複合ポリマー型地盤注入材の開発
Development of Complex Polymer Grouting Material
加藤満 *1後藤

Mitsuru Kato

小山宇 *1

Hisashi Goto

孝 *3

後藤

Takashi Koyama

彰宏*4

Akihiro Goto

大山将 *2

Sho Oyama

勝見武 *5

Takeshi Katsumi

要旨
薬液注入による液状化対策技術は、既設護岸の背面地盤や既設タンクの基礎地盤等を中心に、これまで数多くの実績を積み重ねている。しかし、その注入材として主に用いられている水ガラス系薬液は、pH9 程度以上のアルカリ領域においてゲルの溶解度が急激に上昇することから、アルカリ地盤に対しては適用困難となる場合が多い。そこで著者らは、アルカリ地盤に対しても安定して設計強度を確保できるとともに、安全で浸透性や耐久性に優れた地盤注入材を開発した。
本報告では、開発した注入材の概要および特徴を述べるとともに、安全性確認試験、浸透試験、耐久性試験の各結果について報告する。また、名古屋市内の臨海地域の埋立地で行った試験施工結果についても、あわせて報告する。
キーワード：液状化対策 薬液注入 注入材 浸透性 耐久性 試験施工

１．はじめに

本報告では、開発した注入材の概要および特徴を述べるとともに、安全性確認試験、浸透試験、耐久性試験の各結

有数の地震国である我が国では、近い将来に発生が予想果について報告する。また、名古屋市内の臨海地域で行っされている南海トラフ巨大地震や首都直下型地震等の大規た試験施工の概要を示し、その結果もあわせて報告する。

模地震に備え、既存施設の甚大な液状化被害の防止が急務

２．注入材の開発となっている。
今日まで、液状化対策として締固め砂杭工法や固結工法、薬液注入工法等が全国各地で適用され、改良域での液状化

2.1

注入材の概要被害を防止するなどの役割を果たしてきた。このうち前者

著者らは、アクリル酸マグネシウム（以下、AA-Mg）を2工法は、通常三点式杭打ち機等の大型重機での施工とな主剤とし、ポリ塩化アルミニウム（以下、PAC）、重合開始

るため、既設構造物の直下地盤および直近部への適用が困剤、添加剤を混合・添加した新しい注入材を開発した。

難であるという施工上の課題を有している。先の東日本大AA-Mg から成る高分子鎖は、架橋剤となる PAC によりネッ

震災（2011年）では、港湾施設や新市街地の民家において、トワークを形成し、高密度・高強度のゲル（複合ポリマー）構造物直下地盤および周辺地盤の液状化に起因する傾斜、になる（図 1）。この高分子鎖の主鎖骨格は、化学的に安段差等の被害が多数発生したことも記憶に新しい。

定な炭素－炭素結合からなるため、劣化要因となる加水分

一方、薬液注入工法は狭隘地や構造物直下地盤へ適用で解等の分解反応が発生しない。このため経時安定性が高く、きる希少な工法である。しかし、注入材である水ガラス系長期的な地盤改良効果が得られる。

薬液の多くは、pH9程度以上のアルカリ領域においてゲルの溶解度が急激に上昇する性質を有するため1)、化学工場や機械工場等で散見されるアルカリ地盤に対しては、改良[1～10nm スケール]

地盤の強度や耐久性が課題となる場合が多い。そのため、[10nm スケール]（連鎖的に反応が進行）（高分子鎖を形成）

この課題を解消する注入材の開発に関心が高まっている。
《 ゲル 》

そこで著者らは、既存施設を供用したまま構造物直下地

AA-Mg と PAC の盤の液状化対策工事を行うことができる薬液注入工法に着複合ポリマー[ >100nm スケール]

目し、アルカリ地盤に対しても安定して設計強度を確保でき、安全で浸透性や耐久性に優れた複合ポリマー型地盤注（架橋剤(PAC)によりネットワークを形成してゲル化）入材を開発した。
*1 土木技術部*2 環境エンジニアリング部

図 1 ゲル形成のイメージ*3 技術企画部*4 東亞合成（株）― 1 ―*5 京都大学大学院 地球環境学堂

鴻池組技術研究報告

2.2

2018

注入材の性質開発した注入材は、A 液、B 液の二液系として用いられる（写真 1）。A 液は AA-Mg（主剤）、チオ硫酸ナトリウム（添加剤）および塩化カルシウム（反応促進剤）から成る溶液であり、B 液は PAC（架橋剤）および t-アミルヒドロペルオキシド（重合開始剤）から成る溶液である（表 1）。
添加剤は重合開始剤の活性調節のため、また、反応促進剤

2.3

写真 2 ホモゲル

写真 3 ホモゲル(AA-Mg(濃度 7%))

(AA-Mg(濃度 4%)+PAC(濃度 2%))改良強度

は砂地盤中での反応促進を図るために添加する。A 液と B開発した注入材による改良土（サンドゲル）の一軸圧縮液を混合すると 5～60 分程度でゲル化するが、ゲルタイム試験および繰返し非排水三軸試験（液状化試験）を行った。

は重合開始剤と添加剤の量の増減によって制御可能である。

供試体（直径 5cm、高さ 10cm）は水中落下法により、モーAA-Mg は、硬化すると弾力性に富むゴム状のホモゲルにルド中で注入材と豊浦砂を混合して作製した。また、アルなる。このホモゲルは、AA-Mg の濃度を下げるにつれて軟カリ条件での強度確認のため、酸化マグネシウム 0.3%をらかくなり（写真 2）、重量濃度 3～4%程度以下になると硬添加した豊浦砂（pH10.5）についても、本注入材による改化しなくなる。しかし、たとえば重量濃度 4%程度であっ良土の供試体を作製した。豊浦砂の相対密度 Dr は、60%程ても PAC を少量混合すると、硬化後には石鹸状のホモゲル度に調整した。になる（写真 3）。著者らはこの特徴に着目し、AA-Mg と注入材濃度と一軸圧縮強さ qu との関係を図 2、注入材濃PAC の適切な配合によって改良土に必要な液状化強度を確度と液状化強度比 RL202)との関係を図 3 に示す。図 2 およ保することとした。以後、濃度は重量濃度で表すこととし、

び図 3 から、注入材濃度が増加するとともに qu も RL20 も強度に直接寄与する AA-Mg＋PAC の合計濃度を「注入材濃増加する傾向が認められ、液状化対策として一般的に要求度」とする。

される qu=50～100kN/m2 程度（室内強度は 2 倍の 100～

本注入材の pH は PAC の塩基度に依存し、市販の PAC の200kN/m2 程度）3)、RL20=0.3～0.6 程度 3)を確保できること

内、標準的な塩基度の PAC 使用時で pH4.2 程度、高塩基度が明らかになった。また、図 2 から、アルカリ条件下でもの PAC 使用時で pH6.0 程度となる。このため本注入材は、非アルカリ条件と同等の一軸圧縮強さが得られており、開適用場所や用途等に応じて、弱酸性～中性の薬液として使発した注入材は pH10 程度のアルカリ地盤に対しても適用い分けることができる。

可能であると考えられる。

一軸圧縮強さqu(kN/m2)

豊浦砂＋
A液

B液

ホモゲル

写真 1 注入材の A 液、B 液とホモゲル

豊浦砂（pH10.5)

1000
800
600
400
20000.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
注入材濃度 （％）

表 1 注入材の配合と注入材濃度の目安A液

B液

AA-Mg（主剤）2～8

チオ硫酸ナトリウム（添加剤）

0.1～0.2

塩化カルシウム（反応促進剤）

1

水

42～48

PAC（架橋剤）

1～4t -アミルヒドロペルオキシド（重合開始剤）

0.1～0.2

水46～49合 計

図 2 注入材濃度と qu（室内）の関係

濃度 （重量％）1.2

液状化強度比RL20

成 分

100

1.0
0.80.60.40.20.0※ 注入材濃度（AA-Mg＋PAC）の目安は3～12％0.0

AA-MgとPACの濃度比は概ね2:1

2.04.06.0

8.010.0

注入材濃度 （％）

図 3 注入材濃度と RL20 の関係― 2 ―複合ポリマー型地盤注入材の開発

2.4

３．一次元浸透試験

注入材の安全性

2.4.1

土壌汚染に関する評価

薬液注入した改良地盤からの溶出成分に起因する土壌汚開発した注入材は、セメント等を混入したいわゆる懸濁染が発生しないことを確認するため、「平成 15 年環境省告液とは異なるため、注入中に注入材粒子による砂粒子間で4)示第 18 号」 に基づき溶出試験を行った。サンドゲル作の目詰まりやそれに起因する浸透阻害は発生しにくいと考製にあたり、砂には豊浦砂を用いた。また、注入材濃度はえられる。しかし、過去に液状化対策用注入材として適用安全側の設定として、液状化対策工事での上限濃度になるされた実績が無いことから、本注入材の浸透特性を把握しと想定される濃度 12%の薬液（濃度 8%の AA-Mg と濃度 4%ておくことは、実工事に適用する上で重要である。そこで、の高塩基性 PAC を加えた薬液）を使用した。

注入孔から 1～2m 程度離れた砂質土中にも円滑に浸透し、試験結果を表 2 に示す。表 2 から、特定有害物質の溶出かつ所定の強度を発現することを確認するため、室内で一量は全項目で基準を満足し、本注入材による改良土は土壌次元浸透試験を行った。

汚染対策法に適合することが明らかになった。
3.1

既往の研究における試験装置 7),8)を参考にして製作した

表 2 特定有害物質の溶出量基準(mg/L)

実測値(mg/L)

評価項目

基準(mg/L)

実測値(mg/L)

カドミウム＜0.01＜0.001

シス-1,2ジクロロエチレン＜0.04＜0.004

全シアン

ND

ND

1,1,1-トリクロロエタン＜1＜0.001

評価項目

試験方法

一次元浸透試験装置の全景および概要を写真 4、図 4 に示す。内径 51.3mm、長さ 1m と 2m の透明の塩化ビニル管内に透水性の高いフィルター材（砂利、ビーズ）を詰めた後、ND

ND

1,1,2-トリクロロエタン＜0.006＜0.001

砂を Dr=60%程度になるようにできるだけ均一に充填し、鉛＜0.01＜0.005

トリクロロエチレン＜0.03＜0.002

その上部に再度フィルター材（ビーズ）を詰め、フィルタ

六価クロム＜0.05＜0.01

テトラクロロエチレン＜0.01＜0.001

砒素＜0.01＜0.005

1,3ジクロロプロペン＜0.002＜0.001

総水銀＜0.0005＜0.0005 チウラム

有機リン

ー材の上部からベロフラムシリンダーにより 70kPa で載荷＜0.006＜0.0006

した。そして、円筒パイプ下端部の注入孔から脱気水をゆ

アルキル水銀

NDND

シマジン＜0.003＜0.0003

っくり通水して砂柱全体を飽和した後、同じ注入孔から薬ポリ塩化ビフェニル

NDND

チオベンカルブ＜0.02＜0.002

液を 20mL/min 程度の一定速度で注入しつつ、円筒パイプ

ジクロロメタン＜0.02＜0.002

ベンゼン＜0.01＜0.001

四塩化炭素＜0.002＜0.001

セレン＜0.01＜0.002

上端から排水した。砂には 7 号珪砂（細粒分含有率

1,2-ジクロロエタン＜0.004＜0.001

フッ素＜0.8＜0.08

Fc=7%）、8 号珪砂（Fc=54%）を用いた。7 号珪砂および 81,1-ジクロロエチレン＜0.1＜0.002

ホウ素＜10.5号珪砂の粒径加積曲線を図 5 に示す。
注 入 材 の 配 合 試 験 は 、 改 良 土 の 設 計 強 度 を 150 ～2.4.2

250kN/m2 と想定して事前に行い、濃度 6%の薬液（濃度 4%

生物影響評価水生環境に対する無害性を確認するため、OECD（経済協の AA-Mg と濃度 2%の高塩基性 PAC を加えた薬液）を使用

5)

力開発機構）の「毒性試験テストガイドライン」 に準拠することとした。注入量は砂長および間隙率を考慮し、パし、ヒメダカの急性毒性試験を行った。注入材濃度は

イプ長 1m（砂長 85cm）で 7 号珪砂の場合は 870mL、8 号珪2.4.1 の溶出試験と同様に、安全側の 12%とした。

砂の場合は 900mL、パイプ長 2m（砂長 185cm）で 7 号珪砂

急性毒性試験の結果、中央致死濃度 LC50 は LC50=409～の場合は 1,900mL とした。注入後には 20℃の恒温室で 1479mg/L（＞100mg/L）であった。このことから、開発した週間養生した。

注入材は、「化学品の分類および表示に関する世界調和シ用いた注入材は中性で、かつ、飽和砂中においては目視ステム（GHS）」6)における水生環境有害性物質の急性区分による水との区別が困難なため、注入中に飽和砂内での到1～3（表 3）のいずれにも該当せず、水生環境に対して有達位置を把握するのは困難であった。そこで予備試験とし害でないことが確認された。て、高塩基性 PAC に替えて標準的な塩基度の PAC を用いた浸透試験を実施し、注入中に円筒上部からの排出水の pH表 3 水生環境有害性の急性区分
区分LC506)を連続的に測定することで、上記の所定量を注入すれば円筒上端まで注入材がほぼ到達することを事前確認した。こ化合物 （例）急性１＜1mg/L

35%塩酸、イソオクタン

こに、注入初期に飽和砂から排出される水の pH は 6.5～

急性２1～10mg/L

フェノール、トルエン

7.0 であり、円筒上端付近まで注入材が到達したときの排急性３10～100mg/L

酢酸、酪酸

出水の pH は、4.2～4.5 であった。

区分外＞100mg/L

エタノール、アセトン― 3 ―鴻池組技術研究報告20183.2

試験結果硬化したサンドゲルの強度を確認するため、一軸圧縮試験を実施した。一軸圧縮強さ qu と注入孔からの距離との関係を図 6～図 8 に示す。図 6、図 7 は 7 号珪砂を用い、パイプ長 L がそれぞれ 1m、2m の場合の試験結果である。
また、図 8 は 8 号珪砂を用い、L=1m の場合の試験結果である。
図 6 から、改良土の qu はおおむね 200～250kN/m2 の範囲で分布しており、注入孔から約 90cm 離れた箇所でも大幅な強度低下は認められなかった。また、パイプ長を 2 倍にした試験結果（図 7）では、砂充填時に相対密度が若干大きくなった影響で強度増加した注入孔付近を除き、改良土の qu はおおむね 180～250kN/m2 の範囲であった。細粒分が多い 8 号珪砂を用いた場合（図 8）は、改良土の qu はおお
むね 250～300kN/m2 の範囲であった。

写真 4 一次元浸透試験装置（全景）

図 7 および図 8 では、砂柱の上端部付近で若干の強度低下が認められる。砂柱上端部付近、換言すれば浸透境界面反力板
ベロフラムシリンダー付近においてこのように強度低下する傾向は、既存の水ガ支圧板（排水孔付き）フィルター材（ビーズ）ラス系薬液を用いた一次元浸透試験でも確認されており、排水口コンプレッサー

約 50%の強度低下事例が報告されている 8)。原因として、注入材の希釈の影響等が考えられることから、実工事の設C計にあたっては留意が必要である。

一軸圧縮強さqu (kN/m2)

×砂長

350

供試体

フィルター材（ビーズ）フィルター材（砂利）
注入口

注入材

チューブポンプ

300
250200150
100500P

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
注入孔からの距離 (cm)

図 4 一次元浸透試験装置の概要（L=1m）

10090807060504030
201000.001

3500.005
1975
0.075 0.25 0.85 2.0 4.75
シ ル ト
土粗礫
細砂 中砂 粗砂 細礫 中礫

一軸圧縮強さqu (kN/m2)

通過質量百分率 (%)

粘図 6 注入孔からの距離と qu の関係（7 号珪砂、L=1m）

7号硅砂8号硅砂

300
250
2001501005000.010.1
粒径1(mm)10010050100150

200

注入孔からの距離 (cm)

図 5 使用砂の粒径加積曲線

図 7 注入孔からの距離と qu の関係（7 号珪砂、L=2m）― 4 ―一軸圧縮強さqu (kN/m2)

複合ポリマー型地盤注入材の開発

350

PAC を加えた薬液）を使用し、砂の相対密度 Dr は 60%程度300に調整した。
次に写真 5 に示すように、作製した供試体を容器に置き、250200

供試体全体をイオン交換水に浸漬した。そして容器に蓋を150した後、80℃の乾燥機に入れ、一定期間後に供試体を取り100出して一軸圧縮試験を行った。

5000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
注入孔からの距離 (cm)

図 8 注入孔からの距離と qu の関係（8 号珪砂、L=1m）以上の試験結果から、砂柱の上端部付近では若干の強度低下傾向が認められる場合があったが、細粒分が少ない 7号珪砂の場合も細粒分が多い 8 号珪砂の場合も、配合試験

写真 5 イオン交換水に浸漬した供試体（加熱前）で設定した値（150～250kN/m2）と同等の改良強度が砂柱全長で得られた。これにより、開発した注入材は高い浸透4.2.2性を有することが確認された。

試験結果

改良土の加熱養生日数と一軸圧縮強さ qu との関係を図 9に示す。qu は 180 日以上（実日数 189 日）経過しても初期４．耐久性確認試験

値を維持し、供試体のサイズ減少も認められなかった。
一般に、化学反応の速度は温度が 10℃上昇するごとに 2倍になるとされている 10)。この考え方に基づき、実環境開発した注入材による改良土の耐久性について、次の方法で確認を行っている（2018 年 5 月現在、継続中）。

温度を 20℃として換算すると、本試験での 180 日経過時① 室内試験による長期耐久性の確認

点は 180×26 日（≒31.6 年）相当となる。したがって、少② 実地盤における長期耐久性の確認なくとも 30 年は「分解」による劣化が生じないと考えら

ここでは、①の室内試験（劣化促進試験）により現在まれる。今後、さらに長期の耐久性を確認する予定である。

でに得られている結果を示す。②については、後述する試
一軸圧縮強さqu(kN/m2)

験施工で造った改良土の強度等を今後も定期的に調査し、長期耐久性を確認する予定である。
4.1

劣化促進の考え方

本注入材による改良土の劣化過程には、ゲルの「分解」とそのゲル分解物の「溶出」の 2 段階があると考えられる。

400300200
10030 年相当
30年相当

00

そこで、ゲルの「分解」に対しては、サンドゲルを熱水中50100150200

加熱養生日数（日）に浸漬させて分解の促進を図る加熱試験を行った。また、ゲル分解物の「溶出」に対しては、サンドゲル表面に単位

図9qu の経時変化

時間あたりに接触する水量を多くして溶出の促進を図る流水試験を行った。

4.3

流水による溶出促進試験

4.3.1
4.2

加熱による分解促進試験

4.2.1

試験方法

流水下に供試体（直径 5cm、高さ 10cm）を置く必要があるため、既往の研究における実験装置 11)を参考にして、試験方法

既往の研究 9)を参考に、加熱による分解促進試験を行っ水槽間で水を循環させる流水試験装置（写真 6）を作製した。供試体（直径 5cm、高さ 10cm）は、水中落下法によりた。流速は、砂質土層の一般的な地下水流速が 5m/day 程

モールド中で注入材と豊浦砂を混合して作製した。また、

度 12)であることから、供試体表面に単位時間当たりに接注入材には濃度 6%の薬液（濃度 4%の AA-Mg と濃度 2%の触する水の量が 10 倍になるよう 2L/分に設定した。注入― 5 ―鴻池組技術研究報告2018

一軸圧縮強さqu(kN/m2)

材濃度、砂の相対密度、供試体の作製方法は、4.2 加熱による分解促進試験の試験方法と同様である。
循環水には、水道水と炭酸カルシウム飽和水（pH9.0）の 2 種類を用いた。炭酸カルシウム飽和水は、pH が高いアルカリ環境を模擬している。

40030020010010年相当

00100200300

400500

流水養生日数（日）

一軸圧縮強さqu(kN/m2)

図 10 流水試験結果（水道水使用）

写真 6 流水試験装置（全景）
4.3.2

試験結果

循環水に水道水、炭酸カルシウム飽和水を用いた場合の40030020010010年相当

00qu の経時変化を図 10、図 11 に示す。qu は 400 日以上（実100200300

400500

流水養生日数（日）日数 416 日）経過しても初期と同等の値を維持し、供試体のサイズ減少も認められなかった。4.3.1 で述べたように

図 11 流水試験結果（炭酸カルシウム飽和水(pH9)使用）促進倍率は 10 倍に設定しており、本試験での 400 日経過時点は 400×10 日（≒11.0 年）相当となることから、本対象土層注入材による改良土は流水に対して 10 年以上の耐久性を0も 10 年以上の耐久性を有することが分かった。今後、さらに長期の耐久性を確認する予定である。

５．試験施工1砂礫

2

礫混じり砂埋土▽GL-1.45

B

シルト混じり砂

本章では、開発した注入材を実地盤に適用した試験施工結果について報告する。試験施工は、名古屋市内の臨海地

3

礫混じり砂

4

砂

5域の埋立地において 2017 年 9 月に実施し、その後品質および出来形等の確認を行った。
5.1

N値

GL-(m)有することが分かった。また、pH9 程度のアルカリ環境で

6As1

砂質シルト

シルト

1077795110Ac

対象地盤試験施工に先立ち、施工ヤード中央で地盤調査を行った。

図 12 試験施工箇所のボーリング柱状図

ボーリング柱状図を図 12、埋土層および砂質土層の主な室内土質試験結果を表 4 に示す。当該地盤は、GL-3.0m 以

表 4 主な室内土質試験結果

浅が礫やシルトが混じった砂質土層から成る埋土層であり、GL-3.0m～-4.1m は沖積砂質土層、それ以深は沖積粘土層

地層名である。薬液注入は、液状化する可能性がある地下水位

湿潤密度

細粒分

液状化

ρt

含有率

強度比

(GL-m)(g/cm 3 )Fc (%)

RL20

採取深度（GL-1.45m）以深の埋土層および沖積砂質土層を対象に行B（埋土）1.5～2.3

1.817

15.20.197

った。対象土層のＮ値は 5～10、細粒分含有率 Fc は 15%程

As1（砂）

3.0～3.9

1.888

14.50.247

度、液状化強度比 RL20 は 0.20～0.25 程度であった。

― 6 ―複合ポリマー型地盤注入材の開発

5.2

表 6 改良土の一軸圧縮試験結果（室内）

注入材の設計基準強度および配合

注入材の設計基準強度は、次のような手順で設定した。

qu (kN/m2)

まず、「高圧ガス設備等耐震設計指針」13)（高圧ガス保安土層目標強度（室内）試験値協会）に基づきレベル 2 地震に対する液状化判定を行い、176

当該地盤での発生が予想される最大せん断応力比 Lmax を算B出して、液状化防止に必要な液状化強度比 RL20（=0.427）

191

120205を求めた。次に、その RL20 を本注入材における RL20～qu 関As1係式（図 13）に当てはめ、設計基準強度（原位置強度）486※ 砂の相対密度は60%程度60kN/m2 を得た。図 13 に示す RL20～qu 関係図および関係式
は、データが少ない現時点での暫定的な図および回帰式で5.3あり、今後のデータ集積によってより高精度な関係式へ見試験施工方法直す予定である。このようにして得られた設計基準強度

改良体配置の平面および断面を図 14 に示す。注入はダ（原位置強度）に対し、地盤の不均質性等の影響を勘案しブルパッカにより、表 7 に示す諸元で行った。平面図（図て安全率 23) を暫定的に乗じ、目標強度（室内強度）を14）の注入箇所 No.1～8 は鉛直注入を行い、既設の基礎ス120kN/m2 とした。

ラブの直下である No.9、No.10 は、基礎スラブの外側から現地砂を用いた配合試験により定めた注入材の配合を表斜め注入を行った。注入速度は、現地での限界注入速度試5 に、その配合の注入材による改良土の qu（室内強度）を験結果に基づき、割裂注入とならない最適速度である

表 6 にそれぞれ示す。ゲルタイムはチオ硫酸ナトリウム10L/分に設定した。

（添加剤）の添加量で調整し、50～60 分とした。

【平面図】

改良体

86102.0054.50

72.50A3１42

基礎スラブ9(斜め削孔)A

図 13 本注入材におけるサンドゲルの RL20 と qu の関係（暫定）

A液 （ｐH6.6程度）

6.1

ピッチ2m

表 5 注入材の配合（試験施工）▽GL±0.0°30 ▽GL-1.45

基礎スラブ

2.80

4.05
2.50 1.55【A-A断面図】
0B
埋土層

注入孔

As1▽ 砂質土層
GL-4.10（単位：m）

B液 （ｐH4.5程度）

AA-Mg （35%）

55ℓ

高塩基性PAC

35ℓ

水140ℓ

水165ℓ

チオ硫酸ナトリウム（添加剤）

0.85kgTAH （85%）（重合開始剤）

0.42kg

塩化カルシウム（反応促進剤）

4.3kg

－-小計

200ℓ

小計200ℓ

図 14 改良体の配置
表 7 注入諸元（試験施工）
改良直径2.5m

改良ピッチ

2.0ｍ

注入率25%※注入材濃度8%

注入量2,000ℓ/球※ゲルタイム50～60分（地中温度25℃（実測値））

注入速度

10ℓ/分

混合後400ℓ（ｐH5.8程度）― 7 ―鴻池組技術研究報告

5.42018

表 8 一軸圧縮試験結果（試験施工）

試験施工結果No.1～10 の全箇所において、所定の速度で計画量を注入した後、掘削による改良体の出来形確認を行った（写真No7）。現地の制約条件により、改良体上部のみの確認となったが、計画半径 1.25m に対して半径 1.5m 程度の改良体を確認することができた。
改良体からの試料採取位置を図 15 に示す。試料採取は、34710qu (kN/m2)
試験値 設計基準強度 判定
（原位置）
（平均値）
151
○270○60139○
82.4○

表 9 液状化試験結果（試験施工）
RL20No3710試験値

必要液状化 判定
強度比
（原位置）

0.445
0.5300.5100.427○○○

トリプルチューブサンプリング（直径 116mm）およびブロ６．おわりにックサンプリングによって行った。一軸圧縮試験結果および液状化試験結果を表 8、表 9 に示す。改良体の qu およびRL20 は、設計基準値を全て満足した。なお、改良強度のば

本報告では、新たに開発した液状化対策用注入材を紹介

らつきについては、対象土層が砂質土と粘性土の互層であし、その安全性、浸透性、耐久性に関する検討結果や実地った影響が大きいと考えられる。すなわち、大半のサンプ盤での試験施工結果を示した。今後も注入材の環境安全性

リング試料に含まれた大小の粘土塊には注入材が浸透せず、や長期耐久性の確認を継続的に実施し、この注入材の信頼強度増加しないため、その粘土塊が弱点になり供試体の強性・確実性をさらに高めたいと考えている。
最後に、試験施工の計画および注入工において、日本基度に影響を及ぼしたと考えられる。

礎技術株式会社に多大な協力を得た。ここに、深甚なる感謝の意を表す。

測定半径 1.5m

参考文献
No.31) 米倉亮三ほか：薬液注入の長期耐久性と恒久グラウト本設注入工法の設計施工 ―環境保全型液状化対策工と品質管理―、
近代科学社、p.41、2016.10

改良体2) 地 盤 工 学 会 ： 地 盤 材 料 試 験 の 方 法 と 解 説 、 pp.730-749 、2009.12

No.43) (一財)沿岸技術研究センター：浸透固化処理工法技術マニュ
アル、2010.

(a)改良体 No.3

4) 環境省：土壌溶出量調査に係る測定方法を定める件、平成 15
年 3 月 6 日環境省告示第 18 号、2003.3

測定半径 1.55m

5) OECD：毒性試験ガイドライン、魚類急性毒性試験、TG203.
6) 厚生労働省：化学品の分類及び表示に関する世界調和システム（GHS）について、http://www.mhlw.go.jp/bunya/

No.4

roudoukijun/anzeneisei07/index.html.
7) 高坂祐介ほか：超微粒子球状シリカ系改良剤により一次元浸改良体

透改良した砂質地盤の力学的性質に関する研究、第 49 回地盤工学研究発表会講演集、pp.603-604、2014.7No.38) 牛田貴士ほか：水ガラス系注入材の強度特性、土木学会第 66
回年次学術講演会発表講演集、Ⅲ部門、pp.39-40、2013.9(b)改良体 No.49) 加賀宗彦：水ガラス系注入材の安定性と注入固結砂の長期強

写真 7 改良体の出来形

度の予測、土木学会論文集、No.652、pp.195-205、2000.610) 小 宮 山 宏 ： 反 応 工 学 反 応 装 置 か ら 地 球 ま で 、 培 風 館 、

3▲ １841995.611) 仲山貴司ほか：液注入工法で固化した改良体の耐久性評価に◆◆

7▲ 5■6▲◆109関する研究、土木学会論文集 C（地圏工学）、Vol.69、No.2、2pp.162-173、2013.412) 日本地下水学会、井田徹治：見えない巨大水脈 地下水の科

ﾄﾘﾌﾟﾙﾁｭｰﾌﾞｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ
▲ 一軸圧縮強さ◆ 液状化強度学、講談社、p.106、2009.513) 高圧ガス保安協会：高圧ガス設備等耐震設計指針 レベル 2

ﾌﾞﾛｯｸｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ
一軸圧縮強さ

耐震性能評価（解説）編、2012.7■

図 15 試料採取位置（平面図）― 8 ―