(57)【要約】【要  約】【課  題】    人工軽量骨材を盛土材として使用する場合の路床路盤の転圧方法を提供する。【解決手段】  膨張性頁岩を焼成して発泡させ、篩分けして得られた人工軽量骨材を盛土材とし、撒き出し厚を少なめに規制し、軽い転圧を複数回繰り返しながら行う路床路盤の締め固め方法である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張性頁岩を焼成して発泡させ、篩分けして得られた人工軽量骨材を粒度調整して盛土材として使用する路床路盤の締め固め方法であって、撒き出し厚を少なめに規制し、軽い転圧を複数回繰り返すことを特徴とする人工軽量骨材を使用する路床路盤の締め固め方法。
【請求項２】
撒き出し厚を１回当り20〜25ｃｍとし、乾燥密度が1.00±0.10ｇ／ｃｍ3  の範囲となるように転圧を行う請求項１に記載の人工軽量骨材を使用する路床の締め固め方法。
【請求項３】
撒き出し厚を１回当り10〜15ｃｍとし、乾燥密度が1.15±0.10ｇ／ｃｍ3  の範囲となるように転圧を行う請求項１に記載の人工軽量骨材を使用する路盤の締め固め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装道路の盛土部分における路床路盤の締め固め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に、膨張性頁岩および土木汚泥を含有する原料を造粒し焼成して得られた人工軽量骨材、あるいは膨張性頁岩を粉砕、篩分けして得られた所定粒径の頁岩と土木汚泥とを含有する原料を造粒し、焼成した後、篩分けを行う人工軽量骨材の製造方法が記載されている。このような人工軽量骨材は、 JIS A 5002 に規定される構造用軽量コンクリート骨材として、例えば高層ビルの躯体コンクリート部分に使用してビルの重量を軽減することができる。
【特許文献１】特開2000-53454号公報（第１−４頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記の人工軽量骨材を粒度調整した上で普通土に代えて盛土材として使用する場合の路床路盤の締め固め方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、膨張性頁岩を焼成して発泡させ、篩分けして得られた人工軽量骨材を粒度調整して盛土材として使用する路床路盤の締め固め方法であって、撒き出し厚を少なめに規制し、軽い転圧を複数回繰り返すことを特徴とする人工軽量骨材を使用する路床路盤の締め固め方法であり、望ましくは前記の撒き出し厚を１回当り20〜25ｃｍとし、乾燥密度が1.00±0.10ｇ／ｃｍ3  の範囲となるように転圧を行う前記の路床の締め固め方法であるか、あるいは撒き出し厚を１回当り10〜15ｃｍとし、乾燥密度が1.15±0.10ｇ／ｃｍ3  の範囲となるように転圧を行う前記の路盤の締め固め方法である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、軽量、透水性等の特徴を損なうことがないので人工軽量骨材を有効に路床、路盤に使用することができ、買収用地、施工面積等を低減し、排水工等の付帯工事を削減するなど、道路および土木工事を効率化することができるというすぐれた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
人工軽量骨材が土質工学的に見て普通土と最も異なるのは、普通土では摩擦力がほとんどなく粘着力のみが作用するのに対して、人工軽量骨材では逆に粘着力がほとんど作用せず、摩擦力のみが働くことである。またこのことに関連して、含水比が締め固めに影響を及ぼすことはほとんどなく、雨天での施工も可能である。
【０００７】
人工軽量骨材は、焼成による発泡によって多孔質の粒状となっている。このため、
ａ）比重が軽い
ｂ）透水性が高い
という２大特質があり、これからさまざまな利点を生じている。
【０００８】
人工軽量骨材の粒比重は1.65程度である。普通土として海成沖積粘土を見れば2.6〜2.8であるから、盛土材の比重は普通土の6割程度となり、このため、擁壁、矢板壁等への負担が少なく、また地耐力の小さい地盤でも基礎幅を大きくしなくてよい。しかも水には浮かないので、水中での施工も可能である。透水性が高いので背面などの排水工が不要であり、裏込め層全体を排水層として期待できる。
【０００９】
図３は本発明の人工軽量骨材を橋台の耐震補強に使用した例を示す説明図で、Ａは橋台、Ｂは橋桁である。この取り付け道路は元々普通土の盛土による築堤構造であったが、橋台Ａの背面盛土を普通土７から人工軽量骨材１に置換することにより土圧を軽減し、耐震性を向上させることができる。人工軽量骨材１は粒材のため迅速な施工が可能で埋め戻し後直ちに車両の通行が可能であり、また粒が水に浮かないので高水時にも安全であり、透水性が高いため排水工が不要であるなどの特徴を有している。
【００１０】
図４は軟弱地盤における切り通し部分の擁壁背面の側道部分の路床を人工軽量骨材１に置換した例を示す説明図で、Ｒは擁壁である。従来であれば擁壁Ｒの基礎に対して杭打ち、あるいは地盤改良を行う必要があったが、掘削した普通土、あるいはクラッシャランを埋め戻す場合に比べて盛土の重量が軽減されるため地盤改良等が不要であり、基礎幅も小さくすることができる。
【００１１】
しかしこのような人工軽量骨材は、軽量である反面粒の絶対強度には限界があり、転圧時に大きな集中荷重をかけると圧壊して密度が増大してしまう。そこで施工に際しては軽いという利点を損なわないよう、撒き出し厚を少なめに、例えば路床については20〜25ｃｍ、路盤については10〜15ｃｍに規制し、大型ローラは使用せず、振動プレート（振動コンパクタ）、2.5トン程度の小型コンバインドローラなどを使用して軽い転圧を複数回、例えば6〜10回繰り返すのがよい。撒き出し厚を上記値以上とすると、転圧が軽いため十分な締め固めができないおそれがある。
【００１２】
好ましい転圧回数はローラ等の転圧機器によって多少異なるので、転圧後の軽量盛土材の支持力を実測しながら施工するのが理想的であるが、時間のかかる測定法では施工能率に影響があるので簡便な方法で代用する必要がある。地盤の支持力の指標として通常、ＣＢＲや地盤反力係数が用いられる。ＣＢＲは JIS A 1211に、地盤反力係数は JIS A 1215 に規定がある。ＣＢＲは California Bearing Ratio の略で、所定断面積のピストンを試料表面に押し込んだときの一定貫入量に対する圧力と、標準材料に対する圧力との比で定義される。路床として好適なのはＣＢＲで20以上、路盤として30以上とされるが、軽量盛土材では20以上の値が容易に得られる。
【００１３】
一方、地盤反力係数はＫ値ともいい、路床または路盤の支持力、すなわち荷重による変形に対する抵抗性を示し、通常使用されるのは直径30ｃｍの載荷板を用いたＫ30値で、路床では180ＭＮ／ｍ３以上、路盤では300ＭＮ／ｍ３以上が望ましいとされる。
【００１４】
ところで、現場でのリアルタイムな測定法として、ＲＩ測定法がもっとも現実的である。ＲＩ測定法は、ラジオアイソトープを用いた計器で土の密度および含水比を測定する測定法で、詳しくは地盤工学会基準(JGS 1614-1995 RI機器による土の密度試験方法)に定められている。
【００１５】
ＲＩ法による乾燥密度とＣＢＲ、Ｋ30値との関係は、予め実験によって求めておくことができる。軽量盛土材の場合の一例を図２に示す。目標値としてＣＢＲで23以上、あるいはＫ30値で170ＭＮ／ｍ３以上とすれば乾燥密度でいうと0.94以上となる。本発明では施工管理目標として、路床については乾燥密度を1.00±0.10ｇ／ｃｍ３、路盤については1.15±0.10ｇ／ｃｍ３とする。これは図２から求められた乾燥密度値に、ばらつきを加味したものであるが、実際この範囲であればＫ30値で確認してみると路床では180以上、路盤でも300程度の値が得られることがわかった。
【００１６】
本発明の軽量盛土材による路床、路盤の締め固めは、転圧後直ちに所定の支持力が発現するので、施工後短時間で道路が使用できる。
【実施例】
【００１７】
粒径19〜75ｍｍの粗礫分が重量比で14％、4.75〜19ｍｍの中礫分が50％、4.75以下の細礫分が36％である粒度組成の人工軽量骨材を盛土材として使用した。
【００１８】
［実施例１］
上記の人工軽量骨材を22〜26ｃｍの撒き出し厚で３層にわたって充填し、シュノーケル型プレートで転圧し６周ないし８周の転圧を行い、４層目には撒き出し厚23.3ｃｍで砕石を敷いて同じくシュノーケル型プレートで20周転圧し、1層目は転圧２周毎に、２層目以降は転圧終了後にサンプルを採取してＲＩ法により密度測定を行った。測定結果を表１に示す。各層の乾燥密度は0.92〜0.96の範囲であったが、１層目の転圧８周目のものについて平板載荷試験によりＫ30値を測定したところ207.2ＭＮ／ｍ３であり、また現場ＣＢＲ試験を行ったところ10.1％であった。３層目の６周転圧後のサンプルについてもＫ30値を測定したところ180.8ＭＮ／ｍ３であり、いずれも良好な値を示した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
［実施例２］
上記の人工軽量骨材を5〜18ｃｍの撒き出し厚で４層にわたって充填し、１層毎に2.5トンコンバインドローラを５往復させて10回づつ転圧しながらＲＩ法により密度測定を行った。測定結果を表２に示す。各層の乾燥密度は1.02〜1.04の範囲である。２層目ではＫ30値も測定しており、321.6ＭＮ／ｍ３であった。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
［実施例３］
上記の人工軽量骨材を10〜14ｃｍの撒き出し厚で６層にわたって充填し、７層目には砕石を敷いてシュノーケル型プレートで転圧しながらＲＩ法により密度測定を行った。測定結果を表３に示す。各層の乾燥密度は1.04〜1.09の範囲である。６層目ではＫ30値も測定しており、350.4ＭＮ／ｍ３であった。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
［実施例４］
上記の人工軽量骨材を12ｃｍの撒き出し厚で充填して路盤とし、シュノーケル型プレートで6回転圧しながらＲＩ法により密度測定を行った。乾燥密度は1.05〜1.25の範囲である。Ｋ30値は300ＭＮ／ｍ３であった。
【００２５】
［沈下測定］
図1（ａ）に示すように、原地盤Ｇを3700ｍｍの深さに掘削し、沈下測定のため底部にステンレス鋼板製の台板４を敷き、これに上端が地上に出る長さの塩化ビニル管製の支柱５を立てる。つづいて（ｂ）に示すように、路床となる掘削部分に前記の軽量盛土材１を投入する。撒き出し量は１回を220 ｍｍとし、敷き均してから振動プレートにより1層毎に6回転圧した。転圧による沈下量は１層について約20ｍｍで、その結果、１層の厚みはおよそ200ｍｍである。地表面下500ｍｍの高さまで盛土材を充填し、その上に測定板６を載せてから路盤として厚さ500ｍｍに砕石２を敷き、舗装して施工完了とし、大型10トンダンプカーを１日45回走行させながら、沈下量として支柱５の上端から測定板６までの距離Ｓを測定したが、沈下はほとんど認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の路床の締め固め方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施例における乾燥密度と支持力との関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る人工軽量骨材を使用した橋台の耐震補強工事を示す説明図である。
【図４】本発明に係る人工軽量骨材を使用した軟弱地盤における擁壁背面の路床工事を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    人工軽量骨材
２    砕石
３    舗装
４    台板
５    支柱
６    測定板
７    普通土
Ａ    橋台
Ｂ    橋桁
Ｇ    原地盤
Ｒ    擁壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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