土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月)

Ⅲ‑508

改良型バキュームディープウェル工法による粘性土地盤改良の試験施工
西松建設技術研究所

正会員

○宮崎啓一

西松建設技術研究所

萩原敏行（有）アサヒテクノ

高橋茂吉

1. はじめに韓国釜山市の施工中の開削工事現場を利用して、施工機械のトラフィカビリティーの確保を目的として、粘性土地盤に対して改良型バキュームディープウェル工法（以下スーパーウェルポイント（SWP）工法１）と記す）による試験施工を実施した。本報文では、試験施工の概要、および試験結果について報告する。
２．試験施工の概要
施工機械のトラフィカビリティーの確保を目的として、釜山市の開削工事現場を利用して、平成 20 年 2 月から 5 月までの間 SWP 工法による揚水試験の試験施工を実施した２）。試験位置の平面図、および断面図を図－１に示す。試験ヤードは、幅 20.0ｍ、延長 50.0ｍの範囲で、上下両サイドは地中連続壁（t=1.0ｍ、L=20.0ｍ）で囲まれていた。また、左右延長方向の開削部はオープン掘削で釜場排水が行われていた。試験位置の地盤構成は、図－２に示すように地上より埋め立て層（GL 0ｍ～GL-5.3ｍ）、シルト質粘土層(GL-5.3ｍ～GL-10.5ｍ)、礫質粘土層(GL-10.5ｍ～GL-13.1ｍ)、風化土層(GL-13.1ｍ～GL-25.0ｍ)の順となっている。
試験施工の対象土層はシルト質粘土層（K＝2.5×10－5cm/s）で、図－１に示す位置に揚水用 SWP 井戸（Φ＝400ｍｍ、L=20.5ｍ）１本を施工した。今回の試験施工では、SWP 工法の基本システムに加えて、地下水位面上の不飽和層の含水比低下の補助を行う目的で地上部に吸気量の多いボルテックスポンプを用いた。このポンプは、SWP のフィルター部に設置した２本の小孔付きパイプ（Φ＝25ｍｍ、L＝20.0ｍ）と接続しており、試験中-0.01MPa の低真空圧で不飽和層中の気化した水蒸気を含む空気を吸引した。
排気
排気消ゲートバルブ
上蓋H=0.5ｍ

排水ホース

平面図

真空計

409K395

冷却ホース

409K400

SK-2+2.047

真空ポンプ 冷却水槽
200V、11.0kw ノッチタンク
V≒1.0ｍ³

エア吸引パイプ(Φ＝25mm×2)

409K415

409K432

BH‐1

揚水管 φ100mm，L=16.5ｍ

ＳＷＰ+2.824

BH‐3

BH‐2

SMW (L=20 m)

地中連続壁+2.813+2.55218,00014.0ｍ（6.0ｍ×2＋2.0ｍ）

21,300-1.602ＡＡ'

5,000

フィルター材5～10mm 豆砂利

20,00

BH-1+2.813

ＳＷＰ+2.824

1,000

鋼管

37,00019,500

全井戸長

20.5ｍ

▼

1,000

動力線
ボルテックスポン
プ+2.187
SK-1
BH-2+2.552
BH-3-1.602

揚水ポンプ
Φ100mm、200V,60Hz,11.0kw

吸水孔 H≒0.5ｍ
φ100 mm、4 穴 4 段

含水比、地盤硬度計測面

GL- 7 .520,000

基本スクリーン 6.0ｍ2.0ｍ
スクリーン 4.0ｍ

ストレーナーパイプ

14.0

Screen18.0

Ａ -A'断面Unit:m

砂溜

20.0

Φ400ｍｍ
掘削径φ600mm

図－１

SWP 井戸拡大図

試験施工位置キーワード

試験施工、バキュームディープウェル工法、地盤改良、トラフィカビリティー、粘性土地盤

連絡先〒105-8401

東京都港区虎ノ門 1-20-10

西松建設株式会社技術研究所‑1015‑ＴＥＬ03-3502-0274

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３．試験結果および考察
4

試験施工前後の N 値分布の比較を図－２に示す。
シルト質粘土層では、試験後に N 値の増加が認めら

09K395409K40037.0
37,00009K1450420.020,000
5.05,00 0ＳＷＰＮ-value
BH-2+2.552 ▽ 5 10 15 20 250Ｎ-value
BH-1+2.813 ▽ 5 10 15 20 250+2.84 ▽れた。N 値は、SWP に近い位置の方がより高い増加割

BH-3
BH-3

埋め立て土-1.602▽

合を示している。試験中、ボルテックスポンプから5５05５

気化した水が回収できた２）。従って、N 値の増加には

シルト質粘土5５１０10SWP 工法による揚水効果に加えて、不飽和層からの水蒸気の吸引効果が寄与したと考えられる。

4１０10

砂質粘土

14.0
10１０１５15スクリーン

図－３は、GL-7.5ｍの深度での含水比の測定結果

l風化粘土
l１５1518.0である。試験後の含水比は、試験前自然含水比に比試験後20.0１５15試験後

２０20べて、SWP からの離隔距離約 15ｍまでの範囲で低下

２０20試験前試験前

しており、SWP の稼動による地盤改良効果が認められ25２５る。また、含水比の低下割合は、SWP 井戸に近い位置

図－２程大きくなっている。

50試験後の含水比 (%)

図－４は、地盤硬度の測定結果を示している。SWPからの離隔距離 40ｍ付近の地盤硬度と比較して、SWP近傍で試験後に明らかな地盤硬度の増加が認められる。SWP 位置から離隔距離 15ｍまでを影響範囲と仮定すると、この範囲の平均地盤硬度は 320kPa である。
この値は、影響範囲外の地盤硬度に比べると、約 2.5試験位置の地層断面および N 値分布
自然含水比 w= 4 6.0 (%)

403020100倍の増加となっている。また、地盤硬度の増加は SWP0に近い程大きく、図－３の SWP からの離隔距離の増

5101520図－３ GL-7.5ｍ位置での試験後含水比

図－５は、試験施工後のシルト質粘土層での掘削の十分なトラフィカビリティーが確保できていることがわかる。
以上の N 値、含水比、および地盤硬度の計測結果
より、SWP 工法による粘性土地盤の地盤改良効果が、SWP より離隔距離約 15ｍまでの範囲内で確認された。

5地盤硬度 ( X 98 kPa)

機械の施工状況を示している。同図より、施工機械

432
10４．おわりに韓国では、今回初めてとなる SWP 工法の施工を実施した。その結果、SWP 工法が粘性土地盤に対して、0図－４102030
SWPからの水平距離 (m)な補助工法であることが明らかとなった。
参考文献
1)スーパーウェルポイント協会編：スーパーウェルポイント工法－技術資料－,2000 年.
2)Hagiwara, T. et al:A trail test by using
improved vacuum deep well method in South Korea,
SecondJapan-Korea

GeotechnicalEngineering Workshop, Tokyo, 2008, pp.55-60．

‑1016‑40

簡易式地盤硬度計による地盤硬度の変化

施工機械のトラフィカビリティーを向上できる有効of25

SWPからの距離 (m)加に伴う含水比の減少傾向と対応している。

Proc.

２０20

Unit:m25２５

図－５

試験施工後のシルト質粘土地盤