(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状化する可能性のある地盤において地下構造物を構築する方法であって、構築予定の地下構造物の底版範囲における地盤の所定深さから下方の非液状化層の少なくとも上面までの区間を締固めて地盤改良する工程と、前記地盤改良工程の後に前記底版範囲の対向する両側面で前記非液状化層に貫入するまで山止め壁を鋼矢板、鋼管矢板又は軽量鋼矢板から形成する工程と、改良された地盤まで前記山止め壁間を掘削する工程と、前記改良された地盤上において両側壁が山止め壁に当接して定着具により固定されるように地下構造物を構築する工程とを含む地下構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状化する可能性のある地盤において地下構造物を構築する方法、及び基礎構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液状化する可能性のある地盤、すなわち砂やシラス等を多く含む地盤では、地震時の振動や衝撃によって間隙水に高い圧力が発生し、それにつれて地盤の有効応力が減少して液状化し、この液状化した土砂が所定方向に振動して地下構造物には動液圧が作用する。このような動液圧に対しては、例えば、締固め工法又は固結工法によって地下構造物下方の地盤を改良するか、あるいは、地下構造物下方の地盤に杭基礎を形成することが提案されている。
【０００３】
ここで、締固め工法とは、地盤改良箇所に粗砂などを圧入して砂状柱を構築し、この砂状柱の周辺地盤を締め固める工法である。また固結工法としては、深層混合処理工法やセメント注入工法があり、これは、地盤改良箇所に液状セメント等の安定材を圧入し攪拌翼で混合して強度を有するパイルを造成したり、液状セメントを圧入し地盤を固化するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の締固め工法は、地下構造物直下の地盤のみならず、主働崩壊角以内の広範囲にわたって地盤改良を行う必要があるものの、施工環境によっては広範囲の地盤改良が不可能な場合がある。また従来の固結工法は、改良体の安定を図るために大きな改良体を形成する必要があり、締固め工法と比較して数倍の施工コストが掛かる。さらに、従来の杭基礎において、水平方向の耐力を向上させるためには、大径で剛性の高い杭を高密度で打設する必要があり、やはり締固め工法と比較すると数倍の施工コストが掛かる。
【０００５】
本発明は上記従来技術の欠点に着目し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、施工コストの安い締固め工法により地下構造物直下を地盤改良するだけで、液状化による動液圧に対抗することができる地下構造物の基礎構造及び構築方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、液状化する可能性のある地盤において地下構造物を構築する方法であって、構築予定の地下構造物の底版範囲における地盤の所定深さから下方の非液状化層の少なくとも上面までの区間を締固めて地盤改良する工程と、前記地盤改良工程の後に前記底版範囲の対向する両側面で前記非液状化層に貫入するまで山止め壁を鋼矢板、鋼管矢板又は軽量鋼矢板から形成する工程と、改良された地盤まで前記山止め壁間を掘削する工程と、前記改良された地盤上において両側壁が山止め壁に当接して定着具により固定されるように地下構造物を構築する工程とを含む地下構造物の構築方法を提供する。
【０００７】
本発明の地下構造物の構築方法において、地盤の締固め工程は、従来の締固め工法と同じものであって、地盤改良箇所に粗砂などを圧入して砂状柱を構築し、この砂状柱の周辺地盤を締め固める工法である。
【０００９】
前記改良地盤の上には、表面の凹凸を平らにするために、コンクリートやモルタル等の均し材を敷設して、この均し材の上に前記地下構造物を載置しても良い。
【００１０】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は液状化地盤３０における基礎構造１０の一実施例を示す断面図であり、この基礎構造１０は、非液状化層１５の表面から所定高さＨまで地盤改良されてなる改良地盤１４と、この改良地盤１４の両側に打設された山止め壁１１ａ，１１ｂと、この山止め壁１１ａ，１１ｂ間における改良地盤１４上に敷き均されたコンクリート層１３と、このコンクリート層１３の上に構築された地下構造物としてのピット又はカルバート１２とを含む。
【００１１】
ここで、前記カルバート１２は、電気ケーブル等を通すための電気洞道、発電所の取放水路、あるいは道路等に用いられるものであり、したがって、基礎構造１０は所定幅で所定の距離にわたり延長するものである。また前記カルバート１２は、両側壁１２ａ,１２ｂの少なくとも下端、好ましくは上下方向の全長が山止め壁１１ａ，１１ｂに当接するように形成され、図２に示したように、ジベル等の定着具１７により山止め壁１１ａ，１１ｂとの定着が補強されている。また前記改良地盤１４は、地盤改良範囲（改良幅Ｗ、改良深さＨ）に粗砂などを圧入して砂状柱１４ａを構築し、この砂状柱１４ａの周辺地盤を締め固めて形成したものである。さらに前記山止め壁１１ａ，１１ｂは、下端１１ａ'，１１ｂ'が非液状化層１５に根入れされ、少なくとも上端がカルバート１２の側壁１２ａ,１２ｂに当接する高さまで延ばされている。
【００１２】
図３は山止め壁１１ａ，１１ｂの外側の地盤が液状化して、同じ方向に向かう動液圧２１ａ，２１ｂが生じた場合に、山止め壁１１ａ，１１ｂに生じる変形を簡略に示した概念図である。ここで、山止め壁１１ａは動液圧２１ａを受けると、点線２０ａで示したように矢印Ｒ方向に曲がり、改良地盤１４に圧縮力を伝達する。一方、山止め壁１１ｂは動液圧２１ｂを受けると、点線２０ｂで示したように、カルバート１２の上方部分が矢印Ｒ方向に曲がり、山止め壁２０ｂの下方部分が矢印Ｌ方向に曲がり、改良地盤１４には圧縮力が伝達される。つまり、山止め壁１１ａ，１１ｂがカルバート１２に当接するように配置されて固定されたので、これらカルバート１２と山止め壁１１ａ，１１ｂとは一体化された構造物としての変形特性を示し、カルバート１２の下方地盤には引張力は作用せず、圧縮力のみが作用する。したがって、この部分の地盤改良が締固め工法による簡略なものであっても、また山止め壁が、例えば一枚物の鋼矢板を連設してなる簡略なものであっても、これら締固めによる改良地盤１４と山止め壁１１ａ，１１ｂとの相互作用により、液状化の際の動液圧２１ａ，２１ｂに対抗することが可能になった。
【００１３】
次に、液状化地盤における地下構造物の構築方法について説明する。最初に、地盤の非液状化層１５の上面から高さＨまでを締め固めて改良し、改良地盤１４を形成する。なお、この地盤改良は複数の砂状柱１４ａを用いた従来工法により行い、さらに、改良幅Ｗは構築する地下構造物としてのカルバート１２の底版１２ｃの幅に合わせて定める。次に、改良幅Ｗの両側で非液状化層１５に貫入するまで山止め壁１１ａ，１１ｂを構築し、この山止め壁１１ａ，１１ｂ間に腹起しや切梁（図示せず）を設けながら改良地盤１４に達するまで掘削する。所定深さまで掘削した後、掘削底面にコンクリートを平らに敷き均して、コンクリート層１３を形成する。そして、コンクリート層１３が硬化したら、山止め壁１１ａ，１１ｂ間にはカルバート１２を構築する。なお、山止め壁１１ａ，１１ｂの表面には予めジベル等の定着具１７を固定しておき、カルバート１２は、この定着具１７を側壁１２ａ，１２ｂに埋設するように形成する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、地下構造物と山止め壁とが当接して一体化され、地下構造物直下の地盤が両側から山止め壁で囲まれているので、山止め壁の両側に同じ方向の動液圧が作用した場合であっても、地下構造物直下の山止め壁で囲まれた箇所には引張力が作用せず、圧縮応力のみが作用し、これにより、地盤改良部分は締固め工法等の簡略な工法で形成し、且つ比較的軽量な山止め壁で囲んでも、充分な抵抗力を持つ基礎を構築することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の基礎構造の一実施例を示した断面図である。
【図２】図１の基礎構造を部分的に拡大して示した断面図である。
【図３】図１の基礎構造における矢板の変形状態を簡略に示した図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ  山止め壁
１２  カルバート（地下構造物）
１２ｃ  底版
１４  改良地盤
１５  非液状化層
Ｗ  底版範囲
【図１】
0004189078.tif 000002
【図２】
0004189078.tif 000003
【図３】
0004189078.tif 000004