ｇより少ない場合、改良地盤のせん断剛性が現地盤の１．１倍以上にならず、液状化対策として十分とは言えない。又、６０ｇより多い場合、シルトを含む地盤への浸透が阻害される。
【００３２】
又、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物の添加方法は、特に限定されるものではないが、アルカリ性シリカ分散液に分散後、酸性反応剤と合わせてもよく、酸性反応剤に分散後、アルカリ性シリカ分散液と混合してもよい。更に、アルカリ性シリカ分散液と酸性反応剤とを混合後、この混合液にアルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を混ぜてもよい。本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、どのような混合方法を用いても、地盤への浸透性や固化物の材料収縮及び強度に対して、影響を受けるものではない。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態に係る地盤注入材により、改良地盤の止水性が向上することについて説明する。
地盤注入工法における止水性評価の指標には、透水係数が広く用いられており、透水係数ｋ＝１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下を改良目標値とするのが一般的である。透水係数ｋは、地盤の粘土分が多いほど小さくなり、例えば、下記の〔数１〕に示すＨａｚｅｎの式を用いれば、地盤の１０％粒径Ｄ１０から透水係数ｋを推定することができる。
［数１］
ｋＨ＝Ｃ（０．７＋０．０３Ｔ）Ｄ１０２
ここで、ｋＨは透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）、Ｃは下記に別途示す係数、Ｔは温度（℃）、Ｄ１０は地盤の１０％粒径（ｃｍ）を示している。又、係数Ｃは、地盤の砂の状態が、均等な粒子の場合（極大値）でＣ＝１５０、細砂の緩く締まった状態でＣ＝１１６、細砂のよく締まった状態でＣ＝７０、大小粒子混合の場合（極小値）でＣ＝６０、非常に汚れているときでＣ＝４６である。
【００３４】
又、地盤注入工法を用いて低透水性地盤を形成する場合、地盤注入材を地盤の間隙に注入して固結させる以外にも、地盤の１０％粒径Ｄ１０を低下させることによっても、低透水性地盤が形成される。すなわち、固結に加えて、地盤のＤ１０を低下させることができれば、より止水性能が担保されることになる。そこで、本発明の実施の形態に係る地盤注入材を、２種類の試料（珪砂６号及び７号）に注入し、形成された改良土の１０％粒径Ｄ１０を調べ、Ｄ１０からＨａｚｅｎ式による透水係数ｋＨを推定すると共に、室内透水試験を実施した。その結果をまとめた図表を、図１に示している。なお、図１における改良材とは、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤との混合状態における９０％粒子径が２５μｍ以下のアルミノ珪酸塩微粒子である。
図１の図表から、改良材の添加量を増加させると、改良土のＤ１０が低下し、Ｈａｚｅｎ式による透水係数ｋＨも低下することが分かる。又、ＪＩＳ  Ａ  １２１８に準拠して実施した室内透水試験による透水係数ｋＬは、試料が珪砂６号・７号の場合の双方で、改良材の添加量１．５〜１６０ｇ／４００ｍｌの範囲において、１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下になる。更に、改良材の添加量が増加するにつれて、透水係数ｋＬの低下（止水性の向上）が図れており、Ｈａｚｅｎ式による透水係数ｋHの傾向と対応している。加えて、改良地盤の密度が改良前と比べて増加しており、副次的に地盤密度の増大を図れることが分かる。
【００３５】
図２には、図１の図表で透水係数ｋが１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下となった条件の改良土の、改良前後の粒径加積曲線のうち代表例を示している。図２のグラフから、改良土の細粒分のうち、特に粘土分が増加していることが分かる。この粘土分の増加によりＤ１０が低下しているが、２０％粒径Ｄ２０はほとんど変化していない。
【００３６】
続いて、本発明の実施の形態に係る地盤注入材により、改良地盤のせん断剛性が増加されることで、繰り返し載荷時の変形が抑制されることについて説明する。
従来の溶液型地盤注入材による改良地盤のせん断剛性は、未改良土に対して同等若しくは１．１倍程度であるため、地震によるせん断力が大きい場合や、繰り返し回数が多い地震時には、大きなせん断変形が生じてしまう。そこで、本発明の実施の形態に係る地盤注入材を用いた場合のせん断剛性を調べるために、本地盤注入材を珪砂７号に注入し、改良土の繰返し三軸試験を実施した。試験では、改良土及び未改良土を拘束圧１００ｋＰａで等方圧密した後、一軸圧縮強さの１／２に相当する初期せん断荷重を載荷し、非排水条件で繰り返し載荷を与えた。この試験結果を、図３の図表に示している。なお、初期せん断剛性は、所謂Ｈ−Ｄモデル（Ｈａｒｄｉｎ−Ｄｒｎｅｖｉｃｈモデル）により求めた、γ＝０．０００１％のときのせん断剛性である。図３の図表から、改良材の添加量が６ｇ／４００ｍｌ以下の場合、初期せん断剛性は、未改良と比較して１．１〜１．２倍程度であり、従来の溶液型地盤注入材による改良地盤のせん断剛性と同程度以上であった。一方、改良材の添加量が２０ｇ／４００ｍｌ以上になると、未改良と比較して２倍以上の初期せん断剛性が得られる結果となった。
【００３７】
又、図４には、図３で未改良の場合から２倍以上の初期せん断剛性を示した条件の改良土の、せん断力に対するせん断剛性の変化を示しており、図４（ａ）は等価せん断剛性率Ｇｅｑと片振幅せん断ひずみγＳＡとの関係のグラフ、図４（ｂ）は等価せん断剛性率Ｇｅｑを初期値Ｇｅｑ０で正規化したＧｅｑ／Ｇｅｑ０と片振幅せん断ひずみγＳＡとの関係を示している。なお、図４（ａ）（ｂ）の何れも、繰り返し回数１０回目における結果である。図４のグラフから、改良土のＧｅｑ／Ｇｅｑ０は、未改良と比較して、ひずみレベルが大きくなっても高い剛性を維持している。これにより、地震によるせん断力が大きい場合や、繰り返し回数が多い地震時において、本発明の実施の形態に係る地盤注入材による改良土は、せん断変形が抑制され、又、ひずみレベルが大きくなっても高い剛性を維持していることが分かる。
【実施例】
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係る地盤注入材について、実施例を挙げてより具体的に説明する。しかしながら、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、以下に示す実施例の内容に限定されるものではない。なお、以下の実施例では、ＨＯＲＩＢＡのＬＡ−９２０（レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置）を用いて粒子径の測定を行っている。
まず、本発明の実施の形態に係る地盤注入材の浸透性を調査するために実施した浸透試験について、模擬地盤（１）〜（３）を用いた３つの浸透試験に分けて説明する。
【００３９】
模擬地盤（１）を用いた浸透試験では、砂が抜けないように底にメッシュの網を取り付けた、内径３ｃｍの塩ビ管に対して、東北珪砂６号を相対密度６０％になるように高さ３０ｃｍまで詰めて、模擬地盤（１）を作製した。そして、以下に示す条件で作液した、比較例１〜３及び実施例１〜２として示す各混合液を、模擬地盤（１）上部より静かに注ぎ、砂上部より混合液の高さが５ｃｍを維持するようにしながら自然浸透させ、浸透時間と浸透距離とを測定した。
【００４０】
比較例１：珪酸ソーダ（比重１．４、Ｎａ２Ｏ；９．１％、ＳｉＯ２；２７．７％、モル比ＳｉＯ２／Ｎａ２Ｏ；３．１、以下では単に珪酸ソーダＡとする）６０ｍｌと水道水１４０ｍｌとを混合しＡ液を作製した。次に７５％希硫酸１１．５ｍｌと水道水１８８．５ｍｌとを混合しＢ液を作製した。Ａ液とＢ液とを混合し混合液Ａを作製した。混合液のｐＨは１．８でＳｉＯ２濃度は５．８ｗｔ％／ｖｏｌであった。
比較例２：珪酸ソーダＡ６０ｍｌと水１３７．３ｍｌとを混合し、そこに５０％粒子径が５．３μｍで９０％粒子径が３６．４μｍのカオリン（カオリナイト）を６ｇ加えＡ液とした。Ｂ液は比較例１と同様な配合で作液し、Ａ液とＢ液とを混合して混合液Ｂを作製した。混合液Ｂは、ｐＨが１．８、ＳｉＯ２濃度が５．８ｗｔ％／ｖｏｌ、カオリンの９０％粒子径が３０．６μｍであった。同様に、カオリン量を１８ｇにした混合液Ｂ−２も作製した。混合液Ｂ−２中のカオリンの９０％粒子径は４９．９μｍであった。
【００４１】
比較例３：珪酸ソーダＡ６０ｍｌと水１３７．３ｍｌとを混合し、５０％粒子径が２．５μｍで９０％粒子径が６．０μｍのシリカフュームを６ｇ加えＡ液とした。Ｂ液は比較例１と同様な配合で作液し、Ａ液とＢ液とを混合して混合液Ｃを作製した。混合液Ｃは、ｐＨが１．８、ＳｉＯ２濃度が５．８ｗｔ％／ｖｏｌ、シリカフュームの９０％粒子径が５０．３μｍであった。
実施例１：珪酸ソーダＡ６０ｍｌと水１３０．９ｍｌとを混合し、そこに平均粒子径が３．８μｍで９０％粒子径が１２．７μｍのカオリンを２０ｇ加えＡ液とした。Ｂ液は比較例１と同様な配合で作液し、Ａ液とＢ液とを混合して混合液Ｄを作製した。混合液Ｄは、ｐＨが１．８、ＳｉＯ２濃度が５．８ｗｔ％／ｖｏｌ、カオリンの９０％粒子径が１２．６μｍであった。同様に、カオリン量を６０ｇに増やした混合液Ｄ−２も作製した。混合液Ｄ−２中のカオリンの９０％粒子径は１９．９μｍであった。
【００４２】
実施例２：珪酸ソーダＡ６０ｍｌと水１１２．７ｍｌとを混合し、そこに５０％粒子径が２．９μｍで９０粒子径が６．２μｍのカオリンを６０ｇ加えＡ液とした。Ｂ液は比較例１と同様な配合で作液し、Ａ液とＢ液とを混合して混合液Ｅを作製した。混合液Ｅは、ｐＨが１．８、ＳｉＯ２濃度が５．８ｗｔ％／ｖｏｌ、カオリンの９０％粒子径が５．８μｍであった。同様に、カオリン量を１００ｇに増やした混合液Ｅ−２も作製した。混合液Ｅ−２中の９０％粒子径は６．９μｍであった。
上記の比較例１〜３及び実施例１〜２の夫々の試験結果を、図５の図表及び図６のグラフに示す。
【００４３】
図５の図表に示したように、カオリンやシリカフュームを混合していない比較例１の混合液Ａと比較すると、混合液中の９０％粒子径が３０μｍ以上のカオリンを添加した比較例２の混合液Ｂ及びＢ−２や、混合液の９０％粒子径が５０μｍ以上のシリカフュームを添加した比較例３の混合液Ｃは、途中で浸透が止まってしまう。すなわち、粒子自体の５０％粒子径や９０％粒子径が１０μｍ以下の微粒子であっても、混合液となった際に大粒子になると、浸透性が阻害されることが確認された。一方、実施例１の混合液Ｄ及びＤ−２や、実施例２の混合液Ｅのように、混合液の状態で２０μｍ以下の粒子径を維持するカオリンを用いた場合には、浸透が阻害されることなく、全量浸透することが確認された。なお、実施例２の混合液Ｅ−２は、模擬地盤（１）の状態に対して、混合液へのカオリンの添加量が多過ぎたため、浸透が阻害されたものと考えられる。
【００４４】
次に、模擬地盤（２）を用いた浸透試験では、砂が抜けないように底にメッシュの網を取り付けた、内径３ｃｍの塩ビ管に対して、三河珪砂５号を相対密度６０％になるように高さ３０ｃｍまで詰めて、模擬地盤（２）を作製した。そして、以下に示す条件で作液した、比較例４及び実施例３として示す各混合液を、模擬地盤（２）の上部より静かに注ぎ、砂上部より混合液の高さが５ｃｍを維持するようにしながら自然浸透させ、浸透時間と浸透距離とを測定した。
【００４５】
比較例４：比較例１で使用したものと同様の混合液Ａを作製した。
実施例３：珪酸ソーダＡ６０ｍｌと水６７．３ｍｌとを混合し、更に比較例１と同様な配合で作液したＢ液と混合して混合液Ｆを作製した。そこに、実施例２で使用した５０％粒子径が２．９μｍで９０粒子径が６．２μｍのカオリン１６０ｇを加えて混合し、混合液Ｆ−１を作製した。
上記の比較例４及び実施例３の夫々の試験結果を、図７の図表に示す。この結果から、珪酸ソーダＡと７５％希硫酸とを先に混合し、後からカオリンを添加した場合でも、浸透性に影響がないことが確認された。又、模擬地盤（２）に対しては、実施例３の混合液Ｆ−１へのカオリンの添加量でも、浸透性が阻害されないことが確認された。
【００４６】
続いて、模擬地盤（３）を用いた浸透試験では、砂が抜けないように底にメッシュの網を取り付けた、内径３ｃｍの塩ビ管に対して、東北珪砂７号を相対密度６０％になるように高さ３０ｃｍまで詰めて、模擬地盤（３）を作製した。そして、以下に示す条件で作液した、比較例５〜７及び実施例４、５として示す各混合液を、模擬地盤（３）の上部より静かに注ぎ、砂上部より混合液の高さが５ｃｍを維持するようにしながら自然浸透させ、浸透時間と浸透距離とを測定した。
【００４７】
比較例５：比較例１で使用したものと同様の混合液Ａを作製した。
比較例６：比較例２で使用したものと同様の混合液Ｂを作製した。
比較例７：比較例３で使用したものと同様の混合液Ｃを作製した。
実施例４：実施例１で使用したものと同様の混合液Ｄを作製した。
実施例５：実施例２で使用したものと同様の混合液Ｅを作製した。
【００４８】
上記の比較例５〜７及び実施例４、５の夫々の試験結果を、図８の図表及び図９のグラフに示す。これらの結果から、模擬地盤（１）と同様に、模擬地盤（３）においても、混合液中の９０％粒子径が３０μｍ以上のカオリンを添加した比較例６の混合液Ｂや、混合液の９０％粒子径が５０μｍ以上のシリカフュームを添加した比較例７の混合液Ｃは、途中で浸透が止まってしまい、混合液中で大粒子になってしまうカオリンやシリカフュームを添加した場合には、浸透性が阻害されることが再度確認された。又、実施例４の混合液Ｄや、実施例５の混合液Ｅのように、混合液の状態で２０μｍ以下の粒子径を維持するカオリンを用いた場合には、浸透性が阻害されないことが再度確認された。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態に係る地盤注入材を用いて形成する、改良地盤の強度を調査するために実施した一軸圧縮強度試験について説明する。この試験では、まず、直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの塩ビモールドを、高さが１３ｃｍになるようにテープで覆い、そこに、以下に示す条件で作液した比較例８〜１１及び実施例６〜１０として示す各混合液を、１００ｍｌ入れた。そして、塩ビモールドを叩きながら東北７号珪砂を３５０ｇ加えて供試体を作製し、乾燥しないようにビニール袋に入れた状態で２０℃で２８日間養生した。養生後、高さ１０ｃｍになるように成型し、一軸圧縮試験機により強度測定を行った。
【００５０】
比較例８：比較例１で使用したものと同様の混合液Ａを作製した。
比較例９：比較例３で使用したものと同様の混合液Ｃを作製した。
比較例１０：比較例３で使用したシリカフュームを６ｇから２０ｇに増量させた混合液Ｃ−１を作製した。
比較例１１：比較例３で使用したシリカフュームを６ｇから６０ｇに増量させた混合液Ｃ−２を作製した。
【００５１】
実施例６：実施例１で使用したものと同様の混合液Ｄを作製した。
実施例７：実施例１で使用したカオリンを２０ｇから３ｇに減量させた混合液Ｄ−１を作製した。
実施例８：実施例１で使用したカオリンを２０ｇから６ｇに減量させた混合液Ｄ−３を作製した。
実施例９：実施例１で使用したものと同様の混合液Ｄ−２を作製した。
実施例１０：実施例１で使用したカオリンを２０ｇから１．５ｇに減量させた混合液Ｄ−４を作製した。
【００５２】
上記の比較例８〜１１及び実施例６〜１０の夫々の試験結果を、図１０の図表に示す。図１０の図表から、シリカヒュームを添加した場合、シリカヒュームを２０ｇ加えても（比較例１０）、無添加（比較例８）と同強度しか得られず、シリカヒュームを６０ｇ加えたもの（比較例１１）でないと、強度増加が確認できなかった。これに対し、カオリンを添加した場合は、添加量が３ｇ（実施例７）でも無添加（比較例８）と比較して強度が増加しており、更に、添加量に応じて強度が増加していく（実施例８、６．９）ことが確認された。なお、カオリンを１．５ｇ添加した場合（実施例１０）は、特に強度の増加が確認できなかった。
【００５３】
続いて、本発明の実施の形態に係る地盤注入材の材料収縮を調査するために実施した、離しょう水測定試験について説明する。この試験では、以下に示す条件で作液した比較例１２〜１４及び実施例１１〜１４として示す各混合液を、６０ｍｌの容器に５０ｍｌ入れ、乾燥しないように密閉した状態で２０℃で養生した。そして、２８日経過後、発生した離しょう水量を測定した。
比較例１２：比較例１で使用したものと同様の混合液Ａを作製した。
比較例１３：比較例３で使用したものと同様の混合液Ｃを作製した。
比較例１４：比較例１１で使用したものと同様の混合液Ｃ−２を作製した。
実施例１１：実施例１０で使用したものと同様の混合液Ｄ−４を作製した。
実施例１２：実施例７で使用したものと同様の混合液Ｄ−１を作製した。
実施例１３：実施例１で使用したものと同様の混合液Ｄを作製した。
実施例１４：実施例１で使用したものと同様の混合液Ｄ−２を作製した。
【００５４】
上記の比較例１２〜１４及び実施例１１〜１４の夫々の試験結果を、図１１の図表に示す。図１１の図表から、シリカヒュームを添加した比較例１３、１４は、無添加の比較例１２と比べて、離しょう水の量が増加していることが確認できる。一方、カオリンを添加した実施例１１〜１４は、何れも、無添加の比較例１２と比べて、離しょう水の量が減少していることが確認できる。すなわち、実施例１１〜１４は、固結する過程で発生する離しょう水の量が減少しているため、材料収縮が低減されることが分かる。更に、上述した一軸圧縮強度試験において、特に強度の増加が確認できなかった実施例１０と同様の、混合液Ｄ−４を用いた実施例１１は、最も離しょう水の量が減少している。このことから、カオリンの添加量が少ない場合には、無添加の場合と同等の強度発現性を維持しながら、材料収縮を低減することが分かる。
【００５５】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物と、アルカリ性シリカ分散液と、酸性反応剤とにより構成された、非アルカリ性アルミノ珪酸塩微粒子懸濁液である。本地盤注入材では、まず初めに、本地盤注入材に含まれるアルカリ性シリカ分散液と酸性反応剤とが反応することで、アルカリ性シリカ分散液のＳｉ−Ｏ−Ａ（Ａはアルカリ金属）がＳｉ−Ｏ−Ｈになり、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉのシロキサン結合を含むシリカゾルを形成する。ここで、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含まないシリカゾルの場合、反応が進むにつれ、末端のＳｉ−Ｏ−Ｈ同士が脱水縮合反応をするため、材料収縮により長期的安定性に欠ける。
【００５６】
しかしながら、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいるため、粘土鉱物からアルミ成分が徐々に溶け出し、シリカゾルの末端にあるＳｉ−Ｏ−Ｈと反応してＳｉ−Ｏ−Ａｌとなることで、シリカゾルの結合が強固になり安定化する。従って、本地盤注入材が地盤に注入されると、上記のような反応によって地盤の間隙を強固に固結することができ、地盤のせん断剛性及び止水性を高めることができる。更に、図１１で確認できるように、本発明の実施の形態に係る地盤注入材（実施例１１〜１４）は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいない場合（比較例１２〜１４）と比較して、材料の収縮を低減することができ、長期に渡って止水性及び固結強度を維持することが可能となる。
【００５７】
更に、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子からなる粘土鉱物を含んでいることで、地盤に注入されると粘土鉱物が地盤に浸透する。これにより、図２で確認できるように、地盤の細粒分のうち、特に粘土分が増加されることとなるため、地盤の１０％粒径Ｄ１０が低下する。この１０％粒径Ｄ１０の低下により、例えば、〔数１〕として示したＨａｚｅｎの式に基づくと、図１で確認できるように、地盤の透水係数ｋＨが低下することとなるため、上述したシリカゾルの結合による止水性の向上と相まって、地盤の止水性を更に向上させることが可能となる。
【００５８】
又、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子として、カオリナイト、ベントナイト、モンモリロナイト、イライト、及び、ゼオライトのうち、１種又は２種以上を含むものである。すなわち、工業的な入手の容易性や、地盤への浸透性等を考慮して、適切なアルミノ珪酸塩微粒子を選択することができる。
【００５９】
又、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤との混合状態における、アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径が、レーザー回析・散乱法による測定値で、２５μｍ以下のものである。すなわち、アルミノ珪酸塩微粒子は、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤と混合されると、膨潤して粒子径が増大するが、この膨潤状態におけるアルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径が２５μｍ以下であることで、特に図５及び図６に示した実施例１及び実施例２と比較例２とを比較すると明らかなように、地盤への浸透性を高めることができる。これにより、特に細粒土に対しても注入材粒子のフィルトレーションを生じることなく、粗粒土から細粒土までのあらゆる粒度組成の地盤を、均質に改良することが可能となる。更に、アルカリ性シリカ分散液及び酸性反応剤との混合状態における、アルミノ珪酸塩微粒子の９０％粒子径が１５μｍ以下であるとすれば、地盤への浸透性を更に高めることができる。
【００６０】
又、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、水溶液としての安定性を考慮して、アルカリ性シリカ分散液のモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを１〜４とするものである。更に、このモル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを３〜４とすれば、酸性反応剤の使用量を抑制することができる。より限定して、モル比ＳｉＯ２／Ａ２Ｏを３〜３．８とすれば、アルカリ性シリカ分散液の粘性を抑制することができるため、本地盤注入材の製造時等の作業性を高めることができる。
【００６１】
更に、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、アルミノ珪酸塩微粒子がアルカリ性シリカ分散液で分散された溶液と、酸性反応剤とが混合されて製造されることとすれば、アルカリ性シリカ分散液中にアルミノ珪酸塩微粒子が均一に分散された状態で、酸性反応剤との混合が行われることになる。これにより、地盤注入材中においても、アルミノ珪酸塩微粒子の分散の均一化を図ることができる。更に、上記のように製造した地盤注入材のｐＨが非アルカリ領域であることで、シリカゾル構造を破壊して改良地盤を劣化させる要因となるアルカリイオンが除去されているため、改良地盤の長期安定性を確保することができる。
【００６２】
又、本発明の実施の形態に係る地盤注入材は、当該地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が１．５〜１６０ｇである（実施例１〜１４参照）。すなわち、地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩が１．５ｇより少ないと、アルミ濃度が不十分であるため材料収縮を抑制することができず、アルミノ珪酸塩が１６０ｇより多いと、砂地盤への浸透性が確保できない。このため、これらの範囲を除外して、アルミノ珪酸塩の分量を設定すればよい。この際、地盤注入材４００ミリリットル当たりのアルミノ珪酸塩を３〜１００ｇとすれば（実施例１、２、４〜９、１２〜１４参照）、細粒分を含む砂地盤への浸透性を確保しながら、シリカゾルの結合を十分に強化することができ、更に、アルミノ珪酸塩を６〜６０ｇとすれば（実施例１、２、４〜６、８、９、１３、１４参照）、シルトを含む地盤への浸透性を確保しながら、改良地盤のせん断剛性を十分に高めることができる。又、本地盤注入材は、当該地盤注入材中のＳｉＯ２濃度が１〜１２ｗｔ％／ｖｏｌであることで、地盤注入材の粘性を抑えて浸透性を確保することができると共に、改良地盤の必要強度を保つことができる。
【００６３】
一方、本発明の実施の形態に係る地盤注入工法は、上述したような地盤注入材を用いて地盤を改良することで、改良地盤の止水性とせん断剛性との双方を、より確実に高めることができる。更に、改良地盤の透水係数ｋを、止水性を評価する上での１つの目標値とされている１×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下になるように、改良対象地盤を改良することで、例えば、地震が発生した場合でも止水性が維持されるような、必要十分な止水性を確保することができる。又、改良地盤のせん断剛性が、改良前の地盤の１．１倍以上に高められるように、改良対象地盤を改良することとすれば、例えば、地震が発生した場合でも地盤の変形量が抑制されるような、必要十分なせん断剛性を確保することが可能となる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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