土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

Ⅵ‑591

間隙水の吸引工法を利用した掘削部軟弱地盤の土質改良事例（株）鴻池組 本社土木事業本部技術部 正会員 ○國富 和眞，村下 富雄（株）鴻池組 田尻地区函渠その３工事事務所

上野 裕司，畑有限会社アサヒテクノ 正会員

真哉

高橋 茂吉，尾崎 哲二

１．はじめに
東京外かく環状道路（千葉県区間）の開削トンネル工事において，高含水比の地盤（沖積粘性土）に対するトラフィカビリティ確保や土砂搬出時の施工性の向上を目的として，SKK 工法（スーパーウェルポイント工法に吸送気管を組み合わせた工法；図-1 参照）を利用した土質改良工を行った．本稿では，SKK 工法の土質改良への適用性を試験施工並びに実施工にて確認した結果を報告する．
２．土質改良方法（原理）
真空圧で粘性土供試体内の空気を吸引すると間隙内真空ポンプ

コンプレッサー・ブロアーの吸着水が蒸発・乾燥し，含水比が著しく低下する 1)．
SKK 工法はこの現象を利用した工法で，まず負圧を利SWP

固定式Qin-TAKO(吸送気管)▽

スクリーン用した井戸で自由水を排除し，吸送気管による空気の③送気吸気管送り込みで水みちを形成して透水性を向上させた後，②空気吸引

地下水面の低下③送気

地盤内の空気を吸引して吸着水を蒸発させ，地盤の含P2）水比を効率的に低下させる工法である ．
遮水壁

３．試験施工による土質改良効果の確認

ブロアー
移動式Qin-TAKO(吸送気管)

SKK 工法の含水比低下効果およびその効果到達範囲▽①地下水揚水吸水孔

水中ポンプ

遮水壁

図-1 SKK 工法の概念図などの確認を目的として現地にて試験施工を行った．試験ヤードは 10ｍ×20ｍの広さで，外周の土留め壁や地盤改良工の削孔あとを設けて実際の施工に近い状態にした．土質改良効果の判定は含水比 w と三成分コーン貫入試験によるコーン指数 qc にて行い，測定回数は 0.5・1.0・2.0 ヶ月後の 3 回とした．試験ヤードの平面図と測定ポイントを図-2 に，試験箇所の土層状態を図-3 に示す．
土質改良前後の含水比の変化を表-1 に示す．含水比の値は，井戸から 7ｍ離れた位置の各層上下 2 箇所の採取試料の平均値である．
問題となる粘性土に着目すると，
2 ヶ月間の土質改良により Ac1 で 11.6％，
Ac2 で 5.6％の含水比低下効果が確認できた．Ac2 の含水比低下量が少ないのは，上位層の As2 の水位低下が不十分であったためと考えられる．
井戸(SWP)
20.0ｍ【実際の施工状態を考慮】
15m

綱矢板
L=15.0ｍ

10m
7m

No.4

No.9

No.3
No.8
No.7

吸送気管
(移動式)

No.61mNo.5
No.110m

4m

No.2SWP
吸送気管(固定式)
水位観測孔
沈下測定；コーン貫入試験；土質試料採取位置

図-2 試験ヤード平面図（測定位置）10ｍ

図-3 試験位置の土層・土質

キーワード 土質改良，地下水位低下工法，真空吸引，含水比低下，トラフィカビリティ改善
連絡先〒136-8880 東京都江東区南砂 2-7-5（株）鴻池組 本社土木事業本部技術部‑1181‑ＴＥＬ03-5617-7791

土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

表-1 土質改良前後の含水比の変化

次に，土質改良前後の qc の変化を図-4 に示す．qc のグラ
フは連続した出力値を層毎に平均化したものである．図-4 に

As1
Ac1
As2
Ac2示すように，2 ヶ月間の土質改良で qc のラインは全体的に増加している．今回の試験施工において，全ての測定点および土層の qc が本工事の目標値 qc≧400kN/m2 を満足する結果であったため，トラフィカビリティ確保および掘削土砂

0

1ヶ月後
（％）
26.1
57.8
37.7
73.2

2ヶ月後
（％）
23.0
45.836.365.9

コーン指数ｑｃ （kN/m2）
400 800 1200 1600 2000

0BB

32.9-1No.1-1No.5

お，最遠端距離の 15ｍの位置でも土質改良効果が確認できたため，実施工での SKK 工法の井戸は 30ｍ間隔で27.2配置することとした．

As1As1４．施工時における改良効果の確認

3.65-2-2-3-3-4-4-5-5-6-6
深度 （ｍ）

深度 （ｍ）

Ac1
Ac1

よると，Ac1 地盤には地下水の湧出がなく，無処理で3 次掘削完了後，井戸間のヤードを利用して SKK 工

As2As2法の効果確認試験を実施した．確認は掘削面付近（約 1ｍ深度）の採取試料による一軸圧縮強度 qu と含水比でAc2 71.5Ac2ある．なお，深度方向の強度分布の推定にはスウェー-7-8-7-8-9-9-10-10-11-11-12-12-13-13-14-14-15-15(b) 2 ヶ月後(a) 事前測定

デン式サウンディング（SS）を用いた．

図-4 土質改良前後のコーン指数の変化

3 次掘削面から下方の qu 分布と測定位置を図-5 に示30ｍす．この qu 分布は同一深度の一軸圧縮強度と整合させNo.2SWP2た SS による換算強度である．図-5 より，掘削面付近（表層）の強度は施工による乱れの影響を受けて小さくなっているが，深部では本工事における目標強度（qu≧80kN/m ）が概ね得られている．ただし，No.5 位

No.4置のみ目標強度よりやや小さい分布になっている．土質改良効果のバラ●；試験位置ツキは否めないが，この位置でも大半が qc≧200kN/m2（qu≧40kN/m2）
1であり，トラフィカビリティに対する問題はなかった．とができた．ただし，土質改良試験施工
実施工No.1
実施工No.5効果（含水比低下量）にはバラツキが認められることから，今後は，SKK

Ac1

No.1
3

No.2
No.345No.4
No.56Ac2る土質改良効果を確認するこ

2深度 （ｍ）

本工事では，SKK 工法によ一軸試験による qu

1

表-2 土質改良前後の含水比(Ac1)Δｗ（％）-11.6-10.2-7.6

1000▽3 次掘削表-2 に Ac1 の含水比の変化を示す．含水比の低下効果は，井戸に近事後（％）
45.8
48.1
50.7

No.5

ｑu （kN/m2）
101000い No.1 で試験施工とほぼ同等，井戸から遠い No.5 ではやや少ない結果

SWP3
No.3

No.1

2

事前（％）
57.4
58.3
58.3

No.1
No.7
No.4
No.8
No.9
No.5

55.5

重機作業ができる状態であった．

５．おわりにコーン指数ｑｃ （kN/m2）
400 800 1200 1600 2000

№A ＴＰ-4.52で強度の小さい Ac1 地盤が現れた．現場状況の目視にであった．

Δｗ（％）-8.7-11.6-3.0-5.600

搬出の施工性向上に対する効果があると判断した．な

実施工において，3 次掘削（掘削深さ約 8ｍ）の段階

事前
（％）
31.7
57.4
39.3
71.5

工法の運転期間や吸送気管の運転方法（吸送気の運転期間，設置場所）の工夫など，効果のバラツキを低減できる手法の検討が必要と考える．
参考文献781)有限会社アサヒテクノ；技術資料，2)高橋茂吉，尾崎哲二；すっからかーん工法とその応用技術，「震災からの復旧・復興，住環境の再生に目標；qu≧ 80kN/m2（qc≧400kN/m2）

図-5 土質改良後の地盤強度分布

役立つ地盤技術」シンポジウム技術報告書，地盤工学会東北支部，平成 23 年 12 月１日．

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