こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法について
THE APPLICATION OF THE VACUUM COMPACTION DRAIN METHODTO PROLONG THE LIFE OF AN OFFSHORE DISPOSAL FIELD

野末康博 **・小阪陽克 **・熊谷

宮越国夫 *・竹谷健一 *・大槻康雄 **周 ***・大和田貴博 **・山下 徹 ****

Kunio MIYAKOSHI, Kenichi TAKEYA, Yasuo OTSUKI

Yasuhiro NOZUE, Harukatsu KOSAKA, Meguru KUMAGAI, Takahiro OOWADA and Toru YAMASHITA

To maintain the function of the port of Tokyo, it is necessary to dredge and dispose ofdeposited sand and mud transported in from rivers. However, the area available for waste
disposal in Tokyo bay is insufﬁcient, and the construction of a new offshore disposal ﬁeld isimpossible. Therefore, there is a strong need to prolong the life of the existing and planned
offshore disposal fields. With that, application of the vacuum compaction drain method forincreasing disposal capacity of the C block of the new waste disposal Area in Tokyo Bay（Shinkaimen Shobunjo）was decided. A series of studies and test constructions conﬁrmed theconstruction efﬁciency in a marine setting, improvement effect of the measure, and validationof prediction analysis. This document summarizes: an outline of Sinkaimen Shobunjo, resultsof the test construction carried out in 2006-2007, and an outline of the prediction analysis
results.

Keywords ： Offshore waste disposal field, life-prolonging countermeasure, accelerating
consolidation, vacuum compaction drain method, Tokyo Bay

処分場の延命化策として、これまでも廃棄物の全量焼却

1. はじめに東京港の機能を維持するためには、河川から流れこんで 堆 積 す る 浮 泥 を 含 む 土 砂 を 浚 渫 し、 処 分 す る こ と が必 要 で あ る。 こ の 浚 渫 土 砂 と、 東 京 都 区 部 で 発 生 す る廃 棄 物 を 処 分 す る 最 終 処 分 場 と し て、 新 海 面 処 分 場 の整備（表－ 1 新海面処分場の概要および図－ 1 進海面処分場位置図参照）が東京都により段階的に進められている。
本処分場では、完成したブロック内への廃棄物の処分は、浚渫土で土地を陸域化し、その上に都区部で発生する廃棄物を投入して埋立地を造成する手順で実施されている。
表－ 1
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新海面処分場の概要⚂JC㧔߁ߜ%ࡉࡠ࠶ࠢJC㧕ၒ┙ಣಽ㊂ ජO ၒ┙࿾⋚㜞 #2 O㨪#2 O #2O62O ⼔ጯᑧ㐳⚂MO㧔ᄖ๟⼔ጯ㧦⚂MO‫ޔ‬ਛ઀ಾ⼔ጯ㧦⚂MO㧕⼔ጯᢛ஻⾌ ⚂ం౞

による処分量の減量化や、護岸に囲まれた海底地盤の掘り下げと掘削土の有効活用などの処分容量の増大化が図られてきている。しかし新たな海面処分場の建設は用地上不可能な状況にあり、処分場のさらなる延命化が要求された。
本技術はこうした背景を鑑み、東京都の廃棄物処理対策に寄与させるため、減量化が難しい浚渫土の処分容量を増大する技術を開発したものである。本稿ではこの業務の概
要、処分場への適用と海上施工が初となる真空圧密ドレーン工法について紹介する。

2. 周辺地質と土質性状（1）地形地質概要
新海面処分場を含む東京港の主な地盤構成は、下位から、上総層群、江戸川層、東京層、埋没段丘堆積層、および沖積層の七号地層と有楽町層からなり（表－ 2）、各地層の分布状況は図－ 2 に示す通りである。新海面処分場は、古東京谷と呼ばれる埋没谷に位置していることから沖積層が厚く、軟弱な粘性土を主体とする有楽町層と七号地層の境界*
東京都港湾局 沖合埋立整備課** コンサルタント国内事業本部 地球環境事業部 地盤環境部*** コンサルタント国内事業本部 事業推進部 施設設計室**** 真空圧密ドレーン工法研究会

は A.P.-40m 前後、沖積層と洪積層の境界部は A.P.-70 ～-80m 程度と深い。

9海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法について

東京湾の底質は、河口付近では砂からなる三角州前置斜層は主にシルト・粘土からなる。新海面処分場 C ブロッ面が発達し、その沖合では泥質堆積物からなる底置層が分ク近傍で実施されている既往地質調査結果に基づいて作成布する。新海面処分場は東京湾北部の沈降の中心域にあたした新海面処分場の地盤構成を表－ 3 に示すとともに、新り、河川から供給された泥質物質が流速の小さい沿岸流に海面処分場 C ブロックの推定地質縦断図を図－ 3 に示す。

より運搬され、沈降・堆積していることから、上部有楽町࿑㪄㪊㩷ផቯ࿾⾰❑ᢿ㕙᷹✢㪚㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㪚㩷࿑㪄㪉㩷ᮨᑼᢿ㕙᷹✢㪘㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㩷 㪘㩷ᣂᶏ㕙ಣಽ႐࿑䋭㪈㩷 ᣂᶏ㕙ಣಽ႐૏⟎࿑䊶ಣಽ႐᜛ᄢ࿑⴫䋭㪉㩷 ᧲੩᷼䈱ਥ䈭࿾⋚᭴ᚑ㩷ᣂᶏ㕙ಣಽ႐࿑䋭㪉㩷 ᧲੩᷼ਛᄩㇱ䉕ർ⷏䋭ධ᧲䈮ᮮᢿ䈜䉎ᮨᑼᢿ㕙⴫䋭㪊㩷 ᣂᶏ㕙ಣಽ႐ਅㇱ䈱࿾⋚᭴ᚑ㩷࿾⾰ᐕઍ࿾ጀ඙ಽቢ䇭ᣂ䇭਎᦭ᭉ↸ጀ࿯⾰⸥ภ㪥୯⦡⺞⸥䇭੐䇭䊶䇭ጀ䇭⋧☼ᕈ࿯㪰㪺㫌㪇⽴Ზ 䉕฽䉃䉲䊦䊃䌾☼࿯䈎䉌䈭䉎䇯ᥧἯᲧセ⊛ဋ⾰䈪エ⾰䈪䈅䉎䇯☼ᕈ࿯㪰㪺㫃㪇䉲䊦䊃⾰☼࿯䉕ਥ૕䈫䈜䉎䇯ᥧἯ ో૕⊛䈮ဋ⾰䈎䈧エᒙ䈪䈅䉎䇯⽴Ზ 䇮⣣ᬀ‛䉕ዋ㊂ᷙ౉䈜䉎䇯⍾⾰࿯㪰㫊㫃㪇䌾㪈㪇☼ᕈ࿯㪥㪺㪊䌾㪉㪇⒟ᐲᥧἯ䉲䊦䊃䇮⍾ᷙ䈛䉍䉲䊦䊃䇮☼࿯⾰䉲䊦䊃╬䈎䉌䈭䉍䇮ਇဋ⾰䈭࿾ጀ䈪ㇱಽ⊛䈮᦭ᯏ‛䉕ᷙ౉䈜䉎䇯☼ᕈ࿯㪥㫊㪌䌾㪌㪇એ਄ᥧἯ⚦⍾䉕ਥ૕䈫䈜䉎࿾ጀ䈪䇮ㇱಽ⊛䈮䉲䊦䊃䉕ᄙ䈒฽䉃䇯ో૕⊛䈮ਇဋ⾰䈪䈅䉍䇮ጀ⋧䈱ᄌൻ䈏ᄢ䈐䈇䇯ၮᐩ⍾␕㪙㪾㪌㪇એ਄ᥧἯ␕ᷙ䈛䉍⚦⍾䈫⍾␕䉕ਥ૕䈫䈜䉎䇯␕䈲㱢㪌䌾㪉㪇㫄㫄೨ᓟ䈱੝౞␕䉕ਥ૕䈫䈜䉎䇯
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C ブロックの推定土層断面図

こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.1211

海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法について（2）圧密対象層の地盤性状

2）圧密特性
圧縮指数 Cc は 1.0 ～ 2.0 に分布しており、粘性土とし新海面処分場 C ブロック周囲の既往地質調査結果から、て比較的大きい値を示している。圧密降伏応力 pc と有効各地層の土質特性を塑性図、および散布図としてまとめ、土被り圧 σv’を比較すると pc ≒ σv’となり、Ycu 層は深図－ 4、および図－ 5 に示す。

度によらずおおむね正規圧密状態であると判断される。

本結果から、圧密促進工の対象層である有楽町層上部粘性土層（Ycu 層）の地盤性状の概要を以下に示す。

㪈㪋㪇1）物理特性
自然含水比は、おおむね 100 ～ 150% に分布しており、

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粘性土の一般的な範囲にある。細粒分含有率は、深度によ㪈㪇㪇႟ᕈᜰᢙ䇭㪠㪧

らずほぼ 100% であり、粒度構成はおおむね粘土分（5μm以下）60 ～ 70%、シルト分（5 ～ 75μm）30 ～ 40% からなる。
湿潤密度は 1.4g/cm3 前後で、粘性土の一般的な範囲に㪏㪇㩿㪚㪟㪀㪍㪇

㪋㪇

～粘土高液性限界（CH）に分布しており、圧縮性が高い地㪉㪇

盤であることが推察される。

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図－ 5
12

土質特性と深度の関係᦭ല࿯ⵍ䉍࿶㪰㪺㫃㪥㪺㪙㪾᦭ᭉ↸ጀਅㇱ☼ᕈ࿯ጀ৾ภ࿾ጀ☼ᕈ࿯ጀ৾ภ࿾ጀၮᐩ⍾␕ጀ㪈㪇㪇㪇こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

埋め込むことで、改良域上部粘性土層をシール層として用

3. 対策工法概要

いている（図－ 7）。

（1）対策工法の選定経緯

本工法の主な特徴を以下に挙げる。
圧密促進工法は、一般的に排水促進工法と載荷重工法が1）安定した改良効果併用して実施される。新海面処分場延命化のための対策工

各ドレーンを直接集水管に接続することで密封性が高く法選定にあたり、これらの工法から適用可能な工法の抽出なり、真空ポンプによる負圧 50 ～ 70kN/m2 を地盤に確実を行い、主に以下に示す項目に着目して比較検討を行ったに作用させることができる。また、水中地盤の場合、載荷上で最終案を決定した。

盛土では浮力が働くため非効率となるが、陸上・水中問わ①増容量ずに所定の圧密圧力が作用する。

②

施工性

2）工期の短縮が可能③

経済性

負圧（減圧）による載荷のため、盛土・切土等の土工およ選定フローと比較結果を概略的にまとめ、図－ 6 に示し

び地盤強度に応じた段階的な載荷が不要なことから、載荷た。

盛土工法に比べて短い工期で改良ができる。

検討の結果、上記の観点で真空圧密ドレーン工法が最も3）載荷盛土の併用有利であると判断し、対策工として決定した。

強度増加を主目的とした改良では載荷盛土との併用ができ、必要に応じ強度を増加することができる。

（2）真空圧密ドレーン工法の概要

4）気密シートが不要

真空圧密ドレーン工法（以下、本工法と記す）は、従来の粘性土上部 0.5 ～ 1.5m 程度を負圧シール層としている

真空圧密工法に不可欠であった地表面の気密シートを用いため、気密シートは不要である。このため、表層に厚く透ずに真空圧密改良を可能にした工法である。

水性（透過性）の高い層が存在する場合や、水底の地盤などシートの敷設が困難な場所でも適用できる。

気密キャップを介して排水ホースを取り付けたプラス
チックボードドレーン（以下、キャップ付ドレーンと記す）
を軟弱地盤中に所定の間隔・深度に打設し、排水ホースに（3）適用範囲

真空ポンプを用いて吸引力（負圧）を作用させると、ドレー

本工法は、軟弱な粘性土地盤に適用できるが、砂質土層ン内部は減圧されて外部よりも圧力が小さくなる。この時が多く介在する地盤での適用には工夫を要する。適用範囲のドレーンの内と外に生じた圧力差を圧密圧力として利用は以下の通りである。

して軟弱粘性土地盤を改良するのが本工法の原理である。

•対象土質：

粘性土地盤

従来の真空圧密工法は、地表面を気密シートで覆い改良

•

打設限界：

N 値 15 以下

地盤内の気密性を保持している。本工法では気密シートの

•

適用深さ：

陸上―――――

G.L.-55m 程度

泥上・水上

W.L.-40m 程度

代わりに、キャップ部を所定の深さ（0.5 ～ 1.5m 程度）にឃ‫ޓ‬᳓‫ޓ‬ଦ‫ޓ‬ㅴ‫ޓ‬Ꮏ‫ޓ‬ᴺタ‫ޓ⩄ޓ‬㊀‫ޓ‬Ꮏ‫ޓ‬ᴺ䉰䊮䊄䊄䊧䊷䊮―Ꮏ ⾌ Ყ セ⹏ ଔჇ ኈ ㊂ ‫ ਁ ޓ‬O Ყ ₸ Ⴧ ኈ ㊂ ਁ O Ყ ₸ ٌ

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図－ 6

選定フローならびに比較結果
13㩷
海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法について㩷㩷⌀ⓨࡐࡦࡊ㩷

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図－7 工法概要図࿑䋭㪎㩷Ꮏᴺ᭎ⷐ࿑㩷㩷㩷㩷㩷㩷䊶䉨䊞䉾䊒ઃ䊄䊧䊷䊮ᛂㄟ䉂㩷㩷䊶㓸᳓▤⸳⟎㩷䊓䉾䉻䊷䊌䉟䊒㓸᳓▤ឃ᳓䊖䊷䉴㩷㩷䊶⌀ⓨ䊘䊮䊒ㆇォ䊶䊓䉾䉻䊷䊌䉟䊒䇮㩷䊶⌀ⓨ䊘䊮䊒⸳⟎ᒛ಴⿷႐䊶᠗෰⌀ⓨ䊘䊮䊒㪧㓸᳓▤㪧㩷㩷㩷䉨䊞䉾䊒㩷䊒 䊤䉴䉼 䉾 䉪䊗 䊷 䊄䊄䊧䊷䊮᧚㩷䊶䉨䊞䉾䊒ઃ䊄䊧䊷䊮䉕ᚲቯ䈱ᷓᐲ㩷㩷 䈮ᛂ⸳䈜䉎䇯㩷㩷䊶ᛂ⸳䈫หᤨ䈮ឃ᳓䍬䍎䍛䈫㓸᳓▤㩷䉕ធ⛯䈚䇮㓐ᤨ᳓ᴚ䈘䈞䉎䇯㩷䊶㓸 ᳓ ▤ 䈫䊓䉾䉻䊷䊌䉟䊒䉕ㅪ ⚿ 䈚䇮⌀ⓨ䊘䊮䊒䈮ធ⛯䈜䉎䇯䊶⌀ ⓨ 䊘䊮䊒䈮䉋䉎⽶࿶ 䈮䉋䉍䇮࿾ ⋚ ౝ㩷䈱㑆㓗 ᳓䈏䊄䊧䊷䊮䉕ㅢ䈛䈩ឃ಴䈘䉏ᴉਅ䈏ଦㅴ䈘䉏䉎䇯㩷䊶⌀ⓨ䊘䊮䊒䈍䉋䈶䊓䉾䉻䊷䊌䉟䊒䉕᠗෰ 䈜䉎䇯䋨ᔅ ⷐ 䈮ᔕ 䈛䈩䇮㓸 ᳓ ▤ 䉅᠗෰䈪䈐䉎䋩㩷࿑䋭㪏㩷
図－8 ᣉᎿᚻ㗅㩷
施工手順ో૕᭴ᚑ࿑㩷䉰䉪䉲䊢 䊮䊖䊷䉴ធ⛯ㇱ⹦⚦࿑㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷㩷図－ 914ឃ᳓䉨䊞䉾䊒㩷ឃ᳓㩘㨺㩇㩷᳇ኒ㩁㨶㨹㩖㩩㩷㩷⌀ⓨ䊘䊮䊒ឃ᳓䊖䊷䉴⽶࿶㩷䉲䊷䊦ጀ㩷㩷㓸᳓▤㩷࿑䋭㪐㩷 䉨䊞䉾䊒ઃ䊄䊧䊷䊮䈱᭴ᚑ㩷
キャップ付ドレーンの構成

写真－ 1

キャップ付ドレーンこうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

4. 試験施工結果（1）試験施工の概要
1）目的
真空圧密ドレーン工法の大規模な海上施工実績がなかっAたこと、ならびに平成 16 年度の検討で提案した最適なドレーン打設間隔（1.8m）の施工実績がなかったことなどを踏まえ、以下を目的とした試験施工を実施することとした。
•海上部における施工性の確認•

本施工における確実な対策効果（沈下）の確認•

既設護岸への影響度合いの確認•B

ドレーン打設間隔検討方法の妥当性の検証と、打設間隔の見直しによる経済性の検討

2） 施工概要
試験目的を踏まえ、試験施工はドレーン打設間隔を変化࿑䋭㪈㪇㩷 ⹜㛎ᣉᎿ૏⟎࿑㩷
図－ 10 試験施工位置図させた 2 パターンの仕様で実施した。施工位置は図－ 10に示す新海面 C ブロック東側である。試験施工の諸元を表－ 4 に示す。試験施工における計測項目を表－ 5 に、計⴫䋭㪋㩷
表－4 ⹜㛎ᣉᎿ⻉ర㩷
試験施工諸元測器配置を図－ 11 に示す。
3）試験位置の土質ᡷ⦟▸࿐࠼࡟࡯ࡦ㐳#2rO㨪#2O
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試験工事区間の地盤条件を確認する目的でボーリング調査、三成分コーン試験、室内土質試験が実施されている。
図－ 12 に各施工ヤード中心部で実施したボーリング調査試料を用いた粒度試験結果を示す。本地点ではすでに浚渫土の埋立てが実施されており、その境界は A.P.-12m 付近

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表－ 5計測項目
計測項目
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計測地点数

計測方法

Ａ工区

Ｂ工区

水圧式沈下計

6

6

自動計測

層別沈下計

11

自動計測

間隙水圧計（ドレーン先端）

3

3

自動計測

間隙水圧計（地盤中）

6

6

自動計測

傾斜計

1

1

自動計測

沈下板

11

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鋼矢板（水平及び鉛直変移）

15レベル
レベル、トランシット

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図－ 11

計測器配置図15

海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法について␕ಽ⍾ಽ㪇㩼ᷓᐲ䋨㫄䋩ᵾ᷸࿯᦭ᭉ↸ጀ䌁Ꮏ඙☸ᐲ⚵ᚑ䋨㩼䋩䉲䊦䊃ಽ㪌㪇㩼㪌㪊㪇㪅㪌 㪉㪌㪎㪈㪅㪌 㪈㪋㪎㪉㪅㪌 㪇㪌㪇㪊㪅㪌 㪇㪈㪌㪌㪇㪋㪅㪌㪉㪊㪊㪏㪌㪅㪌㪋㪐㪍㪅㪌 㪍㪈㪈㪌㪍㪎㪅㪌㪋㪍㪏㪅㪌 㪇㪍㪌㪐㪅㪌 㪇㪍㪌
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12 ボーリングコアを用いた粒度試験結果
本結果から各工区とも G.L.-11.6m（A.P.-10.6m）以浅の-50（kN/m2）程度を示し経時的に増加し、元圧に漸近して浚渫土部で深度方向に粒度のばらつきが大きい、A 工区のいく傾向が見られた。なお、所々元圧が上がっているのは、浚渫土部は一部礫分を多く含有し砂分含有量も B 工区のポンプの故障、排水管の損傷などによるものである。経時それと比較して多い、各工区とも G.L.-11.6m（A.P.-10.6m）

的に作用負圧が漸増していく原因は明確ではないが、浚渫以深の土層（有楽町層）は粒度のばらつきが少なく細粒分含土層内に狭在する砂層部などの間隙が、負圧による圧縮に有率が高い（≒ 100%）などの特徴がある。

伴って小さくなることで透水性が低下し負圧損失が減少したこと、シール層や粘性土の圧密に伴い負圧損失や排水量（2）試験施工結果・評価
沈下板の計測結果をもとに、各段階における地盤面の形状を三次元コンターとしてまとめ、図－ 13 に示した。本結果から、A 工区、B 工区とも中心部付近が沈下のピークとなり、いずれもおわん状に沈下が発生したことがわかる。
試験施工期間の沈下計による計測結果、作用負圧、孔内傾斜計による計測結果を時系列にまとめ図－ 14 に示した。
以下に、各計測項目ごとに結果の概要とその評価について述べる。
1）沈下計測結果
沈下計による計測結果を見ると、計測開始時点からの累積沈下量は浚渫土層（～ A.P.12m）が A 工区で 110cm 程度、B 工区で 140cm 程度、有楽町層が A 工区で 170cm 程度、B 工区で 210cm 程度となっている。これらの沈下量は負圧載荷開始時点から急速な沈下傾向を見せており、負圧載荷が沈下促進に有効に機能したと判断できる。
2）圧力計測結果
ポンプの元圧ならびに集水管の圧力を見ると、元圧は A工区、B 工区とも有意な差はなく、-80 ～ -90（kN/m2）で安定した出力を示しており、集水管圧は載荷開始直後に16が低下したことなどがその主要因として想定される。作用負圧が高くなった 10 月下旬より、有楽町層の沈下速度が上がる傾向も見られており、作用負圧の増加が沈下促進に寄与していることが伺える。
3）地中部の水平変位改良域と未改良域の境界部に設置された孔内傾斜計の計測結果を見ると A 工区、B 工区とも浅層部（A.P.-5m）で水平変位が最大となっており、それぞれ、350mm、500mm程度の変位量が確認されている。水平変位は負圧載荷開始時点から急速に発生しており、経時的に沈下量と同様の傾向を示している。
各工区中心部から東側護岸までの沈下分布をまとめたものが図－ 15（a）である。同測線上の改良部と未改良部の境界部に設置した孔内傾斜計の計測結果から水平変位の鉛直方向分布をまとめたものが図－ 15（b）である。
図－ 15（a）を見ると、試験施工終了時期（1/15）、A 工区の沈下量の最大値は施工範囲の中心部付近で約 300cm、
B 工区の沈下量の最大値は施工範囲の中心部付近で約350cm を示している。境界部から東側護岸方向に沈下量は少なくなっているものの、A 工区で 100 ～ 150cm 程度、B 工区で 200 ～ 250cm 程度の沈下量が発生しており、沈こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12䊄䊧䊷䊮ᛂ⸳ቢੌᓟ㪘Ꮏ඙䌁඙↹㪘Ꮏ඙䌁඙↹䌁඙↹㪘Ꮏ඙㩷㪄㪉㪌㩷䌾㩷㩷㩷㩷㪇㪙Ꮏ඙䌂඙↹㩷㪄㪌㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪉㪌㩷㪄㪌㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪉㪌㩷㪄㪎㪌㩷䌾㩷㩷㪄㪌㪇㪄㪈㪇㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪎㪌㩷㪄㪎㪌㩷䌾㩷㩷㪄㪌㪇㪄㪈㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪇㪇㪄㪈㪇㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪎㪌㪄㪈㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪉㪌㪄㪈㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪇㪇㪄㪈㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪉㪌䌂඙↹㪙Ꮏ඙㪈㪌㪅㪊㪋㪌㪅㪐㪍㪈㪅㪉㪍㪋㪅㪍㪍㪈㪅㪉㪄㪉㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪉㪌㪄㪉㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪇㪇㪇㪄㪉㪌㪄㪉㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪌㪇㪄㪌㪇㪄㪉㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪉㪌㪋㪌㪅㪐㪈㪌㪅㪊㪊㪇㪅㪍㪋㪌㪅㪐㪍㪈㪅㪉㪍㪋㪅㪍㪇㪄㪉㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪎㪌㪄㪉㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪇㪇㪄㪉㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪉㪌㪄㪌㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪎㪌㪐㪌㪅㪉㪊㪇㪅㪍㪇㪈㪉㪌㪅㪏図－ 13㪈㪌㪅㪊㪊㪇㪅㪍㪋㪌㪅㪐㪄㪊㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪇㪇㪄㪊㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪉㪌㪄㪊㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪌㪇㪄㪋㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪇㪇㪄㪋㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪉㪌㪍㪋㪅㪍㪄㪋㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪌㪇㪎㪐㪅㪐㪋㪌㪅㪐㪄㪊㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪎㪌㪄㪋㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪎㪌㪍㪈㪅㪉㪄㪌㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪎㪌㪐㪌㪅㪉㪊㪇㪅㪍㪈㪈㪇㪅㪌㪈㪌㪅㪊㪈㪈㪇㪅㪌㪈㪌㪅㪊㪄㪉㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪌㪇㪇㪄㪋㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪌㪇㪍㪈㪅㪉㪎㪐㪅㪐㪋㪌㪅㪐㪈㪈㪇㪅㪌㪈㪌㪅㪊㪄㪈㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪌㪇㪄㪎㪌㪄㪈㪇㪇㪄㪉㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪌㪇㪄㪈㪉㪌㪄㪈㪌㪇㪄㪊㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪎㪌㪄㪈㪎㪌㪄㪉㪇㪇㪄㪊㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪇㪇㪄㪉㪉㪌㪄㪉㪌㪇㪄㪊㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪉㪌㪄㪉㪎㪌㪄㪊㪇㪇㪄㪊㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪌㪇㪄㪊㪉㪌㪄㪊㪌㪇㪄㪋㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪎㪌㪄㪊㪎㪌㪄㪋㪇㪇㪄㪋㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪇㪇㪄㪋㪉㪌㪄㪋㪌㪇㪄㪋㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪉㪌㪄㪋㪎㪌㪄㪌㪇㪇㪇㪐㪌㪅㪉㪊㪇㪅㪍㪄㪈㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪉㪌㪄㪉㪌㪄㪌㪇㪄㪎㪌㪄㪊㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪉㪎㪌㪄㪈㪇㪇㪄㪈㪉㪌㪄㪊㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪇㪇㪄㪈㪌㪇㪄㪈㪎㪌㪄㪊㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪉㪌㪄㪉㪇㪇㪄㪉㪉㪌㪄㪊㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪊㪌㪇㪄㪉㪌㪇㪄㪉㪎㪌㪄㪋㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪊㪎㪌㪄㪊㪇㪇㪄㪊㪉㪌㪄㪋㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪇㪇㪄㪊㪌㪇㪄㪊㪎㪌㪄㪋㪇㪇㪄㪋㪌㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪉㪌㪄㪋㪉㪌㪄㪋㪌㪇㪄㪋㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪋㪌㪇㪄㪋㪎㪌㪄㪌㪇㪇㪄㪌㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪋㪎㪌㪍㪈㪅㪉㪎㪐㪅㪐㪄㪈㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪇㪇㩿න૏䋺㪺㫄㪀㪄㪉㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪎㪌㪇㪊㪇㪅㪍㪄㪈㪇㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪎㪌䌂඙↹㪙Ꮏ඙㪄㪈㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪌㪇㍑䇭⍫䇭᧼㪄㪉㪉㪌㩷䌾㩷㪄㪉㪇㪇㩿න૏䋺㪺㫄㪀㪇㩷㪄㪉㪌㩷䌾㩷㩷㩷㩷㪇㩷㪄㪉㪌㩷䌾㩷㩷㩷㩷㪇㩷㪄㪎㪌㩷䌾㩷㩷㪄㪌㪇㪄㪈㪎㪌㩷䌾㩷㪄㪈㪌㪇㩿න૏䋺㪺㫄㪀㍑䇭⍫䇭᧼㩷㪄㪌㪇㩷䌾㩷㩷㪄㪉㪌㪄㪉㪇㪇㩷䌾㩷㪄㪈㪎㪌㪇㪄㪉㪌㪄㪌㪇㪄㪎㪌㪄㪈㪇㪇㪄㪈㪉㪌㪄㪈㪌㪇㪄㪈㪎㪌㪄㪉㪇㪇㪄㪉㪉㪌㪄㪉㪌㪇㪄㪉㪎㪌㪄㪊㪇㪇㪄㪊㪉㪌㪄㪊㪌㪇㪄㪊㪎㪌㪄㪋㪇㪇㪄㪋㪉㪌㪄㪋㪌㪇㪄㪋㪎㪌㪄㪌㪇㪇⽶࿶㐿ᆎ䋲䋰䋴ᣣᓟ⽶࿶タ⩄㐿ᆎ೨㪇㪈㪉㪌㪅㪏㪈㪉㪌㪅㪏

各段階における地盤面の状況

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図－ 14

計測結果（時系列）

下促進対策の効果が広範囲に渡っている。図－ 15（b）から、位が発生している。変位量は A 工区で最大約 500mm、B同様に試験施工終了時期の水平変位はいずれも改良側に向工区で最大約 800mm 程度となっている。水平変位が改良かって発生しており、浅層部（A.P.0 ～ -1.0m 付近）ならび部に向かって発生する現象は当初の想定どおりであるが、に有楽町層中央部付近（A.P.-21.0m 付近）で大きな水平変

浚渫土と有楽町層の境界部付近で変位量が少なく節状の変17

海面処分場の延命化対策として適用した真空圧密ドレーン工法についてᡷ⦟▸࿐㩿㪘㪀㪑㪍㪇㫄䇮㩿㪙㪀㪑㪍㪈㪅㪉㫄㍑⍫᧼㸉ဳ᳓ᐔᄌ૏㩿㫄㫄㪀䂰㪘㪧㪂㪊㪅㪇㫄䋨᳓૏䋩㪈㪃㪇㪇㪇㪘㪧㪄㪌㪅㪇㫄㪘㪧㪄㪍㪅㪇㫄㪏㪇㪇㪍㪇㪇㪋㪇㪇㪉㪇㪇㪇㪄㪉㪇㪇ሹౝ௑ᢳ⸘㪘㪅㪧㪅㪂㪇㪅㪇⸘ེಠ଀㪘㪅㪧㪅㪄㪌㪅㪇㪘㪧㪄㪈㪇㪅㪍㫄㪘㪧㪄㪉㪇㪅㪇㫄㪘㪧㪄㪉㪇㪅㪇㫄᳓࿶ᑼᴉਅ⸘ᴉਅ᧼ሹౝ௑ᢳ⸘㪘㪧㪄㪉㪐㪅㪇㫄ጀ೎ᴉਅ⸘⽶࿶⸘㪘㪅㪧㪅㪄㪈㪇㪅㪇ᡷ⦟஥㑆㓗᳓࿶⸘䋨䊄䊧䊷䊮వ┵䋩ེਇേὐᣢ⸳⼔ጯ஥㑆㓗᳓࿶⸘䋨࿾⋚ਛ䋩ਇേὐ㪘㪅㪧㪅㪄㪈㪌㪅㪇᧲஥⼔ጯ䈎䉌䈱㔌䉏䇭䋨㫄䋩㪎㪇㪅㪇㪍㪇㪅㪇㪌㪇㪅㪇㪋㪇㪅㪇㪊㪇㪅㪇㪉㪇㪅㪇㪈㪇㪅㪇㪇㪅㪇㪇㪅㪇ᣉᎿਛᔃ㪘㪅㪧㪅㪄㪉㪇㪅㪇㪌㪇㪅㪇ᴉਅ㊂䇭䋨 㪺㫄䋩㪈㪇㪇㪅㪇㪈㪌㪇㪅㪇㪘㪅㪧㪅㪄㪉㪌㪅㪇㪉㪇㪇㪅㪇㪉㪌㪇㪅㪇㪊㪇㪇㪅㪇㪘㪄㪌㩷㪈㪆㪈㪌㪙㪄㪌㩷㪈㪆㪈㪌㪘㪄㪌㩷㪍㪆㪉㪐㩿⽶࿶タ⩄⋥೨㪀㪙㪄㪌㩷㪍㪆㪉㪐㩿⽶࿶タ⩄⋥೨㪀㪘Ꮏ඙䇭㪍㪆㪉㪐䋨⽶࿶タ⩄⋥೨䋩㪘Ꮏ඙䇭㪈㪆㪈㪌㪙Ꮏ඙䇭㪍㪆㪉㪐䋨⽶࿶タ⩄⋥೨㪀㪙Ꮏ඙䇭㪈㪆㪈㪌㪊㪌㪇㪅㪇㪋㪇㪇㪅㪇㪘㪅㪧㪅㪄㪊㪇㪅㪇㪘㪅㪧㪅㪄㪊㪌㪅㪇㩿㪸㪀㩷 ࿾⋚㕙䈱ᴉਅ⁁ᴫ㩷㩿㪹㪀᳓ᐔᄌ૏䈱ಽᏓ䋨ᡷ⦟ㇱ䈫ᧂᡷ⦟ㇱ䈱Ⴚ⇇ㇱ䋩㩷
図－ 15

地盤変形状況

位分布となっている要因としては、浚渫土荷重による有楽定の傾向がなく 10 ～ -10mm の範囲となっており、町層の圧密の進行が挙げられる。このように地盤の圧密度負圧載荷による影響はほとんど認められなかった。

等変形のし易さに応じて水平変位の発生量が大きく異なることがあるため、水平変位量に着目した検討を行う際には留意が必要である。
（3）試験施工結果まとめ

5. 解析との比較（1）一次元圧密沈下解析による検討
設計時に用いた推定手法について検証するため、試験施工における地盤条件、載荷条件を考慮し、一次元圧密沈下

上記結果も含め、試験施工にて得られた知見を以下に述べる。
①

海上部における真空圧密ドレーン工法の施工性に問題はなく、陸上部で実施した場合とおおむね同等の施工効率（70 本 / 日）となった②

浚渫土層を負圧シール層として施工した本工法により、土中に負圧が有効に作用し、沈下促進効果は明瞭であった。

③

沈下量および水平変位量はいずれもドレーンピッチが小さい B 工区（1.8m）の方が A 工区（2.0m）と比較して大きい量となった。

④

改良域から 32.5m の離隔で設置されている既設護岸（既設鋼矢板）の変位は負圧載荷前後において一理論ならびに井戸の理論（Barron の式）に基づいて沈下量の推定を行った。図－ 16 は既往の調査結果から地盤の圧密特性を設定し、浚渫土重量による有楽町層の沈下ならびに負圧載荷による浚渫土ならびに有楽町層の沈下量を重ね合わせて算出した沈下量の経時変化をとりまとめたものである。本結果から、負圧載荷開始時の沈下量の推定精度が低いものの、とくに作用負圧がおおむね一定となった平成
18 年 10 月末～平成 19 年 1 月終了時までの期間において、推定曲線の傾きと実測値の傾きとの整合性は良好である。
このことから、一次元圧密理論ならびに井戸の理論に基づく沈下量、ならびに沈下速度の推定は、真空圧密ドレーン工法適用時の地盤の推定に有効であると判断できる。負圧載荷開始時の沈下量の推定精度が低い原因として、試験施

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9:05:59こうえいフォーラム第 16 号 / 2007.12

工ヤード部の浚渫土の埋立て時期が不明確なため現時点での地盤の状況が不明であり、解析条件の設定が困難である

一連の検討・試験施工の経緯により得られた知見を以下（a）真空圧密ドレーン工法の海上における施工性は比較㪉㪇㪇㪎㪆㪉㪆㪌㪉㪇㪇㪎㪆㪈㪆㪈㪍㪉㪇㪇㪍㪆㪈㪉㪆㪉㪎㪉㪇㪇㪍㪆㪈㪉㪆㪎㪉㪇㪇㪍㪆㪈㪈㪆㪈㪎㪉㪇㪇㪍㪆㪈㪇㪆㪉㪏㪉㪇㪇㪍㪆㪈㪇㪆㪏㪉㪇㪇㪍㪆㪐㪆㪈㪏㪉㪇㪇㪍㪆㪏㪆㪉㪐㪉㪇㪇㪍㪆㪏㪆㪐㪉㪇㪇㪍㪆㪎㪆㪉㪇㪉㪇㪇㪍㪆㪍㪆㪊㪇㪉㪇㪇㪍㪆㪍㪆㪈㪇に示す。
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6. まとめ的良好で、大規模施工に適用が可能であると判断さ㪇㪅㪇㪇㪇⽶࿶૞↪ᦼ㑆‫ޓ‬ᣣ

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（b）キャップ付ドレーンへの負圧載荷により、試験施工

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図－ 16一次元圧密沈下解析結果と実測値との比較（c） 解析結果との比較結果から、真空圧密ドレーン工法施工時の沈下量は、井戸の理論（Barron）に基づく一次元圧密沈下解析により推定が可能である
試験施工結果を反映した本工事施工後の予測解析結果に（2）2 次元 FEM 粘弾塑性解析による検討

基づき、既設護岸の安全性確保、汚染物質流出防止のため実施設計において、既設護岸への影響検討を実施する必要があり、真空圧密ドレーン工法施工時の地盤変形を定量的に把握する必要があることから、地盤の変形、圧密挙動を再現でき、多くの実務で適用されている関口・太田モデルを用いた 2 次元 FEM 弾粘塑性解析を行った。

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ドレーン工法の適用性、予測解析手法・モデル化の妥当性

渫土受入れ期間の延長が実現できる見込みである。
全国の一般廃棄物の海面処分比率は平成 10 ～ 16 年の

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O連の設計検討・試験施工の結果から、海上部での真空圧密約 200 万 m3 の処分容量の確保が可能で、約 2 年間分の浚ᡷ⦟ၞឃ᳓Ⴚ⇇ O 㑆㓒ឃ᳓Ⴚ⇇

ドレーンピッチ、打設深度を決定し実施設計を行った。一が検証できた。本延命化策の適用により C ブロックでは解析モデルは図－ 17 に示す通りである。
ၒ࿯ጀ ጀෘOの遮水基盤確保、経済性等に着目して対策工の施工範囲、間にほぼ倍増しており、海面処分場の計画的な確保は国のේ࿾⋚䋨᦭ᭉ↸ጀ䋩

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港湾整備事業においても重点事項として挙げられている。
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図－ 17ᡷ⦟᏷ O

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二次元 FEM 解析モデル

以上を踏まえ、海面処分場の建設や、その延命化のための技術のニーズは今後も高まっていくと考えられ、真空圧密工法の水上施工技術の技術開発による適用性の拡大、予改良域中心部の沈下量の推移を透水係数に着目してフィッテイングした結果、試験値から求められた透水係数の 1.5 倍～ 2.5 倍程度にしたケースで沈下傾向を良く再現できた。

測精度の向上による経済的な設計手法の確立、より効果的な延命化策の提案等が望まれていると考えられる。
謝辞：本稿は東京都港湾局発注の「平成 16 年度新海面処

図－ 18 には、A 工区の水平方向の地表面の沈下量測定

分場 C ブロック延命化対策実施設計」、ならびに「平成 18値と FEM による推定値を図示した。本結果から地表面沈年度新海面処分場延命化対策（沈下促進）実施設計」業務に下形状は、改良中央で実績と解析結果がよく一致している

よって得られた成果の一部をご紹介させていただいたもの

が、改良域端部（A-9）では解析結果の方が小さくなっていである。業務の遂行にあたり、平成 18 年度に実施された「新る。改良範囲の端部では誤差が大きくなっている要因とし海面処分場延命化対策（沈下促進）技術検討委員会」において、仕切り矢板の影響や浚渫土の地盤特性のばらつきなどて東京工業大学太田秀樹教授、首都大学東京大学院小泉明が挙げられる。

教授、国土交通省関東地方整備局港湾空港技術調査事務所
諸星一信所長、（独）港湾空港技術研究所渡部要一土質研究㪘㪄㪐㪘㪄㪏㪘㪄㪎㪘㪄㪍

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5.0

図－ 18120

東京港建設事務所の関係各位、真空圧密ドレーン工法研究会の関係各位ならびに社内の多くの方からのご協力をいた

1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0

室長から多くのご助言・ご指導をいただいた。また東京都

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だいた。ここに記して厚く御礼申し上げます。
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参考文献1） 東京都港湾局：新版東京港地盤図、2005.

二次元 FEM 解析結果と実測値の比較
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