第1章 軟弱土固化処理工法の概要
1-1

軟弱土の分類2.0

湿潤密度ρt（g/cm3）

1.9

軟弱土
（ヘドロおよび汚泥）についての明確な定義はないが、一般にヘドロは自然的要因あるいは人為的要因によって発生した微粒子が河川・湖沼あるいは海域の水底に堆積したもので、比較的有機物が多いと言われている。一方、汚泥は上下水処理施設あるいは企業の産業廃棄物等、主として

1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0

人為的要因から発生する泥状物質であるが、広義0にはヘドロや汚泥も軟弱土の範疇に入ると言われ100200300

400500600

自然含水比 ω（％）ている。
当研究会では軟弱土を広義に解釈してヘドロや

図1-1

湿潤密度と自然含水比汚泥を含めることとし、さらにそれらで埋立てた超軟弱地盤までを対象とする。
軟弱土を分類すると次のようになる。

1.1

海底面

0

海底面からの深度（cm）

海域ヘドロ
淡水域ヘドロ
産業廃棄物
上下水処理汚泥
建設廃泥
埋立地の超軟弱土

湿潤密度ρt（g/cm3）
1.4
1.71020ρtω

1-2

軟弱土の特徴30100

軟弱土の特徴の第一は、含水比が非常に大きい
図1-2ことである。特に水域に堆積した軟弱土の含水比

400
含水比 ω（％）

700

軟弱土の堆積深さと含水比・湿潤密度は200〜250%であることが多く、表層部では400〜500%にも及ぶことがある。湿潤密度は含水比
250が大きくなるに従って小さくなるが、その関係を図1-1に示す。

200
COD（mg/ ）第二の特徴は表層部が特に超軟弱化されていることである。軟弱土の堆積深さと含水比および湿潤密度の関係は図1-2のように報告されており、上層部20〜30 cmが特にゆるい堆積状態にあることが明らかにされている。
第三の特徴は、有機物を多く含んでいることで150

10050ある。強熱減量は多いもので45%にも達するもの0があり、COD（化学的酸素要求量）も強熱減量が多10くなるにつれて大きくなることも報告されている（図1-3参照）。

図1-31203040
強熱減量（％）

50

軟弱土の強熱減量とCOD

1-3

軟弱土固化処理工法の特長化材を選定し、設計上必要とされる強度を得ることができる。

軟弱土の固化処理は、処理対象が多様であるばかりでなく、処理目的および処理方法も多岐にわ

4）工期の短縮たっている。そのため、工事計画から効果の確認

固化強度は時間の経過とともに増大するが、一までの主要な流れを図1-4に示すとともに、それ般には７日、28日目の材令で強度をチェックすぞれの特長を以下に示す。

る。工程計画を立案する際に適切な強度、固化材の添加量、材令を設定することによって工期を短1）適用範囲の拡大縮することができる。

固化強度を任意に設定できるので、処理土を盛土材や護岸背面の止水材等に再利用することが可

5）泥上施工が可能能である。

施工機は、泥上および水上での施工に対応できる。特に、泥上用の施工機械は人が歩けないよう

2）環境規制の遵守な浮泥上での作業が可能なシステムである。

対象土が有害物を含有する場合は、固化処理に特殊セメントを使用して有害物を封じ込めること

6）狭隘地施工が可能ができる。

小規模から大規模な工事に対応できる施工機械がある。狭隘地対策としてコンパクトな仕様のも

3）所要強度の確保のでは、バックホウが搬入できるような場所でのセメントおよびセメント系固化材から適切な固施工が可能である。

工事計画の設定

原位置固化
掘削・投棄処分

特 長

固化処理の目標値設定

固化強度

1 適用範囲の拡大○

盛土材、止水材等として再利用現場の調査および試験

土質工学的性質2 環境規制の遵守○

有害物の封じ込め

室内配合試験

固化材の種類・添加量

3 所要強度の確保○
4 工期の短縮○

セメント・セメント系固化材

5 泥上施工が可能○
6 狭隘地施工が可能○
7 余水処理池が不要○

施工機械・施工方法の選定

施 工効果の確認

8 経済設計が可能○

図1-4

軟弱土固化処理工法の流れ

27）余水処理池が不要

1）原位置固化処理

従来、堆積汚泥をポンプ浚渫した後は含泥率が原位置固化処理とは、浚渫・埋立した泥土や堆低いため、余水処理池に圧送して軟弱土を沈降さ積した軟弱土等を原位置において固化処理する方せ余水排水をする必要があった。本工法では、水法であり、安定材としてスラリーを使用する方法

中固化方式によって原位置固化することにより、と固化材を粉体のまま使用する方法がある。

直接、掘削・運搬することができる。
2）搬出固化処理
8）経済設計が可能

搬出固化処理とは、浚渫した泥土や建設発生土軟弱土を除去する場合は目標強度が低いので、等を再利用するために固化処理するもので、一旦固化材添加量を貧配合として検討できる。

原地盤土を混合処理プラントに運搬して混合処理

軟弱土除去を可能とするためには、必ずしも対した後、搬出する方法である。

象面積を全面処理しなくてもよい。
当研究会の軟弱土固化処理工法は、図1-5の点線

1-4

軟弱土固化処理工法の種類で囲んだ工法であり、全て安定材にはスラリーを使用する。

表層固化処理工法は、対象土の処理・処分目的各工法の模式図を図1-6に示すが、設計目的、によって施工方法が異なり、図1-5に示すように工事規模、改良深度等を勘案して適切な工法を選原位置固化処理と搬出固化処理に大別できる。

定する必要がある。

軟弱土固化処理工法（当研究会工法）
横行式施工法
1 FSM工法（横行連続式）○
2 FVM工法（長尺横行式・泥上）
○

表
層

原 位 置
固化処理

スラリー混合3 FAM工法（長尺横行式・水中）○自走式施工法

固4 VM工法 （垂直式）○

化

5 LVM工法（長尺垂直式）○

処

6 RM工法 （ロータリー式）○

理

7 ARM工法（自動ロータリー式）○

工

8 BH-RM工法○（バックホウタイプロータリー式）

法
その他工法
搬出固化処理スタビライザー混合
粉体混合
バックホウ混合
プラント混合
図1-5

表層固化処理工法の種類

3

横行式

施工

法

FSM工法

FVM工法

（Float Slide Mixing Method）（Float Vertical Mixing Method）

横行連続式施工法（L＝3m）

長尺横行式泥上施工法（L＝８～20m）

FAM工法（Float Aqua Mixing Method）

ฦᎿᴺ䈲䇮࿾⋚᧦ઙ෸䈶⃻႐᧦ઙ䈮䈍䈇䈩⦁૕᏷䋨㪎㪅㪌㫄䌾㪌㪇㪅㪇䌭䋩䉁䈪䈱ኻᔕ䈏น⢻䈪䈜䇯㩷䈖䈱ઁ䈮䉅ᄢᷓᐲ䇮㜞䌎୯ኻᔕ䈏น⢻䈭⚵ว䈞䈏䈅䉍䉁䈜䇯㩷⹦⚦䈮䈧䈇䈩䈲䇮⎇ⓥળ䉁䈪䈍໧䈇ว䉒䈞䈒䈣䈘䈇䇯㩷※ 㩷FVM(FAM)工法は、改良深さに応じて10m級と20m級の長尺横行式水中施工法（L＝10～20m）

２ﾀｲﾌﾟがあります。

図1-6-1

工法別概要図4自走式施工法

VM工法

LVM工法

（Vertical Mixing Method)（Long Vertical Mixing Method）

垂直式施工法（L＝ 3m）

長尺垂直式施工法（Lmax＝ 6m）

RM工法

ARM工法

（Rotary Mixing Method）（Automatic Rotary Mixing Method）

ロータリー式施工法（L＝ 3m）

自動ロータリー式施工法（L＝7m）

特許第3215634号

BH-RM工法
䌒䌍Ꮏᴺ䇮䌂䌈䋭䌒䌍Ꮏᴺ䈱ᦨૐಣℂෘ䈲䇮․ᱶ䈭㩷
施工足場が比較的良好な場合、クローラタイプでの႐ว䉕㒰䈐䋱䌭એ਄䉕ၮᧄ䈫䈚䉁䈜䇯㩷
組合せでも可能。

（Backhoe Type Rotary Mixing Method）

バックホウタイプロータリー式施工法（L＝ 3m）

図1-6-2㩷ᣉᎿ⿷႐䈏Ყセ⊛⦟ᅢ䈭႐ว䇮䉪䊨䊷䊤䉺䉟䊒䈪䈱㩷⚵ว䈞䉅น⢻䈪䈜䇯

工法別概要図5

1-5

1-5-1

適用例、処理パターンおよび出来型パターン
適用例

軟弱土固化処理工法を適用する場合の代表的な適用例を図1-7に示す。

軟弱土の搬出処分、軟弱土の有効利用
処理機

軟弱土層

固化処理

有害物質の封じ込め
覆土

固化処理した有害物質含有軟弱土

構造物、盛土の基礎

擁壁

盛土

固化処理層

トラフィカビリティの確保

覆土
固化処理層
軟弱土層

図1-7

適用例

6

1-5-2

処理パターンを防ぐため図1-10のようにシート・ネットを敷くことが多い。この時の固化処理層の間隔は施工条件、適用目的等によって異なる。

各種処理パターンを深度方向で分類して図1-8に、また平面的に分類して図1-9に示す。
なお、軟弱土層上に土砂を撒き出す際（帯状処理または格子状処理の場合）、土砂のもぐり込み

全層処理

表面処理

固化処理層

固化処理層

軟弱土層
安定土層

図1-8

安定土層

深度的処理パターン

全面処理
固化処理層

安定土層

軟弱土層

帯状処理

格子状処理
固化処理層
固化処理層

軟弱土層

軟弱土層

安定土層

安定土層

図1-9

平面的処理パターン

シート・ネット
覆土固化処理層
軟弱土層
安定土層

図1-10

シート・ネットとの併用

7

1-5-3

出来型パターン

各工法の処理後の出来型パターンを図1-11に模式図として示す。
FSM工法の処理例

2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6m

40 m

FVM・FAM、VM・LVM工法の処理例
a) 接円格子型

改良率78.5％b) 接円千鳥型

改良率90.5％c) ラップ型

改良率100％ø800~1400
ø800~1400

1.2

1.2

1.2

1.2

3.6

0.9
3.15

（φ1200の場合）（φ1200の場合）

RM・ARM・BH-RM工法の処理例
改良率100％

3.0 m

3.0 m

ブロック状処理

図1-11

出来型パターン8（φ1200の場合）

1.8

2.080.525

0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.64.8

5.0~6.0 m

0.9

1.2

1.04

2.4

1.21.04ø800~1400

1-6

軟弱土固化処理の手順に先立って実施する室内配合試験、ならびに施工後に品質管理の一環として行う事後調査といくつ

軟弱土の固化処理にあたっては、その計画あるかの段階毎に調査あるいは試験を実施しなければいは設計の段階における事前調査に始まって、固ならない。これらの流れをまとめて図1-12に示化材の種類、添加量等を決定するために現場施工す。

（事前調査）
計画・設計

軟 弱 土 の 状 況 ・ 環 境 の 調 査（処理目的・仕様等）

原位置試験

軟弱土試料の採取

ベーンせん断試験
コーン貫入試験

室内試験
化学試験
物理試験
力学試験

軟 弱 土 性

室

内状

配の合把

試

握験

固化材の選定固化材添加量の決定
w/cの決定
六価クロム溶出試験

施 工 計 画 の 立 案

事

施

工

後

調査

処理効果の確認一軸圧縮試験

図1-12

軟弱土固化処理の手順【参考文献】
1）嘉門雅史：ヘドロの工学的性質について，「土と基礎」，
Vol.26, No.1,（1978）2）平岡正勝：汚泥処理処分ならびに再質源化の最新技術，「―概説―汚泥研究年報 80」，環境技術研究会，（1979. 12.1）

3）セメント協会：セメント系固化材による地盤改良マニュア
ル，（1994）
4）日本汚泥固化研究会：超軟弱土の固化処理システム 標準
積算資料

9