盛土支持地盤の補強構造
【課題】低改良率の地盤改良により盛土支持地盤を有効に補強して充分な側方流動防止効果を得る。
【解決手段】盛土1の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体3を盛土支持地盤2中に築造するとともに、盛土の底層部もしくは盛土支持地盤の表層部には側方流動が生じる方向に沿って引張材5を配設し、引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに引張材の他端部を他の地盤改良体の上部に定着する。地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材6を一体に固着してその上部に引張材を連結し、芯材を介して引張材を地盤改良体に対して定着する。引張材の中間部を他の地盤改良体(地盤改良杭7)により支持する。盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を設けて斜杭により地盤改良体の上部を支持する。
【解決手段】盛土1の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体3を盛土支持地盤2中に築造するとともに、盛土の底層部もしくは盛土支持地盤の表層部には側方流動が生じる方向に沿って引張材5を配設し、引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに引張材の他端部を他の地盤改良体の上部に定着する。地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材6を一体に固着してその上部に引張材を連結し、芯材を介して引張材を地盤改良体に対して定着する。引張材の中間部を他の地盤改良体(地盤改良杭7)により支持する。盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を設けて斜杭により地盤改良体の上部を支持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の、盛土支持地盤の安定化や側方流動防止等のための補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、軟弱地盤上に盛土を造成する場合においては盛土重量が載荷されることにより原地盤に沈下・すべりや側方流動などの安定問題が生じる場合があり、そのような懸念がある場合には原地盤(盛土支持地盤)に対する安定性を確保するための補強が必要である。
そのための補強手法としてはたとえば特許文献1や特許文献2に示されるものが知られている。特許文献1に示される盛土の補強構造は、盛土の内部に矢板壁を連続的に設置するというものである。特許文献2に示される盛土構造物の液状化対策工法は、盛土の両側の法尻部に連続地中壁を構築し、双方の連続地中壁の頭部どうしをタイロッドで連結したり、各連続地中壁の頭部をアースアンカーにより支持するというものである。
【0003】
その他にも盛土支持地盤に対して予め地盤改良を行うという補強手法が知られており、その一事例を図5に示す。
これは、道路や鉄道あるいは堰堤のような所定幅で一方向に長い形態の盛土1を軟弱な盛土支持地盤2(原地盤)上に築造する場合の適用例であって、深層混合処理工法等による地盤改良体3を盛土1の両側の法面の下部において安定な支持層4に達するように築造し、それら地盤改良体3によって盛土1による上載荷重を支持するとともに盛土支持地盤2に生じる側方流動に対して抵抗するというものである。
【特許文献1】特開2003−13451号公報
【特許文献2】特開平11−1926号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に示されるような矢板壁による補強や、特許文献2に示されるような連続地中壁による補強は、いずれも大がかりな施工を必要として工費がかさむものであり、また適用範囲が限定されるものであって必ずしも広く一般に適用できるものではない。
【0005】
その点では図5に示すような地盤改良体3による補強は有利であるとも考えられるが、これにも次のような問題を残している。
すなわち、盛土支持地盤2に側方流動等による水平変位が生じる場合には、図5(a)に示すように深部よりも地表部で大きな地盤変位が生じ、したがって地盤改良体3の上部には側方流動圧による大きな曲げ荷重が作用して外側への曲げ変形が生じることが想定される。この場合、地盤改良体3は圧縮力に対しては充分な耐力を有するものの引張力に対しては充分な耐力はないことから、上記のような曲げ変形が生じた場合に引張側となる地盤改良体3の内側上部には比較的容易にひび割れが生じてしまい、側方流動圧に対する充分な抵抗力を発揮できないことが懸念される。
そのため、従来においては地盤改良体3に過大な引張応力が生じないようにその幅寸法(側方流動を受ける方向の幅寸法)を充分に大きくする必要があり、通常は図示しているように地盤改良体3の幅Wを長さLに対して50〜70%程度にもする必要があるとされている。
このように、従来においては地盤改良体3による補強効果を充分に確保するためには幅の広い地盤改良体3を多数築造する必要があり、したがって盛土支持地盤2に対する改良率を充分に高くせざるを得ず、必然的にコスト削減や工期短縮にも自ずと限界があった。
【0006】
上記事情に鑑み、本発明は盛土支持地盤を地盤改良体により補強する場合において、低改良率であっても充分な補強効果が得られて工費削減と工期短縮を充分に図ることのできる有効適切な補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の盛土支持地盤の補強構造は、軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の盛土支持地盤の補強構造であって、盛土の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体を盛土支持地盤中に築造するとともに、盛土と盛土支持地盤の層境付近に、想定される盛土支持地盤の水平変位方向に沿って引張材を配設し、該引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに該引張材の他端部を盛土支持地盤中に築造された他の地盤改良体の上部に定着してなることを特徴とする。
【0008】
本発明においては、地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、該芯材の上部に引張材を連結することによって該引張材を前記芯材を介して地盤改良体に対して定着すると良い。
また、引張材の中間部を他の地盤改良体により支持することが好ましい。
さらに、盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を築造し、該斜杭により前記地盤改良体の上部を支持することが考えられる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、地盤改良体に作用する側方流動等による水平方向圧力は引張材を介して他の地盤改良体に伝達されてそれらの全体で地盤改良体の変位や曲げ変形を確実に拘束することができ、したがって地盤改良体が倒れ込んだりその上部がひび割れを生じるといった事態を有効に回避することができ、その結果、改良率をさほど大きくせずとも優れた側方流動防止効果が得られ、工費削減と工期短縮に大きく寄与し得る。
【0010】
特に、地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、その芯材に引張材を連結することにより、引張材を芯材を介して地盤改良体に対して確実強固に定着することができるし、その芯材が地盤改良体に対する曲げ補強材としても機能して地盤改良体の曲げ変形をより確実に防止できる。
また、引張材の中間部を他の地盤改良体により下方から支持することにより、引張材の中間部が下方に撓んでしまったり、引張材自体が沈下してしまうことを防止することができる。
さらに、地盤改良体の側部に斜杭を設けてその斜杭により地盤改良体の上部を支持することにより、地盤改良体の転倒や曲げ変形をより確実に拘束することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の一実施形態を図1に示す。本実施形態は図5に示したものと同様に、軟弱な盛土支持地盤(原地盤)2上に道路や鉄道あるいは堰堤のような所定幅で一方向に長い盛土1を造成する場合の適用例であって、盛土1の両側の対向する法面(周縁部)の下部に深層混合処理工法等による地盤改良体3を安定な支持層4に達するように築造し、その地盤改良体3によって盛土1による上載荷重を支持するとともに盛土支持地盤2に生じる側方流動等の水平変位に抵抗することを基本とするものであるが、特に本実施形態では盛土1と盛土支持地盤2の層境付近にその幅方向(横断方向:想定される側方流動等の水平変位方向である)に沿うように引張材5を配設し、その引張材5の両端部を周縁部の地盤改良体3とそれに対向する他の周縁部の地盤改良体3の上部に対して芯材6を介してそれぞれ連結することを主眼としている。
【0012】
図示例の地盤改良体3は、円形断面の3本の地盤改良杭を相互にラップさせて一体化することにより、盛土1の幅方向(横断方向)に沿う壁状の形態で築造されたものである。
その地盤改良体3を形成している3本の地盤改良杭のうち最も外側(法尻に近い方)に位置しているものの上部には、H形鋼あるいは鋼管等の鋼材からなる短尺の剛性のある芯材6、もしくは定着突起を設けたワイヤー等の可撓性の芯材6が挿入されて一体に固着されている。芯材6の上部は盛土1内にわずかに突出していて、そこに上記の引張材5の端部が連結されており、したがって引張材5は芯材6を介して地盤改良体3に対して確実強固に定着されたものとなっている。
なお、地盤改良体3に対する芯材6の一体化強度を確保するために、芯材6にたとえばスタッドや突起等の適宜の定着力増強手段を設けておいても良い。
【0013】
引張材5としては所望の引張強度を有する素材からなる棒材や線材、たとえば小断面の鉄骨材や鋼材、鉄筋やPC鋼線、あるいは高強度繊維によるジオテキスタイルやロープ等、が好適に採用可能であり、必要に応じて耐久性確保のための防錆等の処理を施せば良い。
その引張材5は両端部がそれぞれ上記の芯材6を介して両側の地盤改良体3の上部に強固に定着されて両側の地盤改良体3の上部相互間に架設されることにより、この引張材5がタイロッドと同様に機能して両側の地盤改良体3どうしを構造的に連結しており、それらの全体でいわば門形のフレームが構成されたものとなっている。
【0014】
また、本実施形態においては引張材5により連結された両側の地盤改良体3の間に複数(図示例では3本)の他の地盤改良杭7が間隔をおいて築造されていて、引張材5の中間部はそれら地盤改良杭7の頭部によって下方から支持されており、これにより引張材5の中間部が下方に大きく撓んでしまったり、引張材5自体が盛土支持地盤2中に沈下してしまうことが防止されるようになっている。
なお、必要であれば破線で示しているように一部あるいは全ての地盤改良杭7の上部にも芯材6を固着して、引張材5の中間部もその芯材6を介して地盤改良杭7に対して連結しても良い。
また、引張材5は盛土1と盛土支持地盤2の層境付近に配設すれば良く、その限りにおいては引張材5を盛土1内の底層部に配設しても良いし、あるいは盛土支持地盤2内の表層部に配設しても良く、その場合には芯材6の上部を盛土1内に突出させる必要はない。
【0015】
本実施形態の補強構造によれば、軟弱な盛土支持地盤2に側方流動等の水平変位が生じた場合にはその水平方向圧力が地盤改良体3の特に上部に作用するのであるが、地盤改良体3の上部には引張材5が連結されているので、その引張材5により地盤改良体3は後方側から支持され、かつ地盤改良体3に作用する側方流動圧は引張材5を介して逆側の地盤改良体3にも伝達され、したがってそれらの全体で地盤改良体3の変位や曲げ変形を確実に拘束することができる。その結果、地盤改良体3が外側に倒れ込んだり、その上部が曲げ変形してひび割れを生じるといった事態を有効に回避でき、地盤改良体3による優れた側方流動防止効果が得られる。
しかも、引張材5を地盤改良体3に対して定着するための芯材6を地盤改良体3の上部に差し込んで一体に固着していることから、その芯材6が地盤改良体3に対する曲げ補強材としても機能して地盤改良体3の引張耐力は自ずと向上したものとなる。特に両側の地盤改良体3を引張材5により連結していることから、双方の地盤改良体3が水平方向圧力を受けた際には外側への変形が拘束されて上部外側が引張側となるので、図示例のようにその位置に芯材6を設けることによって引張耐力を効果的に増強できるものとなっている。
したがって本実施形態の補強構造によれば、地盤改良体3の幅Wをさほど大きくせずとも、また地盤改良体3自体の強度をさほど大きくせずとも、引張材5および芯材6との協働により優れた側方流動防止効果が得られ、図5に示した従来例のような単なる地盤改良による場合に比べて改良率を充分に削減することが可能であり、工費削減と工期短縮に大きく寄与し得る。
【0016】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、以下に他の実施形態を図2〜図4を参照して説明する。
図2に示す実施形態は盛土1の幅寸法が大きい場合(盛土1が平面的に大きな広がりを有している場合)に好適な適用例である。
この場合も、上記実施形態と同様に法面の下部に設けた両側の地盤改良体3の間に引張材5を架設することでも良いのであるが、その場合は引張材5の長さが徒らに長くなるので、本実施形態では双方の地盤改良体3の間に設けた他の地盤改良杭7のいずれか(図示例では地盤改良体3の後方の2本目の地盤改良杭)に対して引張材5の他端部を連結しており、それにより引張材5を無駄に長くすることなく同様の効果が得られるものとなっている。
【0017】
図3に示す実施形態は、法面の下部に設ける地盤改良体3を盛土1の長さ方向(縦断方向:周縁部方向)に長い壁状に築造し、その地盤改良体3に2本の引張材5を連結するようにしたものである。この場合、地盤改良体3を盛土1の長さ方向に連続的に設けることでも良いのであるが、その場合には盛土1の横断方向の地下水流が地盤改良体3により遮断されてしまうので、それが好ましくない場合には図示例のように地盤改良体3の間に若干の間隙8を確保することが好ましい。
この間隙8の大きさについては、この間隙8から盛土支持地盤2内の土砂が盛土支持地盤2外に抜け出さないように設定する必要がある。具体的には、軟弱地盤の粘着力や側方流動圧等を基に設定される。なお、このことは図1〜図2に示した実施形態において地盤改良体3の間に確保される間隙8についても同様である。
本実施形態においても両側の地盤改良体3の外側への転倒や曲げ変形が引張材5および芯材6により有効に拘束されて優れた側方流動防止効果が得られるが、本実施形態ではそれに加えて両側の地盤改良体3の間にも同じく盛土1の長さ方向に沿う壁状の地盤改良体9を築造しており、それら地盤改良体9によりさらに優れた側方流動防止効果が得られるものとなっている。
なお、先の実施形態と同様に引張材5の中間部を地盤改良体9によって支持して撓みを防止すれば良く、必要であれば一部あるいは全ての地盤改良体9の上部にも芯材6を固着してその芯材6を介して引張材5を地盤改良体9に対しても定着すれば良い。
【0018】
図4に示す実施形態は、図3に示した実施形態を基本としてそれにさらに斜杭10を付加したものである。斜杭10は地盤改良杭を傾斜状態で築造したものであって、その上部を地盤改良体3の上部に近接あるいは接合させた状態で設けることにより、斜杭10の圧縮耐力によって地盤改良体3の転倒や上部の曲げ変形を拘束するようにしたものである。
この場合、(a)に示すように斜杭10を地盤改良体3の外側において内側に傾斜するように設ければ、その斜杭10により地盤改良体3の外側への変形を直接的に拘束することができる。
また、(b)に示すように斜杭10を地盤改良体10の内側において外側に傾斜するように設けても良く、この場合は地盤改良体3に作用する水平方向圧力が引張材5を介して逆側の地盤改良体3に伝達されるから、その逆側の地盤改良体3の内側への変形を逆側の斜杭10により拘束することで同様の効果が得られる。
【0019】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものでは勿論なく、上記各実施形態を適宜組み合わせることをはじめとして、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更が可能である。
地盤改良体3に対する引張材5の定着は上記各実施形態のように芯材6を介して行うことが現実的であり、それにより芯材6による地盤改良体3に対する曲げ補強効果も併せて得られるのでそのように構成することが好ましく、その場合には芯材6を引張応力が顕著に生じる範囲に設置してその長さや強度を所望の補強効果が得られるように設定すれば良いが、本発明はそうすることに限るものではなく、芯材6による地盤改良体3に対する補強を特に必要としない場合には芯材6を単に引張材5の定着手段として機能させれば良い。
また、引張材5の定着を必ずしも芯材6を介して行うことに限るものでもなく、所望の定着強度が確保できる場合には地盤改良体3に対する引張材5の定着を他の手法で定着することでも良く、たとえば地盤改良体3の上部に適宜の連結部材を装着あるいは嵌着してそれに引張材5を締結あるいは溶接したり、引張材5が線材である場合には引張材5を地盤改良体3の上部に巻き付けることも考えられる。
【0020】
さらに、本発明においては引張材5を盛土支持地盤の水平変位方向に沿って配設する必要があり、したがって通常は上記各実施形態のように引張材5を盛土1の幅方向に平行に配設することが現実的であるが、要は引張材5が側方流動に抵抗できれば良く、その限りにおいて引張材5の配設方向は適宜であってたとえば盛土1の幅方向に対して斜めに配設しても良い。また、側方流動の生じる方向が特定できないような場合には、必要に応じて盛土1の幅方向のみならず長さ方向にも沿うように引張材5を配設して全体として格子状をなすようにしても良い。
また、盛土支持地盤2の上に盛土1が直接載荷される形態の他に、擁壁や補強壁等の基礎版や補強シート等を介して盛土1が載荷される形態であっても良く、その場合にはそれら基礎版や補強シート等と盛土支持地盤2との間に引張材5を配設すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の盛土支持地盤の補強構造の一実施形態を示す図である。
【図2】同、他の実施形態を示す図である。
【図3】同、他の実施形態を示す図である。
【図4】同、他の実施形態を示す図である。
【図5】従来の盛土支持地盤の補強構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0022】
1 盛土
2 盛土支持地盤(軟弱地盤)
3 地盤改良体
4 支持層
5 引張材
6 芯材(鋼材)
7 地盤改良杭(地盤改良体)
8 間隙
9 地盤改良体
10 斜杭(地盤改良杭)
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の、盛土支持地盤の安定化や側方流動防止等のための補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、軟弱地盤上に盛土を造成する場合においては盛土重量が載荷されることにより原地盤に沈下・すべりや側方流動などの安定問題が生じる場合があり、そのような懸念がある場合には原地盤(盛土支持地盤)に対する安定性を確保するための補強が必要である。
そのための補強手法としてはたとえば特許文献1や特許文献2に示されるものが知られている。特許文献1に示される盛土の補強構造は、盛土の内部に矢板壁を連続的に設置するというものである。特許文献2に示される盛土構造物の液状化対策工法は、盛土の両側の法尻部に連続地中壁を構築し、双方の連続地中壁の頭部どうしをタイロッドで連結したり、各連続地中壁の頭部をアースアンカーにより支持するというものである。
【0003】
その他にも盛土支持地盤に対して予め地盤改良を行うという補強手法が知られており、その一事例を図5に示す。
これは、道路や鉄道あるいは堰堤のような所定幅で一方向に長い形態の盛土1を軟弱な盛土支持地盤2(原地盤)上に築造する場合の適用例であって、深層混合処理工法等による地盤改良体3を盛土1の両側の法面の下部において安定な支持層4に達するように築造し、それら地盤改良体3によって盛土1による上載荷重を支持するとともに盛土支持地盤2に生じる側方流動に対して抵抗するというものである。
【特許文献1】特開2003−13451号公報
【特許文献2】特開平11−1926号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に示されるような矢板壁による補強や、特許文献2に示されるような連続地中壁による補強は、いずれも大がかりな施工を必要として工費がかさむものであり、また適用範囲が限定されるものであって必ずしも広く一般に適用できるものではない。
【0005】
その点では図5に示すような地盤改良体3による補強は有利であるとも考えられるが、これにも次のような問題を残している。
すなわち、盛土支持地盤2に側方流動等による水平変位が生じる場合には、図5(a)に示すように深部よりも地表部で大きな地盤変位が生じ、したがって地盤改良体3の上部には側方流動圧による大きな曲げ荷重が作用して外側への曲げ変形が生じることが想定される。この場合、地盤改良体3は圧縮力に対しては充分な耐力を有するものの引張力に対しては充分な耐力はないことから、上記のような曲げ変形が生じた場合に引張側となる地盤改良体3の内側上部には比較的容易にひび割れが生じてしまい、側方流動圧に対する充分な抵抗力を発揮できないことが懸念される。
そのため、従来においては地盤改良体3に過大な引張応力が生じないようにその幅寸法(側方流動を受ける方向の幅寸法)を充分に大きくする必要があり、通常は図示しているように地盤改良体3の幅Wを長さLに対して50〜70%程度にもする必要があるとされている。
このように、従来においては地盤改良体3による補強効果を充分に確保するためには幅の広い地盤改良体3を多数築造する必要があり、したがって盛土支持地盤2に対する改良率を充分に高くせざるを得ず、必然的にコスト削減や工期短縮にも自ずと限界があった。
【0006】
上記事情に鑑み、本発明は盛土支持地盤を地盤改良体により補強する場合において、低改良率であっても充分な補強効果が得られて工費削減と工期短縮を充分に図ることのできる有効適切な補強構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の盛土支持地盤の補強構造は、軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の盛土支持地盤の補強構造であって、盛土の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体を盛土支持地盤中に築造するとともに、盛土と盛土支持地盤の層境付近に、想定される盛土支持地盤の水平変位方向に沿って引張材を配設し、該引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに該引張材の他端部を盛土支持地盤中に築造された他の地盤改良体の上部に定着してなることを特徴とする。
【0008】
本発明においては、地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、該芯材の上部に引張材を連結することによって該引張材を前記芯材を介して地盤改良体に対して定着すると良い。
また、引張材の中間部を他の地盤改良体により支持することが好ましい。
さらに、盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を築造し、該斜杭により前記地盤改良体の上部を支持することが考えられる。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、地盤改良体に作用する側方流動等による水平方向圧力は引張材を介して他の地盤改良体に伝達されてそれらの全体で地盤改良体の変位や曲げ変形を確実に拘束することができ、したがって地盤改良体が倒れ込んだりその上部がひび割れを生じるといった事態を有効に回避することができ、その結果、改良率をさほど大きくせずとも優れた側方流動防止効果が得られ、工費削減と工期短縮に大きく寄与し得る。
【0010】
特に、地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、その芯材に引張材を連結することにより、引張材を芯材を介して地盤改良体に対して確実強固に定着することができるし、その芯材が地盤改良体に対する曲げ補強材としても機能して地盤改良体の曲げ変形をより確実に防止できる。
また、引張材の中間部を他の地盤改良体により下方から支持することにより、引張材の中間部が下方に撓んでしまったり、引張材自体が沈下してしまうことを防止することができる。
さらに、地盤改良体の側部に斜杭を設けてその斜杭により地盤改良体の上部を支持することにより、地盤改良体の転倒や曲げ変形をより確実に拘束することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の一実施形態を図1に示す。本実施形態は図5に示したものと同様に、軟弱な盛土支持地盤(原地盤)2上に道路や鉄道あるいは堰堤のような所定幅で一方向に長い盛土1を造成する場合の適用例であって、盛土1の両側の対向する法面(周縁部)の下部に深層混合処理工法等による地盤改良体3を安定な支持層4に達するように築造し、その地盤改良体3によって盛土1による上載荷重を支持するとともに盛土支持地盤2に生じる側方流動等の水平変位に抵抗することを基本とするものであるが、特に本実施形態では盛土1と盛土支持地盤2の層境付近にその幅方向(横断方向:想定される側方流動等の水平変位方向である)に沿うように引張材5を配設し、その引張材5の両端部を周縁部の地盤改良体3とそれに対向する他の周縁部の地盤改良体3の上部に対して芯材6を介してそれぞれ連結することを主眼としている。
【0012】
図示例の地盤改良体3は、円形断面の3本の地盤改良杭を相互にラップさせて一体化することにより、盛土1の幅方向(横断方向)に沿う壁状の形態で築造されたものである。
その地盤改良体3を形成している3本の地盤改良杭のうち最も外側(法尻に近い方)に位置しているものの上部には、H形鋼あるいは鋼管等の鋼材からなる短尺の剛性のある芯材6、もしくは定着突起を設けたワイヤー等の可撓性の芯材6が挿入されて一体に固着されている。芯材6の上部は盛土1内にわずかに突出していて、そこに上記の引張材5の端部が連結されており、したがって引張材5は芯材6を介して地盤改良体3に対して確実強固に定着されたものとなっている。
なお、地盤改良体3に対する芯材6の一体化強度を確保するために、芯材6にたとえばスタッドや突起等の適宜の定着力増強手段を設けておいても良い。
【0013】
引張材5としては所望の引張強度を有する素材からなる棒材や線材、たとえば小断面の鉄骨材や鋼材、鉄筋やPC鋼線、あるいは高強度繊維によるジオテキスタイルやロープ等、が好適に採用可能であり、必要に応じて耐久性確保のための防錆等の処理を施せば良い。
その引張材5は両端部がそれぞれ上記の芯材6を介して両側の地盤改良体3の上部に強固に定着されて両側の地盤改良体3の上部相互間に架設されることにより、この引張材5がタイロッドと同様に機能して両側の地盤改良体3どうしを構造的に連結しており、それらの全体でいわば門形のフレームが構成されたものとなっている。
【0014】
また、本実施形態においては引張材5により連結された両側の地盤改良体3の間に複数(図示例では3本)の他の地盤改良杭7が間隔をおいて築造されていて、引張材5の中間部はそれら地盤改良杭7の頭部によって下方から支持されており、これにより引張材5の中間部が下方に大きく撓んでしまったり、引張材5自体が盛土支持地盤2中に沈下してしまうことが防止されるようになっている。
なお、必要であれば破線で示しているように一部あるいは全ての地盤改良杭7の上部にも芯材6を固着して、引張材5の中間部もその芯材6を介して地盤改良杭7に対して連結しても良い。
また、引張材5は盛土1と盛土支持地盤2の層境付近に配設すれば良く、その限りにおいては引張材5を盛土1内の底層部に配設しても良いし、あるいは盛土支持地盤2内の表層部に配設しても良く、その場合には芯材6の上部を盛土1内に突出させる必要はない。
【0015】
本実施形態の補強構造によれば、軟弱な盛土支持地盤2に側方流動等の水平変位が生じた場合にはその水平方向圧力が地盤改良体3の特に上部に作用するのであるが、地盤改良体3の上部には引張材5が連結されているので、その引張材5により地盤改良体3は後方側から支持され、かつ地盤改良体3に作用する側方流動圧は引張材5を介して逆側の地盤改良体3にも伝達され、したがってそれらの全体で地盤改良体3の変位や曲げ変形を確実に拘束することができる。その結果、地盤改良体3が外側に倒れ込んだり、その上部が曲げ変形してひび割れを生じるといった事態を有効に回避でき、地盤改良体3による優れた側方流動防止効果が得られる。
しかも、引張材5を地盤改良体3に対して定着するための芯材6を地盤改良体3の上部に差し込んで一体に固着していることから、その芯材6が地盤改良体3に対する曲げ補強材としても機能して地盤改良体3の引張耐力は自ずと向上したものとなる。特に両側の地盤改良体3を引張材5により連結していることから、双方の地盤改良体3が水平方向圧力を受けた際には外側への変形が拘束されて上部外側が引張側となるので、図示例のようにその位置に芯材6を設けることによって引張耐力を効果的に増強できるものとなっている。
したがって本実施形態の補強構造によれば、地盤改良体3の幅Wをさほど大きくせずとも、また地盤改良体3自体の強度をさほど大きくせずとも、引張材5および芯材6との協働により優れた側方流動防止効果が得られ、図5に示した従来例のような単なる地盤改良による場合に比べて改良率を充分に削減することが可能であり、工費削減と工期短縮に大きく寄与し得る。
【0016】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、以下に他の実施形態を図2〜図4を参照して説明する。
図2に示す実施形態は盛土1の幅寸法が大きい場合(盛土1が平面的に大きな広がりを有している場合)に好適な適用例である。
この場合も、上記実施形態と同様に法面の下部に設けた両側の地盤改良体3の間に引張材5を架設することでも良いのであるが、その場合は引張材5の長さが徒らに長くなるので、本実施形態では双方の地盤改良体3の間に設けた他の地盤改良杭7のいずれか(図示例では地盤改良体3の後方の2本目の地盤改良杭)に対して引張材5の他端部を連結しており、それにより引張材5を無駄に長くすることなく同様の効果が得られるものとなっている。
【0017】
図3に示す実施形態は、法面の下部に設ける地盤改良体3を盛土1の長さ方向(縦断方向:周縁部方向)に長い壁状に築造し、その地盤改良体3に2本の引張材5を連結するようにしたものである。この場合、地盤改良体3を盛土1の長さ方向に連続的に設けることでも良いのであるが、その場合には盛土1の横断方向の地下水流が地盤改良体3により遮断されてしまうので、それが好ましくない場合には図示例のように地盤改良体3の間に若干の間隙8を確保することが好ましい。
この間隙8の大きさについては、この間隙8から盛土支持地盤2内の土砂が盛土支持地盤2外に抜け出さないように設定する必要がある。具体的には、軟弱地盤の粘着力や側方流動圧等を基に設定される。なお、このことは図1〜図2に示した実施形態において地盤改良体3の間に確保される間隙8についても同様である。
本実施形態においても両側の地盤改良体3の外側への転倒や曲げ変形が引張材5および芯材6により有効に拘束されて優れた側方流動防止効果が得られるが、本実施形態ではそれに加えて両側の地盤改良体3の間にも同じく盛土1の長さ方向に沿う壁状の地盤改良体9を築造しており、それら地盤改良体9によりさらに優れた側方流動防止効果が得られるものとなっている。
なお、先の実施形態と同様に引張材5の中間部を地盤改良体9によって支持して撓みを防止すれば良く、必要であれば一部あるいは全ての地盤改良体9の上部にも芯材6を固着してその芯材6を介して引張材5を地盤改良体9に対しても定着すれば良い。
【0018】
図4に示す実施形態は、図3に示した実施形態を基本としてそれにさらに斜杭10を付加したものである。斜杭10は地盤改良杭を傾斜状態で築造したものであって、その上部を地盤改良体3の上部に近接あるいは接合させた状態で設けることにより、斜杭10の圧縮耐力によって地盤改良体3の転倒や上部の曲げ変形を拘束するようにしたものである。
この場合、(a)に示すように斜杭10を地盤改良体3の外側において内側に傾斜するように設ければ、その斜杭10により地盤改良体3の外側への変形を直接的に拘束することができる。
また、(b)に示すように斜杭10を地盤改良体10の内側において外側に傾斜するように設けても良く、この場合は地盤改良体3に作用する水平方向圧力が引張材5を介して逆側の地盤改良体3に伝達されるから、その逆側の地盤改良体3の内側への変形を逆側の斜杭10により拘束することで同様の効果が得られる。
【0019】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものでは勿論なく、上記各実施形態を適宜組み合わせることをはじめとして、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更が可能である。
地盤改良体3に対する引張材5の定着は上記各実施形態のように芯材6を介して行うことが現実的であり、それにより芯材6による地盤改良体3に対する曲げ補強効果も併せて得られるのでそのように構成することが好ましく、その場合には芯材6を引張応力が顕著に生じる範囲に設置してその長さや強度を所望の補強効果が得られるように設定すれば良いが、本発明はそうすることに限るものではなく、芯材6による地盤改良体3に対する補強を特に必要としない場合には芯材6を単に引張材5の定着手段として機能させれば良い。
また、引張材5の定着を必ずしも芯材6を介して行うことに限るものでもなく、所望の定着強度が確保できる場合には地盤改良体3に対する引張材5の定着を他の手法で定着することでも良く、たとえば地盤改良体3の上部に適宜の連結部材を装着あるいは嵌着してそれに引張材5を締結あるいは溶接したり、引張材5が線材である場合には引張材5を地盤改良体3の上部に巻き付けることも考えられる。
【0020】
さらに、本発明においては引張材5を盛土支持地盤の水平変位方向に沿って配設する必要があり、したがって通常は上記各実施形態のように引張材5を盛土1の幅方向に平行に配設することが現実的であるが、要は引張材5が側方流動に抵抗できれば良く、その限りにおいて引張材5の配設方向は適宜であってたとえば盛土1の幅方向に対して斜めに配設しても良い。また、側方流動の生じる方向が特定できないような場合には、必要に応じて盛土1の幅方向のみならず長さ方向にも沿うように引張材5を配設して全体として格子状をなすようにしても良い。
また、盛土支持地盤2の上に盛土1が直接載荷される形態の他に、擁壁や補強壁等の基礎版や補強シート等を介して盛土1が載荷される形態であっても良く、その場合にはそれら基礎版や補強シート等と盛土支持地盤2との間に引張材5を配設すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の盛土支持地盤の補強構造の一実施形態を示す図である。
【図2】同、他の実施形態を示す図である。
【図3】同、他の実施形態を示す図である。
【図4】同、他の実施形態を示す図である。
【図5】従来の盛土支持地盤の補強構造の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0022】
1 盛土
2 盛土支持地盤(軟弱地盤)
3 地盤改良体
4 支持層
5 引張材
6 芯材(鋼材)
7 地盤改良杭(地盤改良体)
8 間隙
9 地盤改良体
10 斜杭(地盤改良杭)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の盛土支持地盤の補強構造であって、
盛土の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体を盛土支持地盤中に築造するとともに、盛土と盛土支持地盤の層境付近に、想定される盛土支持地盤の水平変位方向に沿って引張材を配設し、該引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに該引張材の他端部を盛土支持地盤中に築造された他の地盤改良体の上部に定着してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項2】
請求項1記載の盛土支持地盤の補強構造であって
地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、該芯材の上部に引張材を連結することによって該引張材を前記芯材を介して地盤改良体に対して定着してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項3】
請求項1または2記載の盛土支持地盤の補強構造であって
引張材の中間部を他の地盤改良体により支持してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の盛土支持地盤の補強構造であって
盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を築造し、該斜杭により前記地盤改良体の上部を支持してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項1】
軟弱な盛土支持地盤上に盛土を造成する際の盛土支持地盤の補強構造であって、
盛土の少なくとも周縁部を支持する地盤改良体を盛土支持地盤中に築造するとともに、盛土と盛土支持地盤の層境付近に、想定される盛土支持地盤の水平変位方向に沿って引張材を配設し、該引張材の一端部を前記地盤改良体の上部に定着するとともに該引張材の他端部を盛土支持地盤中に築造された他の地盤改良体の上部に定着してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項2】
請求項1記載の盛土支持地盤の補強構造であって
地盤改良体の上部に鋼材からなる芯材を一体に固着し、該芯材の上部に引張材を連結することによって該引張材を前記芯材を介して地盤改良体に対して定着してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項3】
請求項1または2記載の盛土支持地盤の補強構造であって
引張材の中間部を他の地盤改良体により支持してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の盛土支持地盤の補強構造であって
盛土の周縁部を支持する地盤改良体の外側または内側の側部に地盤改良体からなる斜杭を築造し、該斜杭により前記地盤改良体の上部を支持してなることを特徴とする盛土支持地盤の補強構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【公開番号】特開2008−303580(P2008−303580A)
【公開日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−150564(P2007−150564)
【出願日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【出願人】(301031392)独立行政法人土木研究所 (107)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】(000185972)小野田ケミコ株式会社 (58)
【出願人】(000166627)五洋建設株式会社 (364)
【出願人】(391019740)三信建設工業株式会社 (59)
【出願人】(000177416)三和機材株式会社 (144)
【出願人】(000150110)株式会社竹中土木 (101)
【出願人】(000219406)東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】(000222668)東洋建設株式会社 (131)
【出願人】(390036504)日特建設株式会社 (99)
【出願人】(000236610)株式会社不動テトラ (136)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【出願人】(301031392)独立行政法人土木研究所 (107)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】(000185972)小野田ケミコ株式会社 (58)
【出願人】(000166627)五洋建設株式会社 (364)
【出願人】(391019740)三信建設工業株式会社 (59)
【出願人】(000177416)三和機材株式会社 (144)
【出願人】(000150110)株式会社竹中土木 (101)
【出願人】(000219406)東亜建設工業株式会社 (177)
【出願人】(000222668)東洋建設株式会社 (131)
【出願人】(390036504)日特建設株式会社 (99)
【出願人】(000236610)株式会社不動テトラ (136)
【Fターム(参考)】
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