JP4131424B2 - 地盤改良工法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は耐久性および浸透性を有する超微粒子セメントの注入材を、高圧で地盤中に噴射させることにより、高圧噴射改良領域に浸透改良領域を加えた改良地盤を造成する高圧噴射工法の改良改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤の改良工法のうち、高圧噴射工法に用いられる注入材は普通セメント、高炉セメントおよびセメント系固化材を主成分としており、耐久性を有するが浸透性に乏しい。また、注入工法に用いられる溶液型注入材は浸透性を有するが耐久性に乏しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の浸透性の問題を解決するために、耐久性を有し浸透性の良い注入材として超微粒子セメントを用いることが提案されている。
超微粒子セメントを注入材として使用する場合、従来、水セメント比を１００〜４００％、分散剤を超微粒子セメントに対し０．１〜１．３％添加してなる懸濁液型注入材を地盤中に注入しているが，この注入材は透水係数が１０-2ｃｍ／ｓｅｃ未満の不透水性の地盤に浸透注入させることができなかった。
また、注入工法は２５〜１００ｃｍのピッチにおいて注入材を低圧で注入するため、不透水性の砂質土および砂質土・粘性土から成る互層地盤の場合、連続した改良体を造成することができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するために、超微粒子セメントの水セメント比を２００〜１５００％、分散剤を超微粒子セメントに対して１〜１５％を添加してなる注入材を作り、砂質土に圧力１００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ2 の高圧で噴射し、高圧噴射改良領域と浸透改良領域からなる連続した改良体を造成する地盤改良工法である。
【０００５】
また、上記地盤改良工法に用いる超微粒子セメントを平均粒径４μｍ、最大粒径１０μｍ、残分３％以下、またブレーン比表面積７０００〜１２０００ｃｍ2 ／ｇ無機質化合物とし、また、前記注入材に用いる分散剤としてナフタレンスルフォン酸塩系のものを用いたことである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を以下の実施例に基づき説明する。
実施例
（１）超微粒子セメント注入材の仕様
実験に用いた超微粒子セメントの特性を表１に示す。
【０００７】
【表１】
Figure 0004131424
【０００８】
実験に用いた超微粒子セメント注入材および通常の高圧噴射注入材の仕様を表２に示す。
【０００９】
【表２】
Figure 0004131424
【００１０】
（２）地盤の特性
実験に用いた地盤の特性を表３に示す。柱状図及び改良体造成断面を図１に示す。
【００１１】
【表３】
Figure 0004131424
【００１２】
（３）注入材の噴射の仕様
注入材の噴射の仕様を表４に示す。位置図を図２に示す。
【００１３】
【表４】
Figure 0004131424
【００１４】
実施結果
（１）浸透メカニズム
高圧噴射工法は、改良体の出来型については注入工法より確実である。
しかし、一般的な単管式の高圧噴射工法は、排泥を出さないため周辺地盤に変位を及ぼすことがあるとされている。これは改良材を地盤中に強制圧入することにより、地盤内の体積増加に起因して地中内の応力が増加し、周辺地盤を押すためとされている。
そこで、改良材に浸透性の高い超微粒子セメント懸濁液を用いて、高圧噴射により形成される改良径に加え、地盤内にこもった圧力で懸濁液を浸透させることにより、改良径を拡大させることをねらう。
また、懸濁液の浸透により、圧力を逃すことになるため、周辺地盤に及ぼす影響が少ない。
【００１５】
（２）噴射時間と改良径
表４の注入材の仕様のもと表３の地盤で行った結果を、図３に示す。
超微粒子注入材の場合、噴射時間と改良径が比例関係にあり、噴射時間が長いほど改良径が大きくなる。セメント系固化材の場合も同様の関係を示すが、超微粒子セメント注入材の方がより大きな値を示す。
【００１６】
（３）高圧噴射改良領域と浸透改良領域
高圧噴射改良領域と浸透改良領域を図４に示す。
噴射時間が長くなると高圧噴射改良領域は７０ｃｍ〜１００ｃｍになり、浸透改良領域は３０ｃｍ〜５０ｃｍとなる。噴射時間が長くなるほど高圧噴射改良領域は大きくなり、また、浸透改良領域も大きくなる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は上述のように、超微粒子セメントの水セメント比を２００〜１５００％、分散剤を超微粒子セメントに対して１〜１５％を添加してなる注入材を作り、砂質土に圧力１００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ2 の高圧で噴射することで、高圧噴射改良領域と浸透改良領域からなる連続した大口径の改良体を造成することができる。
また、注入材の浸透により、圧力を逃すことになるため、周辺地盤に及ぼす影響が少なく、既設の構造物に近接しての施工も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の地盤改良工法の実施例のための現場施工実験における柱状図および改良体造成断面を示した図である。
【図２】この発明の地盤改良工法の実施例における現場施工実験の位置図である。
【図３】この発明の地盤改良工法の実施例における噴射量と改良径の関係を示す図である。
【図４】この発明の地盤改良工法の実施例における高圧噴射領域と浸透領域を示す図である。

Claims (4)

  1. 砂質土地盤の改良にあたり、超微粒子セメントの水セメント比が２００〜１５００％に、前記超微粒子セメントに対して質量比１〜１５％の分散剤を添加してなる注入材を、前記地盤中に、圧力が１００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ2の高圧で噴射し、高圧噴射により形成される改良径に加え、地盤内にこもった圧力で懸濁液を浸透させることにより、高圧噴射による改良域と浸透領域による改良域を合わせた改良域を造成することを特徴とする地盤改良工法。
  2. 砂質土地盤の改良にあたり、平均粒径４μｍ、最大粒径１０μｍ、残分３％以下、ブレーン比表面積７０００〜１２０００ｃｍ２／ｇの超微粒子セメントの水セメント比が２００〜１５００％に、分散剤を前記超微粒子セメントに対して質量比１〜１５％を添加してなる注入材を、前記地盤中に、圧力が１００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ2の高圧で噴射し、高圧噴射により形成される改良径に加え、地盤内にこもった圧力で懸濁液を浸透させることにより、高圧噴射による改良域と浸透領域による改良域を合わせた改良域を造成することを特徴とする地盤改良工法。
  3. 前記分散剤がナフタレンスルフォン酸塩系のものであることを特徴とする請求項１〜２記載の地盤改良工法。
  4. 前記分散剤がナフタレンスルフォン酸塩系に超微粒子セメントの注入材の遅延剤を混合したものであることを特徴とする請求項１〜２記載の地盤改良工法。
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