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第39回地盤工学研究発表会（新 潟）2004 年 7 月

B - 12

ハニカム WIB 工法による道路交通振動対策の実施例
交通振動

WIB 工法地盤改良

現場計測㈱建設企画ｺﾝｻﾙﾀﾝﾄ

正会員

○黒田修一

岡山大学国際会員

竹宮宏和

学生会員

北冨真吾

大阪府

1. はじめに群速度(m/s）

線民家と道路が近接することになり、交通振動障害が発生するケースが多い。本報告ではこのようなケースに振動対策工法を採用することで工学的解決を図った事例を紹介する。
2. 対策前の振動状況
盛土

150

100

10050

1 次モード2 次モード3 次モード

50

道路方向

鉛直方向
鉛直及び000510

ように深さ 15.5ｍまで軟弱な沖積粘15200

振動数（Hz）

51015

図 3 分散特性図

土層で構成されている。対象地でのシルト質砂 2ｍ
As

3.

交通振動調査（公害振動計測器によ12.4ｍ

Ma11層Ma11150

対象の地盤は図１の土柱図に示す

1.1ｍ

砂質シルト 2ｍ
Ac11.1ｍ

粘土質シルトAc2200200

交通量の増加と共に既設道路の拡幅工事がなされ、沿

西田明弘

8.5ｍ

図 1 土柱図

WIB の設計と施工

る）からは最大振動レベル Lmax が振まず、対象地盤の振動伝播特性を把握するために図 1

動規制法による規制値の 60dB（夜に基づいて多成層地盤のモデル化を試み振動数-群速度間）を上回る状況であった。（表１）の関係を与える分散特性図を図 3 に描いた。同図より振動加速度波形及びフーリエスペ

鉛直及び道路直交方向の水平振動に対して 3Hz にエアクトル図（図２）からは道路から沿リー相が認められる。このため、交通振動が 3Hz 以上線民家まで 3Hz 卓越波がほぼ減衰すで卓越していることが説明できる。したがって、これをることなく伝播していることが確認

遮断振動数とした対策がなされなければならない。

できる。これは大型車両のバネ上の振動対策としては、道路の一部に WIB が埋設された。

卓越振動数と一致するため大きな振動増幅の可能性が（図 4 参照）振動対策 WIB 工法のハニカム WIB を道懸念される。また、民家の揺れとの共振現象を起こすこ路面下に実施するに際して遮断振動数に注目して、卓越とも十分に考えられた。

伝播波長が決定されるので、WIB のセル構造の設計を
図 5 とした。ハニカムセル構成要素のソイルセメント

表 1 最大振動レベル
振動規制法用した。改良率は 40%で，ソイルセメントの一軸圧縮

Lmax(dB)

夜間規制値（ｄB）

強度はｑu=1500kN/m2 が期待できる。改良杭は 4ｍで、道路脇

48～6860

民家前

45～65

60

50Time(sec)100150ﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ(gal*sec)

振動加速度(gal)ﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ(gal*sec)

32 道路脇
10-1-2-301.5

道路脇
10.55

10振動数(Hz)15振動加速度(gal)

最大振動レベル

計測点

00

改良杭の施工は地盤改良工法の深層混合処理工法を採203210-1-2-3

地表面下の 1ｍの範囲は舗装路盤である。当該地盤はこの自然地盤構成と沿線民家の揺れから振動低減の振動数帯域 3～5Hz を目標とする。
4. 計測結果と考察

民家前

計測は図 4 に示す東行き２車線、西行き３車線の道050

1.5Time(sec)

100

150

路沿い、A、B、C、D、E と記した箇所で行い、鉛直成分、水平面内（道路直交方向）及び面外（道路方向）成民家前
1分を速度応答で計測した。C、D は民家の直前である。

0.5

計測は深夜から次の日の早朝にかけて行い、主にトラッ

00510振動数(Hz)15

図 2 振動加速度波形及びフーリエスペクトル図

20

ク走行を対象に計測した。計測にはサーボ型速度計を用い、1 ケース当たりの計測を時間刻み 0.02 秒で 30 秒間継続して行った。

Construction of Wave Impeding Barrier (WIB Column) for Mitigation of Traffic Induced Ground Vibration, Shuichi
KURODA(Construction Project Consultants), Hirokazu TAKEMIYA、and Shingo KITATOMI(Okayama University), Akihiro
NISHIDA(Pref. Osaka)- 2347 -20東方向からの進入車に対して計測波形からのフーリ
エスペクトル図を WIB 施工後と WIB 施工前で比較しハニカム WIBた結果を図６に示す。鉛直、水平（道路直交）方向において、道路交通振動の卓越周波数である 3～5Hz 付近において低減効果が表れていることが分かる。また図７は

A13ｍ

BD

WIB 対策後の各計測点でのﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ図を示したもの7ｍである。C 地点よりも D 地点においてより効果が表れ

27ｍ

20ｍていることより、車両が走行する WIB 埋設道路距離に比例して振動が抑制されることが認められる。

CE

図８に示す最大振動レベル Lmax において深夜における振動の低減効果が認められる。深夜に多い大型車両の走行によって生じるバネ上重量による低振動数帯域の

図４振動が抑制されたと思われる。また、民家前の C 地点

計測値点図

においては，鉛直方向で WIB 施工前には最大振動レベルが人体知覚レベルより上回っていたのが WIB 施工後にはほぼ人体知覚ライン以下に収まっており、住民が感じる振動は少なくなったと思われる。
5. むすび1000

本研究では軟弱地盤上の道路交通振動対策において大型車両の走行に伴う卓越振動数が 3－5Hz 帯域の大4000きな振動に注目してその発生メカニズムを地盤内の振動伝播特性から追及し，対策としてハニカム状の WIBコラム設計・施工を実施した事例を示した。同工法の施図5工の前後において，現場計測より所定の減衰効果が確認

WIB 構成図された。
計測点 E
ﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ (kine*s）

ﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ（kine*s）

計測点 E

計測点 C

計測点 D

計測点 C

計測点 D

振動数（Hz）
図７80

0.30.100151015

計測点Ｃ 鉛直方向
WIB施工前WIB施工後0.8
0.6
0.40.20070
最大振動レベルLvmax(dB)

ﾌｰﾘｪｽﾍﾟｸﾄﾙ(gal*sec)

0.2

計測点Ｃ
WIB施工前WIB施工後水平方向（道路直交方向）振動数（Hz）（ｂ）水平方向（道路直交方向）
フーリエスペクトル図

対策工前
対策工後
対策工前（平均値）
対策工後（平均値）

60 57.9dB

50

人体知覚ライン

54.9dB

40
70

6050

18時

24時

対策工前
対策工後
対策工前（平均値）
対策工後（平均値）

6時
計測点Ａ＜水平振動＞
41.7dB

4038.4dB

510振動数(Hz)15

図 6 WIB 施工前後の比較

2080

計測点Ａ
＜鉛直振動＞

70
最大振動レベルLvmax(dB)（a）鉛直方向

6049.8dB

70
60
5020

図8

18時

6時
計測点Ｃ
＜水平振動＞

33.6dB

18時

振動レベルの計測結果- 2348 -

24時

対策工前
対策工後
対策工前（平均値）
対策工後（平均値）

40 38.9dB

20

6時

人体知覚ライン

4030

24時

計測点Ｃ
＜鉛直振動＞

50 54.0dB

30

18時

対策工前
対策工後
対策工前（平均値）
対策工後（平均値）

24時

6時