(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基盤の上方に拡がる軟弱層のうち、地表から所定の深さまでを地盤改良して改良地盤層とするとともに、該改良地盤層と支持基盤との間を非改良層として残置してなり、前記改良地盤層を前記非改良層を介して前記支持基盤で支持するとともに、前記非改良層が免震層として機能するように前記改良地盤層の深さを定めることを特徴とする軟弱地盤における免震構造。
【請求項２】
前記軟弱層を液状化層とした請求項１記載の軟弱地盤における免震構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤、特に、液状化が起きやすい砂質飽和地盤における免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水位が浅くしかも緩い砂地盤に地震力が作用すると、粒子間の間隙水圧が上昇してせん断抵抗力が著しく減少する、いわゆる液状化現象が生じる。そして、かかる液状化現象が発生した場合、地表に構築された構造物がいともたやすく傾いてしまうといった液状化に特有の被害が見られることはよく知られているところである。
【０００３】
したがって、このような液状化地盤は、サンドコンパクション工法や砕石ドレーン工法あるいはロッドコンパクション工法といった工法によって地盤改良を施すことにより液状化を防止する必要がある。
【０００４】
図２は、支持基盤１の上方に広がる液状化層２を、構造物６が構築される周囲も含めた一定の平面範囲内で地盤改良し、改良地盤層４とした様子を示したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような地盤改良によって液状化は防止されるものの、改良地盤層４の剛性が高くなるとともに該改良地盤層が支持基盤１と一体となるため、支持基盤１からの地震力がそのまま上方に伝達され、地表において構造物６に不測の被害が出るおそれがあるという問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、液状化を防止するための地盤改良を行っても支持基盤からの地震力が直接地表に伝達されないようにすることが可能な軟弱地盤における免震構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る軟弱地盤における免震構造は請求項１に記載したように、支持基盤の上方に拡がる軟弱層のうち、地表から所定の深さまでを地盤改良して改良地盤層とするとともに、該改良地盤層と支持基盤との間を非改良層として残置してなり、前記改良地盤層を前記非改良層を介して前記支持基盤で支持するとともに、前記非改良層が免震層として機能するように前記改良地盤層の深さを定めるものである。
【０００８】
また、本発明に係る軟弱地盤における免震構造は、前記軟弱層を液状化層としたものである。
【０００９】
本発明に係る軟弱地盤における免震構造においては、軟弱地盤の地盤改良を従来のように支持基盤まで行うのではなく、一定の深さでとどめるようにし、その下方については地盤改良せずにそのまま非改良層として残しておく。
【００１０】
このようにすると、改良地盤層は、軟弱層である非改良層を介して支持基盤に支持されることとなり、該非改良層は免震層として機能する。すなわち、地震が発生したとき、支持基盤からの地震波は、免震層である非改良層によって遮断され、上方の改良地盤層へはあまり入力しなくなる。
【００１１】
改良地盤層をどのように構築するかは任意であり、サンドコンパクション工法や砕石ドレーン工法あるいはロッドコンパクション工法といった公知の工法によって適宜構築すればよい。
【００１２】
残置する非改良層の厚さは、その上方の改良地盤層を支持するのに不都合がないかどうか、十分な免震効果が得られるかどうかなどを考慮した上で、設計上の観点から適宜定めればよい。
【００１３】
軟弱層としては、地盤改良の対象となるすべての地盤を含むが、該軟弱層を特に液状化層としたならば、支持基盤からほぼ鉛直上方に伝達されてきたＳ波が液状化層である非改良層に入力したとき、該非改良層では、間隙水圧の上昇によってせん断抵抗が急激に減少するので、Ｓ波はほとんど伝達しなくなり、すぐれた免震効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軟弱地盤における免震構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造を示した鉛直断面図及び水平断面図である。同図でわかるように、本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造は、支持基盤１の上方に拡がる軟弱層である液状化層２のうち、地表から深さＨまでを平面領域３の範囲内で地盤改良して改良地盤層４とし、該改良地盤層と支持基盤１との間は非改良層５として液状化層２のまま残置してある。
【００１６】
地盤改良を行う深さＨは、地表から例えばボーリング検査を行うことによって支持基盤１の深さを調査し、その上で非改良層５が改良地盤層４を支持するのに不都合がなくしかも十分な免震効果を発揮する厚さとなるかどうかに留意して適宜定めればよい。非改良層５の厚さは、たとえば数ｍ程度とすることが考えられる。
【００１７】
本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造を構築するには、例えばサンドコンパクション工法によって平面領域３、深さＨの範囲内で地盤改良を行って改良地盤層４を構築する。
【００１８】
本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造においては、軟弱地盤である液状化層２の地盤改良を従来のように支持基盤１まで行うのではなく、一定の深さＨでとどめるようにし、その下方については地盤改良せずにそのまま非改良層５として残しておく。
【００１９】
このようにすると、改良地盤層４は、液状化層である非改良層５を介して支持基盤１に支持されることとなり、該非改良層は免震層として機能する。すなわち、地震が発生したとき、支持基盤１からの地震波は、免震層である非改良層５によって遮断され、上方の改良地盤層へはあまり入力しなくなる。
【００２０】
特に、非改良層５が液状化層であるため、支持基盤１からほぼ鉛直上方に伝達されてきたＳ波が非改良層５に入力したとき、該非改良層では、間隙水圧の上昇によってせん断抵抗が急激に減少するので、Ｓ波はほとんど上方に伝達しなくなる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造によれば、改良地盤層４は、液状化層である非改良層５を介して支持基盤１に支持されることとなり、該非改良層は、地震が発生したときに支持基盤１からの地震波を遮断する免震層として機能する。
【００２２】
したがって、従来のように、支持基盤１からの地震波がそのまま上方の改良地盤層４に伝達するおそれがなくなり、改良地盤層４をはじめ該改良地盤層の上に構築された建造物６の地震時安定性を大幅に向上させることが可能となる。これに加えて、地盤改良深さが浅くて済むため、地盤改良工事に要する工期を短縮してコストの低減を図ることもできる。
【００２３】
また、本実施形態によれば、非改良層５を液状化層としたので、支持基盤１からほぼ鉛直上方に伝達されてきたＳ波が非改良層５に入力したとき、該非改良層では、間隙水圧の上昇によってせん断抵抗が急激に減少し、Ｓ波はほとんど伝達しなくなる。そのため、すぐれた免震効果を得ることができる。
【００２４】
本実施形態では、軟弱層が液状化層である場合を想定したが、特に液状化層である場合に限定されるものではなく、免震層として機能しうる土質性状、たとえば比較的剛性の低い粘性層のような地盤にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る本発明の軟弱地盤における免震構造によれば、改良地盤層は、軟弱層である非改良層を介して支持基盤に支持されることとなり、該非改良層は、地震が発生したときに支持基盤からの地震波を遮断する免震層として機能する。
【００２６】
したがって、従来のように、支持基盤からの地震波がそのまま上方の改良地盤層に伝達するおそれがなくなり、改良地盤層をはじめ該改良地盤層の上に構築された建造物の地震時安定性を大幅に向上させることが可能となる。これに加えて、地盤改良深さが浅くて済むため、地盤改良工事に要する工期を短縮してコストの低減を図ることもできる。
【００２７】
また、請求項２に係る本発明の軟弱地盤における免震構造によれば、支持基盤からほぼ鉛直上方に伝達されてきたＳ波が非改良層に入力したとき、該非改良層では、間隙水圧の上昇によってせん断抵抗が急激に減少し、Ｓ波はほとんど伝達しなくなる。そのため、すぐれた免震効果を得ることができるという効果も奏する。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る軟弱地盤における免震構造の図であり、(a)は鉛直断面図、(b)は水平断面図。
【図２】従来技術において軟弱地盤を改良した様子を示した図であり、(a)は鉛直断面図、(b)は水平断面図。
【符号の説明】
１                          支持基盤
２                          液状化層（軟弱層）
４                          改良地盤層
５                          非改良層
【図１】
0003921677.tif 000002
【図２】
0003921677.tif 000003