(57)【要約】【課題】確実且つ効果的に噴砂等の発生を防止（抑止）することができるとともに、より安価で容易に、短期間で対策を講じることが可能な液状化対策構造を提供する。【解決手段】液状化層５の上方の地表部に不透水性あるいは難透水性の被覆層２を備えた液状化地盤Ｇに設けられ、地震による被害を低減するための液状化対策構造Ｂであって、液状化層５と、液状化層５と被覆層２の間の透水性層１及び／又は地表を連通させるように地盤Ｇに貫設されるとともに、平面視で点状に配設された複数のドレーン１０を備える。【選択図】図１
2016000940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状化層の上方の地表部に不透水性あるいは難透水性の被覆層を備えた液状化地盤に設けられ、地震による被害を低減するための液状化対策構造であって、
前記液状化層と、前記液状化層と前記被覆層の間の透水性層及び／又は地表を連通させるように地盤に貫設されるとともに、平面視で点状に配設された複数のドレーンを備えて構成されていることを特徴とする液状化対策構造。
【請求項２】
請求項１記載の液状化対策構造において、
前記ドレーンは、前記透水性層に位置する部分を他の部分よりも拡大して形成されていることを特徴とする液状化対策構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の液状化に伴う噴砂、地盤の進行性破壊を抑止し、地震による被害を低減するための液状化対策構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば安定な非液状化層の上に非液状化層の砂層が堆積しているような液状化地盤は、地震によって液状化層に液状化が発生すると、地盤支持力の消失、液状化層の側方流動などが生じ、広範囲にわたって地盤全体の大きな沈下が生じたり、不同沈下が生じる場合がある。このため、このような液状化地盤上に建物などの構造物を構築する際には、液状化対策を講じることが求められている。
【０００３】
そして、従来、地盤を締固めたり、格子状に地盤を改良することにより、地震時の地盤範囲を小さく抑え、液状化の発生を防止する手法が提案、実用化されている。また、近年、液状化層の上部のみを改良し、下部の液状化を許容する浮き型形式の対策も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この種の対策は、液状化の発生を確実に防止するために原地盤全体を広範囲にわたって十分に締固めたり、格子状の地盤改良を施して地震時の地盤変形を小さくすることが必要で多大なコストを要する。このため、主要構造物の直下のみを対象にして限定的に実施されるケースが多く、駐車場や道路など、面積が大きい場所、言い換えれば大きな構造物が上載されない場所の地盤全体を対象として適用することが難しい。
【０００５】
また、床版やシート等の不透水性の被覆部材（被覆層）を、地盤全体を覆うように表層部に設置することにより、液状化の発生を許容しつつ液状化が発生した際の地盤の不陸や地表面への噴砂を防止する対策が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、この対策においても、床版やシート等の被覆部材自体の不陸を防止するために被覆部材自体を十分な剛性を備えて形成する必要が生じ、やなりコストが高くなってしまう。また、液状化発生時には地表構造物自体が沈下したり浮き上がって傾くおそれもある。さらに、床版継ぎ部やシート継ぎ目などで完全には噴砂を抑止できないおそれもある。
【０００７】
これに対し、本願の発明者は、図４及び図５に示すように、礫層の路盤１上に舗装（不透水性（難透水性）の被覆層）２を施して地表部が被覆された液状化地盤Ｇに対し、所定の間隔で線状の溝３を掘削して礫４を充填し、液状化層５と地表を連通させるように構成したドレーン６を備えた噴砂防止構造（液状化対策構造）Ａを発明し、既に特許出願を行っている（特許文献３参照）。
【０００８】
この噴砂防止構造Ａにおいては、液状化が発生した際にドレーン６を通じて礫層（路盤１）や地表に水圧を逃がすことができ、噴砂の発生を防止することができる。また、溝３の掘削、礫４の充填、礫層１の敷設だけで対策を講じることができ、効果的な対策を安価で実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−７３８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１２０３９号公報
【特許文献３】特開２０１３−７９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本願の発明者による特許文献３の噴砂防止構造においては、安価に対策を講じることが可能であるが、線状に地盤を掘削して溝をつくる必要がある。このため、やはり工事範囲が広くなり、既に供用されている外構や道路などに適用した際にその不使用期間が長くなるおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、確実且つ効果的に噴砂等の発生を防止（抑止）することができるとともに、より安価で容易に、短期間で対策を講じることが可能な液状化対策構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１３】
本発明の構造物の液状化対策構造は、液状化層の上方の地表部に不透水性あるいは難透水性の被覆層を備えた液状化地盤に設けられ、地震による被害を低減するための液状化対策構造であって、前記液状化層と、前記液状化層と前記被覆層の間の透水性層及び／又は地表を連通させるように地盤に貫設されるとともに、平面視で点状に配設された複数のドレーンを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の構造物の液状化対策構造において、前記ドレーンは、前記透水性層に位置する部分を他の部分よりも拡大して形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液状化対策構造においては、従来のように礫溝を設けず、スポット的（平面視点状）にドレーンを設置することで液状化被害抑制効果を得ることができ、広範囲な敷地に対しても安価に噴砂を抑止し、過大な不陸や沈下が発生することを確実に防止することが可能になる。
【００１６】
また、スポット的な対策で済むため、供用中の外構、道路に対しても施工による閉鎖区間、期間を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る液状化対策構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液状化対策構造を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液状化対策構造の変更例を示す側断面図である。
【図４】従来の液状化対策構造を示す側断面図である。
【図５】従来の液状化対策構造を示す平面図（平断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る液状化対策構造について説明する。
【００１９】
本実施形態の液状化対策構造Ｂは、図１及び図２に示すように、液状化層５の上方に非液状化層７が存在し、さらに非液状化層７の上方に路盤などの透水性層（礫層）１、透水性層１の上に舗装などの不透水性（難透水性）の被覆層２を有する液状化地盤Ｇに設けることにより、地震時の被害を防止（抑止）するためのものである。
【００２０】
特に、本実施形態の液状化対策構造Ｂは、被覆層２の要所に液状化発生時に液状化層５から過剰間隙水を積極的に排水することで噴砂の発生を防止するためのものである。
【００２１】
ここで、舗装などの被覆層２が地表部に存在する液状化地盤Ｇは、被覆層２（舗装や路盤、路床など）により、地震によって液状化が生じた場合であっても噴砂に対しある程度の耐力を有する。また、地表付近に粘性土層などの不透水性層がある場合には、この不透水性層が被覆層２となって同様に噴砂の発生を抑止する効果を発揮する。
【００２２】
そして、このような被覆層２が存在する液状化地盤Ｇにおいては、噴砂が相対的に弱点となる部分で生じ、局所的に噴砂が生じることで水圧が噴砂孔から集中的に抜けるため、逆に噴砂孔以外の部分は陥没や大きな不陸などの被害が発生しないことになる。また、地表面全面を均一な舗装で仕上げるなどして被覆層２が形成されていると、相対的に弱点となる部分を特定できなくなるため、噴砂がどこで生じるかが分からなくなってしまう。
【００２３】
これに対し、本実施形態の液状化対策構造Ｂでは、被覆層２が有する噴砂に対する抵抗力を有効に活用することを念頭に、液状化層５と、液状化層５と被覆層２の間の透水性層１及び／又は地表を連通させるように、ドレーン１０を地盤Ｇに貫設する。また、本実施形態では、複数のドレーン１０を所定の間隔で平面視点状に配設する。
【００２４】
また、ドレーン１０は、ドレーン孔１１を穿設するとともにドレーン材１２を充填して形成される。例えば、ドレーン材１２として、ドレーン１０が透水係数１０−１ｃｍ／ｓ以上の高い透水性を確保して形成でき、且つ地震時に砂の侵入による目詰りを防止できる材料を用いる。具体的に、ドレーン材１２として、５ｍｍ程度以下の小粒径の礫を用いたり、これと同等以上の性能を有する工業製品のドレーン材を用いることが好ましい。
【００２５】
また、ドレーン１０は、１０ｍ間隔で形成することを基本とし、例えば表層の舗装などの被覆層２や非液状化層７の厚さなどの諸条件を考慮して５〜２０ｍ間隔で設置する。なお、ドレーン１０の径や間隔は、本願の発明者による特開２０１３−１５５５５８等を参考にして設定してもよい。
【００２６】
また、ドレーン１０は、少なくとも液状化層５の上端まで達するように形成することが必要であり、１ｍ程度液状化層５に貫入して形成することが好ましい。本実施形態の液状化対策構造Ｂにおいては、地盤Ｇの液状化を許容するため、既往の対策のように液状化層５の全層にドレーン１０を打設する必要がない。
【００２７】
さらに、ドレーン１０は、地表面まで均一な太さでもよいが、図３に示すように、地表面に排水する際の圧力を減じるため、あるいは透水性層１に排水を確実に逃がすため、地表面側の天端部分を他の部分よりも拡大（大径）にしてドレーン１０を形成することが好ましい。この場合、天端部分の拡大部１３の断面積を他の部分の断面積の２倍以上を目安にすることが好ましい。
【００２８】
また、ドレーン１０は、地表面側の天端部分に排水升などの排水処理手段１４を設け、導水した水を地表面や他に円滑に排水できるようにすることが好ましい。
【００２９】
そして、上記構成からなる本実施形態の液状化対策構造Ｂにおいては、地震によって液状化層５に液状化が発生した場合に、ドレーン１０によって液状化層５から水を導水し、地表面に排水したり、透水性層１に逃がすことができる。このようにドレーン部分を通じて液状化層５の水が排水されることによって、液状化により上昇した水圧がゆっくりと低下する。これにより、地盤材料である砂が地表面に出ることがなく、液状化に伴う沈下が生じるものの噴砂や噴砂に伴う沈下、陥没及び大きな不陸が生じることはなく、ドレーン近傍を含めた被害を大幅に小さくすることができる。
【００３０】
よって、本実施形態の液状化対策構造Ｂにおいては、礫溝を設けず、スポット的な対策で液状化被害抑制効果を得ることができ、広範囲な敷地に対しても安価に噴砂を抑止し、過大な不陸や沈下が発生することを確実に防止することが可能になる。
【００３１】
また、表層のみのスポット的な対策で済むため、供用中の外構、道路に対しても施工による閉鎖区間、期間を最小限に抑えることができる。
【００３２】
以上、本発明に係る液状化対策構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１      路盤（礫層などの透水性層）
２      舗装（不透水性あるいは難透水性の被覆層）
３      溝
４      礫
５      液状化層
６      従来のドレーン
７      非液状化層
１０    ドレーン
１１    ドレーン孔
１２    ドレーン材
１３    拡大部
１４    排水処理手段
Ａ      従来の液状化対策構造（噴砂防止構造）
Ｂ      液状化対策構造
Ｇ      液状化地盤
【図１】
2016000940.tif 000003
【図２】
2016000940.tif 000004
【図３】
2016000940.tif 000005
【図４】
2016000940.tif 000006
【図５】
2016000940.tif 000007