(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤に発破孔を地下水位以下まで削孔し、この発破孔内の地下水位以下の深度に爆薬を設置するとともに、前記発破孔の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、地下水位以下まで延在するように間隙水圧消散孔を少なくとも１つ設け、前記発破孔を用いて発破を行う方法であって、
前記発破に先立って、前記間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して前記間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させることによって、前記発破により生ずる地盤振動を低減させる、
ことを特徴とする発破方法。
【請求項２】
前記間隙水圧消散孔の内径を５０〜１００ｍｍとし、かつ前記発破孔からの離間距離を１００〜２００ｃｍとする、請求項１記載の発破方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることのできる発破方法を応用した、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることのできる発破方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発破による緩い砂地盤の締め固めに関しては、従来より、ヨーロッパや北米を中心にして数々の施工例がある。本発明者らは、かかる発破による締め固め方法を、我が国において例えば埋立地や造成地等の軟弱地盤に適用することについて検討していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、軟弱な地盤で発破を行うと、粘性土が狭在する場合、地表面近くに粘性土が分布する場合、および細粒分が多い地盤の場合等においては、発破の爆発エネルギーにより間隙水圧が高められ過剰となり、それによって次述の問題点を生ずる。
【０００４】
すなわち、騒音や地盤振動等の発破公害が生ずるのを防ぐためには、地盤に複数の発破孔を削孔し、これら発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う必要がある。しかるに、発破により過剰となった間隙水圧が消散しないうちに次段階の発破を行った場合には、当該次段階の発破による締め固め効果が低下してしまう。また、かかる点に鑑み、各段階における発破の効果を十分なものとするため、発破一回毎に過剰となる間隙水圧が消散し、地盤が安定化するのを待って次段階の発破を行うこともできるが、その場合には発破作業に長時間を要することになる。
【０００５】
他方、周知のように、現場周辺に住宅がある等の場合には発破による地盤振動が問題となる。しかも、軟弱な地盤では硬質な地盤や岩地山と比較して発生した振動が減衰しにくいため、大きな振動がかなりの距離伝搬してしまう。したがって、特に軟弱地盤では、発破による地盤振動を特定方向（住宅がある方向等）については低減させる必要がある。
【０００６】
そこで、本発明の主たる課題は、上述の問題点を解決し、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることができるとともに、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることができる発破方法を提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、軟弱地盤に発破孔を地下水位以下まで削孔し、この発破孔内の地下水位以下の深度に爆薬を設置するとともに、前記発破孔の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、地下水位以下まで延在するように間隙水圧消散孔を少なくとも１つ設け、前記発破孔を用いて発破を行う方法であって、
前記発破に先立って、前記間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して前記間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させることによって、前記発破により生ずる地盤振動を低減させる、
ことを特徴とする発破方法ことを特徴とする発破方法である。
本発明において、前記間隙水圧消散孔の内径を５０〜１００ｍｍとし、かつ前記発破孔からの離間距離を１００〜２００ｃｍとするのは好ましい。
【０００８】
［作用］
本発明に従い発破孔の周辺地盤に間隙水圧消散孔を設けると、発破の衝撃力によって近傍の地盤における間隙水圧は過剰となるが、この過剰間隙水圧は、間隙水圧消散孔において速やかに消散する。したがって、複数の発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う場合においても、より短時間で次段階の発破を行うことができ、発破作業が迅速になる。
【０００９】
また、地下水位の高い軟弱な地盤では発破による地盤振動は間隙水を主な振動媒体として伝播する。したがって、発破孔の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、間隙水圧消散孔を少なくとも１つ設けることにより、特定方向すなわち当該間隙水圧消散孔側における地盤振動を低減させることができる。
【００１０】
さらに、発破に先立って、間隙水圧消散孔内の地下水を地上側に排水して間隙水圧消散孔近傍の地下水位を強制低下させると、発破により生じた過剰間隙水圧がより速やかに消散し、また地盤振動低減効果も向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳述する。
図１は、地盤に削孔した発破孔１を用いて発破を行うにあたり、発破孔１の周辺地盤内に、間隙水圧消散部２を設ける発破方法例を示している（以下、第１具体例という）。
【００１２】
間隙水圧消散部２は、発破孔１の周辺地盤に少なくとも地下水位以下まで延在するように間隙水圧消散孔２Ａを削孔することにより設ける。間隙水圧消散孔２Ａの内径および深さは適宜定めることができるが、例えば内径は５０〜１００ｍｍ程度とすることができ、深さは発破孔１の深さと同程度とすることができる。また、地下水位の高い軟弱地盤においては、削孔後または発破後まで間隙水圧消散孔２Ａが自立しないため、図示するように、消散孔２Ａ内全体（孔底から孔口まで）に礫材等の透水性材料３を充填するのが望ましい。さらに、図示しないが、少なくとも地下水位以下に孔が位置するように有孔管を消散孔２Ａ内に建て込むこともできる。これらの場合において、地下水位以上の部分については、紙、発泡スチロール等で形成した無孔管（有孔管でも良い）適宜の間隔で建て込むことにより、孔の自立を補助することができる。
【００１３】
一方、図示例では、発破孔１は地下水位以下まで削孔されており、この発破孔１内の地下水位以下の深度に、図示しない雷管および脚線を配設した爆薬４が設置されている。
【００１４】
本例において発破を行うと、地下水位下において、爆発の衝撃力によって間隙水圧が過剰となるとともに、周辺地盤における粒子堆積構造が破壊され、当該地盤に液状化が発生する。そして、地盤構成粒子の再堆積および間隙水圧の正常状態への復帰にともない地盤が締め固められる。この際、過剰となった間隙水圧により、地下水が、より通水性に優れる部分すなわち間隙水圧消散部２の透水性材料３に速やかに浸透する。その結果、発破により生ずる過剰間隙水圧は短時間で消散することになる。したがって、複数の発破孔にそれぞれ爆薬を設置したり、一つの発破孔内に複数の爆薬をそれぞれ異なる深度で設置したりするとともに、各爆薬を順次起爆させて、複数回にわたり段階的に発破を行う場合においても、より短時間で次段階の発破を行うことができ、発破作業を迅速に行うことができる。
【００１５】
次に、図２は、地盤に複数の発破孔１，１…を削孔し、これら発破孔１，１…の間の地盤内に、間隙水圧消散部２，２を設ける発破方法例を示している（以下第２具体例という）。同図中の４は爆薬を示している。発破孔１，１…は、例えば図３に示すように平面視で行列状に複数設けることができ、この場合、隣合う４つの発破孔１，１…の中央に、それぞれ、間隙水圧消散部２，２…を設けるのが好ましい。また、本第２具体例における間隙水圧消散部２は、前述の第１具体例と同様に間隙水圧消散孔２Ａを削孔し、この孔内全体に礫材等の透水性材料３を充填する等して設けることができる。
【００１６】
本第２具体例のように複数の発破孔を用いて発破を行う場合には、これら多数の発破孔１，１…の間に間隙水圧消散部２，２…を設けることで、爆発に伴って発生した過剰間隙水圧を効果的にかつ短時間で消散させることができ、もって、短時間で連続的に発破を行う場合であっても、より効果的に地盤の締め固めを行うことができる。
【００１７】
さらに、図４および図５は、地盤に削孔した発破孔１，１…の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤内に、間隙水圧消散部２，２を設ける発破方法例を示している（以下、第３具体例という）。本例において、間隙水圧消散部２，２…は、図示例のように発破孔から１００〜２００ｃｍ程度離間するように複数設けたり、地盤振動を低減させる側の地盤に発破孔を中心として周方向一端から他端までの中心角θが９０〜１２０度となるように設けたりすることが提案される。また、間隙水圧消散部２，２…は、図４に示すように直線状に並べて設けたり、図５に示すように発破孔を中心に円弧状に並べて設けたりすることができる。さらに、図示しないが、間隙水圧消散部２，２…を、直線状または円弧状に複数列設けることができる。一方、図示しないが、地盤振動を低減させる側の地盤に、直線状または発破孔を中心として円弧状の溝を掘り、この溝内に礫材等の透水性材料を充填する等して、直線状または発破孔を中心として円弧状の間隙水圧消散部を設けることもできる。尚、本第３具体例における間隙水圧消散部２も、前述の第１具体例および第２具体例と同様に、間隙水圧消散孔２Ａを必要数削孔し、この孔内全体に礫材等の透水性材料３を充填する等して設けることができる。
【００１８】
前述のように、地下水位の高い軟弱な地盤では発破による地盤振動は間隙水を主な振動媒体として伝播する。すなわち、発破による地盤振動は、間隙水圧の過剰部分および過剰でない部分として伝播する。したがって、本第３具体例に示すように、地盤に削孔した発破孔１，１…の近傍であって、かつ地盤振動を低減させる側の地盤に、間隙水圧消散部２，２…を設けることにより、発破による地盤振動が当該間隙水圧消散部２，２…における過剰間隙水圧の消散によって、低減することになる。
【００１９】
そして本発明では、これら第１〜第３具体例において、間隙水圧消散効果および地盤振動低減効果をさらに向上させるために、間隙水圧消散部２近傍の地下水位を、地下水の揚水により強制低下させる。この場合、ウェルポイント工法に用いる集水および排水装置をそのまま使用することができる。すなわち、図６に示すように、発破孔１の周辺に間隙水圧消散孔２Ａを削孔し、この消散孔２Ａ内に、ウェルポイント１０を設置するとともに礫材等の透水性材料３を充填して間隙水圧消散部２を設け、ウェルポイント１０の上端側を地上の排水装置１１に連結し、この排水装置１１によりウェルポイント１０から地下水を集水し、地上側に排水することで、間隙水圧消散部２近傍の地下水位を強制低下させる。尚、同図中の４は爆薬を示している。そして、この地下水位の強制低下は、発破に先立って行う。
【００２０】
このように、間隙水圧消散部近傍の地下水位を、例えば地下水の揚水により強制低下させると、発破により生じた過剰間隙水圧が間隙水圧消散部においてより速やかに消散し、従って地盤振動低減効果も向上する。
【００２１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、地下水位の高い軟弱地盤において発破を行った場合に生ずる過剰間隙水圧を短時間で消散させることができるとともに、発破による地盤振動のうち特定方向の地盤振動を低減させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１具体例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２具体例を概略的に示す図である。
【図３】第２具体例における発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図４】第３具体例における発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図５】第３具体例における他の発破孔および間隙水圧消散孔の配置を示す図である。
【図６】地下水位を強制低下する例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１…発破孔、２…間隙水圧消散部、２Ａ…間隙水圧消散孔、３…透水性材料、４…爆薬、１０…ウェルポイント、１１…排水装置。
【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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