JPH0236154B2 - Jibanchunyuzaioyobijibannoanteikahoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は地盤注入剤及び地盤の安定化方法に関
する。 従来、軟弱地盤を強化したり、湧水地盤を止水
するために種々の薬液（地盤注入剤）を地盤に注
入し、地盤中でゲル化させる薬液注入工法が知ら
れている。薬液注入工法の１つとして浸透注入工
法がある。この工法は、ゲルタイムが数分〜数十
分の地盤注入剤を地盤に注入し、土壌粒子の間隙
に地盤注入剤を十分浸透させたのちゲル化させる
施工法である。しかしながら、この浸透注入工法
には、ゲルタイムが数分以上の地盤注入剤を地盤
に注入するために、土質条件によつては地盤注入
剤が未だゲル化しないうちに施工箇所以外の地盤
中に流出して施工を不確実なものにしたり、地盤
注入剤が地下水や井戸水に流入して公害問題を生
ずる恐れがあるという欠点がある。このような浸
透注入工法の有する欠点を解消した施工法として
近年瞬結工法が開発された。この工法は、地盤に
注入した地盤注入剤を地盤中において数秒ないし
十数秒という短時間でゲル化させる施工法であ
る。瞬結工法用に開発されている地盤注入剤とし
ては、例えば主剤である珪酸ソーダ水溶液と硬化
剤である鉱酸水溶液もしくは酸性鉱酸塩水溶液等
の酸性液とを有効成分として含有する地盤注入剤
が知られている。しかしながら、斯かる公知の地
盤注入剤を使用して瞬結工法により地盤の安定化
を行なつた場合、安定化処理された土壌の強度が
不充分であり、処理土壌を堀削する場合に該土壌
が崩壊する恐れがあるという欠点がある。このよ
うな欠点を解消するために上記地盤注入剤にクレ
イ、珪藻土、炭酸カルシウム、石膏等の骨材を添
加した組成物を使用して土壌を安定化することも
試みられているが、安定化処理された土壌の強度
は尚不充分である。 本発明者は斯かる現状に鑑み、瞬結工法に適合
した所望の地盤注入剤を開発すべく鋭意研究を重
ねた結果、遂に本発明を完成するに至つた。 即ち本発明は、珪酸ソーダ水溶液及び酸性液を
主成分として含む地盤注入剤において、該主成分
に加えて非晶形二酸化珪素を含有させたことを特
徴とする地盤注入剤、並びに珪酸ソーダ水溶液及
び酸性液を別々に地盤に注入し、地盤中にてこれ
らを接触、ゲル化させるグラウト工法において、
前記珪酸ソーダ水溶液及び／又は酸性液に非晶形
二酸化珪素を添加することを特徴とする地盤の安
定化方法に係る。 本発明の地盤注入剤を使用すれば、処理土壌の
強度を従来の地盤注入剤で処理された土壌のそれ
に比し大幅に向上し得る。 本発明組成物を構成する一成分は珪酸ソーダ水
溶液である。珪酸ソーダとしては、従来公知のも
のを広く使用でき、例えばJIS Ｋ―1408に規定さ
れている１号、２号、３号等を挙げることができ
る。本発明では珪酸ソーダは水溶液の形態で使用
される。珪酸ソーダ水溶液中の珪酸ソーダの濃度
としては特に限定されず広い範囲内から適宜選択
できるが、通常25〜75％（Ｖ／Ｖ）、好ましくは
40〜60％とするのがよい。珪酸ソーダの濃度が低
過ぎると、硬化剤との反応によつても寒天状のゲ
ルしか得られず、安定化処理によつても強度が充
分向上された土壌が得難くなるという傾向が生ず
る。また珪酸ソーダの濃度が高過ぎると、珪酸ソ
ーダ水溶液の粘度が高くなり取扱い（土壌中への
浸透）が困難となるばかりでなく、硬化剤との混
合がうまく行なわれず、従つて得られるゲルも不
均一なものとなる傾向が生ずる。 本発明組成物を構成する他の一つの成分は酸性
液である。酸性液としては硫酸、塩酸、硝酸、燐
酸等の鉱酸水溶液又は酸性芒硝、酸性燐酸ソーダ
等の酸性鉱酸塩水溶液等の従来公知のものを広く
使用することができる。酸性液中の硬化剤成分濃
度としては鉱酸もしくは酸性鉱酸塩の種類、珪酸
ソーダ水溶液の濃度等により異なり一概には言え
ないが、本発明の地盤注入剤のゲルタイムが約10
秒以内となりかつ安定化処理された土壌に充分な
強度を賦与できる程度の濃度とするのがよい。珪
酸ソーダ水溶液と酸性液との使用割合としては特
に制限されず広い範囲内から適宜選択できるが、
通常前者に対して後者を0.5〜２倍容量、好まし
くは等容量程度用いるのがよい。 本発明組成物を構成する他の一成分は非晶形二
酸化珪素である。非晶形二酸化珪素としては、天
然、合成のどちらでもよく、比表面積50m²／ｇ以
上、粒度20μ以下の微粉状のものが好ましく、例
えばホワイトカーボンと称される合成水和珪酸を
挙げることができる。非晶形二酸化珪素の使用量
としては特に限定がなく広い範囲内で適宜選択で
きるが、通常上記珪酸ソーダ水溶液と酸性液との
合計量に対して0.5〜20％（Ｗ／Ｖ）程度、好ま
しくは1.0〜15％程度使用するのがよい。非晶形
二酸化珪素の使用量が少な過ぎると本発明の所期
の効果が発揮され難くなり、また逆に多過ぎると
地盤注入剤の粘度が急激に向上して土壌安定化処
理の際の作業性が低下するので好ましくない。 本発明の地盤注入剤にはゲル化助剤を配合する
こともできる。ゲル化助剤としてはこの分野で公
知のものを広く使用でき、例えば硫酸マグネシウ
ム、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）、硫酸アル
ミニウムカリウム（カリ明礬）、塩化カルシウム、
塩化マグネシウムその他多価金属塩類等を挙げる
ことができる。斯かるゲル化助剤の使用量として
は、通常珪酸ソーダ水溶液と酸性液との合計量に
対して５％（Ｗ／Ｖ）以下、好ましくは0.5〜３
％（Ｗ／Ｖ）とするのがよい。ゲル化助剤の添加
により、ゲルタイムを一層短縮できると共に、安
定化処理された土壌の強度をより一層向上させる
ことができる。 本発明の地盤注入剤の使用に際しては、従来の
瞬結工法用の地盤注入剤と同様各成分それぞれに
調合すればよい。例えば、施工前に地盤安定化に
適した濃度の珪酸ソーダ水溶液と所望の酸性液と
をそれぞれ専用の槽で別々に調合し、施工時に両
者を地盤中に注入するのがよい。この際非晶形二
酸化珪素は、地盤中へ注入する前の珪酸ソーダ水
溶液及び酸性液のうちいずれか一方に又はその双
方に所定量配合しておけばよい。 本発明の地盤注入剤は、該注入剤の各調合成分
を地盤に注入し、地盤中にてこれら成分をゲル化
させればよい。地盤注入剤の地盤注入法としては
従来公知の方法を広く適用できる。例えば、その
先端（土壌注入部）に適当なロツドを装着した中
空二重管を地盤に打込み、管内に珪酸水溶液と酸
性液とをそれぞれ別々に流し、これらを先端のロ
ツドから直ちに地盤中に注入する方法を採用する
ことができる。ゲル化に要する時間は通常約10秒
以内、好ましくは２〜５秒程度である。 以下に実施例を挙げる。 実施例 JIS3号珪酸ソーダ100に水100を加えて希釈
し珪酸ソーダ水溶液とした。これをＡ液（主剤）
という。 一方、各種鉱酸及び酸性鉱酸塩〔95％硫酸、85
％リン酸及び酸性芒硝（H₂SO₄として39％）〕、
カリ明礬及びホワイトカーボン〔商標カープレツ
クス#67、塩野義製薬(株)製〕の下記第１表記載の
所定量に水を加え、全量を200とした。これを
Ｂ液（硬化剤）という。 Ａ液及びＢ液をそれぞれ５℃に調整後、２液を
等量の割合で混合し、50φ×50の塩化ビニル製の
モールドに移し入れ、供試体を作成した。これを
５℃にて60分間養生したのち、一軸圧縮強度を測
定した。結果を第１表に示す。

【表】 尚95％硫酸11.0Kgを配合する場合において、ホ
ワイトカーボンの代りにタルク10Kgを使用した場
合及びタルク20Kgを使用した場合の一軸圧縮強度
（Kg／cm²）はそれぞれ0.71，0.85に過ぎず、いず
れの場合も非晶形二酸化珪素を使用した場合に比
してその強度は弱いものであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 珪酸ソーダ水溶液及び酸性液を主成分として
   含む地盤注入剤において、該主成分に加えて非晶
   形二酸化珪素を含有させたことを特徴とする地盤
   注入剤。 ２ 珪酸ソーダ水溶液及び酸性液を別々に地盤に
   注入し、地盤中にてこれらを接触、ゲル化させる
   グラウト工法において、前記珪酸ソーダ水溶液及
   び／又は酸性液に非晶形二酸化珪素を添加するこ
   とを特徴とする地盤の安定化方法。