JPH0213608A - 軟弱地盤の改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軟弱地盤の改良工法に関する。

（従来技術） 従来、軟弱地盤の改良工法としては、セメント系、石灰
系等の固化材を粉体のまま、または水を加えてスラリー
状にして軟弱地盤に供給し、攪拌混合することにより、
地盤強化をはかる工法が多く採用されている。しかしな
がら、固化材の密度が土粒子の密度に比較するとかなり
大きいため、改良土の重量は改良前に比べ、粉体のまま
同化材を用いた場合では増加する傾向にあり、また、固
化材スラリーを用いた場合でもほとんど変わらない。し
たがって、軟弱地盤の全厚にわたる改良を除いては、改
良地盤の圧密沈下は避けられず、さらに、この上に構造
物を構築した場合には、周辺地盤への盛り上がり、不等
性下等、長期にわたる弊害が発生していた。

また、浚渫ヘドロを固化材を用いて固化処理することも
数多〈実施されているが、含水比３００％以上の高含水
比ヘドロの場合には、固化処理した固化体が沈み込む、
という現象が多々見られ、固化体表面がヘドロの分離水
、あるいはヘドロ自体で覆われ、固化処理の目的が十分
達せられないという問題があった。

さらに、改良に固化材スラリーを用いる場合には、固化
材スラリーをスラリー調整プラントから施工機械まで圧
送するポンプの能力に限度があることから、搬送距離に
応じて固化材スラリーの水／固化相比を’０６〜１５の
範囲で高くして、粘性を低下させ、搬送圧が高くなるの
を抑制していた。しかし、水を余計に加えて水／固化相
比を高くすることは、同一固化材量の使用に対する改良
効果が低減されてしまうという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、軟弱地盤の改良工法における従来技術
の欠点を解消することにあり、軽量かつ改良効果に優れ
た改良地盤を形成でき、しかも施工性、経済性にも優れ
た軟弱地盤の改良工法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の軟弱地盤の改良工法は、軟弱地盤に、少なくと
も発泡体粒子と、固化材と、を加え、攪拌混合して改良
地盤を形成することを特徴とする。

本発明の発泡体粒子は、軽量であることを本質とし、比
重が０５以下の独立気泡タイプの発泡体粒子が好ましく
用いられる。発泡体の具体例としては、ポリスチレン系
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂
、エボキン系樹脂等の合成樹脂からなる樹脂発泡体、パ
ーライト、シラスバルーン、金属バルーン等の無機中空
体等があり、ビーズ発泡から形成した発泡ビーズはもち
ろん、新規もしくはリサイクルの発泡板、発泡ブロック
等の発泡体を破砕したものをも包含するものである。

また、発泡体粒子の粒径ば、搬送、攪拌混合等、施工の
各工程で支障を生じない粒径であれば特に限定されるも
ので（よないが、改良地盤の中での浮き上がりを防止し
、均一な分散をはかるためには、粒径を２ｍｍ以下とす
ることが好ましい。

さらに、発泡体粒子の軟弱地盤への添加量は、改良上の
重量低減という観点から、改良土と原生の密度の比（改
良土／原生）が１．ＯＯ以下となるよう調整することが
好ましいが、発泡体粒子の過剰添加は、改良土の強度特
性、施工性を低下させる。したがって、発泡体粒子の添
加量は、改良土の重量低減、強度特性、施工性等を考慮
し、所要の改良効果が得られるよう適宜その有効量が決
定される。

同化材としては、従来から知られた同化材てあればいず
れでもよ（、たと又は、セメント、石灰、石膏、または
これらに細骨材、混和剤等を添加した水硬性組成物、あ
るいはアスファルト組成物等がある。

軟弱地盤に発泡体粒子と、同化材とを加え、攪拌混合す
る方法は、従来行われている方法を利用でき、発泡体粒
子と固化材とを予め混合調整した粉体またはスラリーを
附送用の管を通して混合処理機へ供給し、混合処理機の
攪拌羽根もしくはトレンチャ一部分から改良しようとす
る土中へ吐出し、吐出と同時に攪拌混合４−る方法が好
ましく用いられる。

発泡体粒子と固化材のスラリーを事前に混合調整して用
いる場合、水／固化相比を０５以下とすることが望まし
い。水／固化相比を低くすることは、発泡体粒子の分離
を防ぐとともに、同一固化材量の使用に対する改良効果
を向上させる。

従来、水／固化相比を０５以下とすることは、搬送圧が
高くなり施工が困難てあったが、発泡体粒子の混入によ
り、スラリーの粘性を低減でき、ポンプでの搬送圧の上
昇を抑制しうる。また、この場合の好ましく用いられる
発泡体粒子の添加量は、スラリー全体の４０〜６０ｖｏ
１％てあり、この範囲が改良効果、施工性とも優れる。

なお、発泡体粒子を均一に分散させたスラリーを製造す
る目的で、界面活性剤等の混和剤を添加しても差し支丸
ない。

軟弱地盤に発泡体粒子と、固化材とを加丸、攪拌混合す
る他の方法としては、スラリー状または粉体の固化材の
吐出とは別に、発泡体粒子を管を通して圧送して軟弱地
盤に吐出し、固化材とともに攪拌混合する方法がある。

この場合、搬送設備は、増すが、発泡体粒子の添加量を
比較的自由に選択できる。

改良土の重量低減をより顕著に行うためには、発泡剤を
併用する。発泡剤としては、たとえばアルミニウム、マ
グネシウム、亜鉛またはアルミニウム合金の粉末等があ
り、地盤改良の目的に応じて有効量を添加すればよい。

好ましく用いられる発泡剤は、アルミニウム粉末であり
、添加量ば固化材に対し通常２ｗｔ％以下である。

さらに、改良地盤の中での発泡体粒子の浮き上がりを防
止するとともに、改良地盤の補強を行うために、繊維材
料を利用することが好ましい。繊維材料としては、樹脂
製の短繊維、不織布等の小片、または織物等の小片等、
攪拌混合が可能であるものであれば特に限定されるもの
ではなく、また、添加方法も、軟弱地盤上に事前に所定
量散布する方法、発泡体粒子、固化材とともに予め混合
調整して用いる方法等、均一な攪拌混合が可能な方法で
あればいずれの方法でもよい。

（発明の効果） 本発明により、軟弱地盤の改良工法において、圧密沈下
の問題、さらに超軟謁地盤の固化体の沈み込みの問題等
を、従来と同様な施工性で改善することができろ。

本発明により、発泡体粒子を地盤中に混ぜこむ結果、軟
弱土が発泡体粒子と置きかわり、固化材の添加量をも低
減できる。

また、スラリー状固化材を使用する場合、スラリー自体
の水固化材比を低くしても、その施工性は損なわれず、
同一同化材量の使用に対し改良効果を高くできる効果も
ある。

浚渫ヘドロの固化処理に適用した場合、本発明を用いる
乙とによって、固化体は軽量化されヘドロ上に浮き、固
化体表面がヘドロ水面より上昇し、ヘドロの分離水が固
化体表面を覆う弊害もなく、表面部が乾燥することによ
り、固化体自体もより高強度になり、とくに顕著な効果
を発揮する。

さらに、発泡体粒子と粉体固化材の混合物は、これを空
気で搬送する場合、管内での湿気による閉塞も生じにく
く、これまで固化材の搬送距離が長い理由で、あまり用
いられなかった浚渫ヘドロ池での固化処理においても利
用が可能となり、超高含水比の安定処理におけるスラリ
ーの使用に比べ水を添加しない点からも改良効果の改善
、固化材の使用量の低減につながる。

発泡剤の併用は、発泡体粒子の添加量が施工能力によっ
て制約される場合に、改良土の重量低減効果を補う点で
有効である。

また、繊維材料の使用は、未硬化の改良地盤中で発泡体
粒子とランダムに絡み合って、発泡体粒子の浮き上がり
を抑制し、均一に分散させるとともに、改良地盤への補
強効果があり、ヘドロの固化処理等、固化体がヘドロの
上に浮いているような状態のとき、とくに顕著な効果を
発揮する。

（実施例） セメントスラリー中に発泡体粒子として、ポリスチレン
系発泡ビーズ（粒径２＋ｎ＋＋＋）を混入、混合性を確
認し、さらに超軟弱土と混合し、この混合物について検
討した。なお発泡剤には、アルミニウム粉末を使用した
。

円形土槽（φ２７００．　ｈ２１００）に超軟弱土を準
備し、これに攪拌翼（φ８００）部からスラリー状固化
材を吐出する装置を具備した混合処理機を用いて、改良
柱（φ８００．　ｈ２１００．　１７Ｔ１′）を構築し
た。

軟弱土は事前に土槽中で加水し、十分混合したもので、
下記の性状のものである。

この軟弱土に対して普通セメントを２００　ｋｇ／　ｍ
’の添加量を目標に下記の４種についてスラリー状固化
材を調整し、混合攪拌を行った。

（Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） このときの混合直後、試料採取した密度を測定した結果
は、以下の通りである。

この結果から軟弱土の密度１．３４０　ｔ　／　ｍに対
し、発泡ビーズ入りセメントスラリー使用の改良土の密
度は、１．２７４ｔ／ｍ′となっており軟弱土の厚さが
厚い場合でも改良土の沈み込みは発生しない。さらに発
泡剤を添加することにより、改良土の密度はさらに小さ
くなり軽量化の目的に用いろ場合、効果的であることが
わかる。

また、従来のセメントスラリーだけのもの（（Ｂ）と（
Ｃ））は、セメント添加分、密度が大きくなっているこ
とがわかる。

さらに、これらの改良土の一軸圧縮強度（７日養生）の
結果は下記の通りである。

この結果から発泡ビーズの混入による強度低下ζよある
ものの、水セメント比の低減による改良効果の改善で、
従来用いられているセメントスラリーとほぼ同等の改良
効果であることがわかる。発泡剤の添加は強度的には発
泡ビーズのみの添加混合と比べ低下するものの、その用
途にあった使用であればなんら差し支えないと判断され
ろ。

このように超軟弱±（高含水比）と混合した場合でも、
発泡体粒子自体、微粒子であれば顕著な分離は認められ
ず、良好な改良体が得られた。

特許出願人　日本鋪道株式会社　゛ 、、ｐ−５、 代理人　弁理士　斎藤武彦″　、 同　　　　弁理士　川　瀬　良　１ｏ−１８，。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軟弱地盤に、少なくとも発泡体粒子と固化材とを加
   え、攪拌混合して改良地盤を形成することを特徴とする
   軟弱地盤の改良工法。 ２、軟弱地盤に発泡剤をも加え、攪拌混合することを特
   徴とする請求項１記載の軟弱地盤の改良工法。 ３、軟弱地盤に繊維材料をも加え、攪拌混合することを
   特徴とする請求項１又は２記載の軟弱地盤の改良工法。