土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

Ⅵ‑590

回転式破砕混合工法を回転式破砕混合工法を適用した
適用した葦
地下茎混り高含水比塊状
高含水比塊状粘性土
築堤土への改良施工
した葦地下茎混
塊状粘性土の粘性土の築堤土へのへの改良施工

国土交通省 関東地方整備局 利根川上流河川事務所 工務第一課長

香取 孝史

日本国土開発株式会社

正会員

工博 折敷 秀雄、大坪 研二

日本国土開発株式会社

正会員○ 中島 典昭、角脇 三師

１. 背景と背景と目的
利根川上流河川事務所では河川事業推進にあたり、掘削発生土の内、葦の地下茎が多量に混入した高含水比の塊状粘性土（以下、「原料土」と称する。）を改良して、良質な堤防整備を行うための諸調査を行っている。
既報の調査結果 1),2)から、回転式破砕混合工法（NETIS KT-090048-V 以下、「本工法」と称する。）を適用することで、原料土に混入している葦地下茎を効率良く除去すると共に、耐浸透性機能に優れた良質な築堤土への改良が可能であることを確認した。
本報は、大規模工事で、更に地下茎分別率を向上させ、築堤土の施工性確保と植生への影響低減の両面に配意し、石灰使用量を抑制した効率的土砂改良システムの確立に資するために試験施工した結果について述べる。
２. 調査内容
調査内容
2.1 施工性確保と植生への影響低減の両面に配意した石灰使用量の抑制
前年度の現地試験施工 2)では、掘削直後の高含水比原料土を用いて、コーン指数 qc≧400kN/m２(管内築堤工事の標準的な指標)を目標に石灰改良を行った。この場合の原料土は、コーン指数の平均が qc＝120kN/m2 程度、最大で qc=400kN/m2 程度と上記標準的な指標を満すものは少なく、原料土のほぼ全量について、混入した葦地下茎の分別と共に、平均 49.5kg/m3 の石灰を添加しながら土砂改良を行った。
今年度は、築堤土の施工性確保については、前年度と同値（コーン指数 qc≧400kN/m2）とし、掘削後の原料土を 1 ヶ月間仮置きして曝気乾燥後、本工法により、築堤の施工性確保と植生への影響低減の両面に配慮し、石灰使用量を抑制しつつ、良質な築堤土を得るための調査を行った。この時、石灰使用量の管理指標は、室内配合試験で求めた原料土のコーン指数と、石灰改良 1 か月後にコーン指数 qc＝400kN/m2 が得られるときの石灰添加量との関係から求めた。
ふるい残留葦ふるい残留葦地下茎・地下茎・土塊

風力選別

2.2 地下茎分別率の更なる向上

土塊
前年度の現地試験施工 2)では、原料土 2.6 万 m3 の改良で、ふるいに残留した葦地下茎と 2.7％の粘土塊が、共に廃棄された。

地下茎
ブロアー

今年度は、一旦、ふるい分けられて、ふるいに残留した比重の小さい葦地下茎と少量の粘土塊を対象に、一連工程の中に新規に風力選別を追加適用することにより、比重の異なる両者を再分別し、より多くの築堤土を有効利用できるよう、地下茎分別率の向上調査を行った。図-1 に風力選別状況を示す。
３. 調査結果
調査結果
3.1

石灰使用量の低減(1)仮置き曝気乾燥
選別後葦地下茎
選別後葦地下茎

選別後土塊
選別後土塊

葦地下茎分別土砂改良（ヨシ根除去）の原料土は、地表面から1.4ｍまでの葦根混入層を掘削した土砂を１ヶ月間調節池内に仮置

図-1

風力選別状況

き曝気乾燥した。図-2 に施工日と降水量と調節池内の地下水位と掘削直後の原料土の含水比の関係、図-3 に施工日と降水量と調節池内の地下水位と仮置き改良前の原料土のコーン指数の関係を示す。図-2，3 から、地キーワード：回転式破砕混合工法、葦地下茎、分別、石灰改良、曝気乾燥、風力選別
連絡先：〒243-0303 神奈川県愛甲郡愛川町中津 4036-1 TEL:046-285-3339 FAX:046-286-1642‑1179‑

土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月)

14160

は 30 ％ ～ 50 ％ 程 度 で 、 コ ー ン 指 数 は改良前原料土含水比
降水量
日平均気温

地下水位

200kN/m2～1200kN/m2 程度であり、ともに変動は大きいも ののコーン 指数は qc ≧地下水位（m）

13140120100

1280602400kN/m を示す原料土が多い。一方、地下

114020水位が高い 9 月中旬以降は含水比が 50％前

106/20

07/3

7/16

7/29

8/11

後で、コーン指数は 100kN/m2～400kN/m2
図-2程度であり、ともに変動は小さいもののコ8/24
9/6
施工日 (日)

9/19

10/2

10/15 10/28 11/10

施工日と降水量と調節地内の地下水位と掘削直後の原料土の含水比の関係

2ーン指数は qc≦400kN/m を示す原料土が14160多い。図-4 に施工日と改良土のコーン指数

改良土コーン指数
降水量
日平均気温地下水位

中旬は石灰未改良が多く、9 月中旬以降で地下水位（m）13の関係を示す。この図から、6 月下旬～9 月

140120100

128060は石灰改良が圧倒的に多くなる。

改良前原料土含水比（％），
日平均気温(℃)，降水量(mm)

下水位が低い 6 月下旬～9 月中旬の含水比

11

改良前原料土コーン指数（kN／㎡×0.1)，日平均気温(℃)，
降水量(mm)

Ⅵ‑590

4020

これらの結果から、仮置き曝気乾燥効果
106/20

07/3

7/16

7/29

8/11の高い時期には、原料土の性状が改善することにより石灰改良を必要としない施工が

図-3

8/24
9/6
施工日 (日)

9/19

10/2

10/15 10/28 11/10

施工日と降水量と調節地内の地下水位と仮置き改良前の原料土のｺｰﾝ指数の関係可能である。その一方で、仮置き曝気乾燥2なることを確認した。なお、調節池内の地下水位は、調節池周囲にある水田の潅漑や9 月、10 月の強い降雨の影響により、平成25 年の 9 月以降上昇したものと考えられる。

改良土コーン指数（ kN/m )1400

効果の小さい時期には、石灰改良が必要に

石灰未添加
1200
石灰添加
1000
800
600
400
200
06/20(2)石灰使用量

7/33m 、全体の 56％にあたる 2.8 万 m3 は石灰改

7/29

8/11

8/24

9/6

9/19

10/2 10/15 10/28 11/10

施工日

原料土 5 万 m の内、石灰改良は 2.2 万
37/16

図-4

施工日と改良土のコーン指数の関係

良を必要としない施工となった。また、石灰改良時の平均添加量は 20kg/m3 程度となった。前年度の工事では、ほぼ全量の原料土を石灰改良し、その平均添加量は 49.5kg/m3 であったことと比較すると、石灰使用は、添加が必要な原料土の土量も、添加量も前年度に比べ、大きく抑制できる作業も可能であることを確認した。
しかし、両年度の原料土の諸条件（掘削場所、仮置きなど）が異なっている点を考慮すると、石灰添加量を抑制した築堤土の施工性確保と仮置き効果との関係を、これらの資料のみにより判断することは難しい。
3.2

地下茎分別効率の向上

原料土 5 万 m3 の内、一旦、葦地下茎と共にふるいに残留した土塊は 2％程度であった。これらを、一連作業の中に新規に組み入れた風力選別で再分別した結果、上記 2％の内 1.9％が有効利用可能となった。これは、原料土の性状のバラツキなどを考慮しても風力選別の再分別効果は極めて有効と判断される。
４. まとめ
本結果から、築堤の施工性確保と植生への配慮の両面から石灰使用量抑制策として、季節、天候等にもよるが、仮置き曝気乾燥は有効である。また、地下茎分別効率向上に、風力選別は有効であることが実証された。
【参考文献】参考文献】
1) 角脇三師、石鉢盛一郎 他：葦地下茎混り塊状粘性土から葦の除去を目的とした回転式破砕混合工法の適用性、土木学会第 66 回年次学術講演会Ⅵ-348, 2011.92) 角脇三師、香取孝史 他：回転式破砕混合工法を用いた葦の地下茎混り高含水比塊状粘性土を良質な築堤土に改良する現地試験施工、土木学会第 68 回年次学術講演会Ⅵ-035, 2013.9‑1180‑