JPH0280709A - 透水性を有する構築土壌の施工方法 - 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、構築土壌として透水性があり、凍上せず、圧
縮強度、曲げ強度を有し、種々の用途に適合できる透水
性を有する構築土壌の施工方法の発明に係るものである
。

（従来の技術） 構築土壌の施工方法としては、経済的なソイルセメント
工法が一般的である。

このソイルセメント工法の用途は種々あり、剛性、タワ
ミ性の両舗装の道路、街路、飛行場の下層路盤や上層路
盤、周期的、連続的に浸水や波の作用を受けるような斜
面の表面処理、アース・ダムのコアー、貯水池のライニ
ング等が主なものである。

従来のソイルセメント工法は前記したような現場に適用
されているが、今までは使用上を選択し、セメントの使
用量を極度に多量に使用し、水分を土壌の突固め最適土
壌含水比となるよう調整し、機械的に締固め養生して圧
縮強度及び曲げ強度を得ることのみを主眼としていた。

その為、当然ソイルセメント工法によって得られる構築
土壌は非透水性であり、また非透水性でなければならな
いような現場に適用されているので、透水性があるソイ
ルセメント工法など今まで考えられたことはなかった。

一方、各種の運動競技場のスポーツサーフエース、歩道
、ジョギングコースなとでは、雨水にょる地表面の軟弱
化が、使用時期、時間が制限されるということで問題と
なっている。

また、最近人工芝生あるいは人工芝生に乾燥砂を充填し
たものを用いて造成する運動競技場の下層路盤も検討さ
れている。

そこで本発明者等は、以上のようなスポーツサーフエー
ス、人工芝生の下層路盤、歩道、ジョギングコースなど
に、ソイルセメント工法を適用しようと色々試みてきた
。

ところがソイルセメント工法は、上記の用途に用いよう
とする場合、致命的な欠点を有していることが判明した
。それはもともと非透水性であることから透水性に極め
て乏しいこと、次に氷点下になるような地域にあっては
凍上するということ、更には寒さによって土壌表面が破
壊するということであった。

ソイルセメントの特性は、透水性を上げようとすると、
圧縮強度が落ち、圧縮強度を上げようとすると透水性が
落ちるという相反する関係があり、上記の欠点を解決す
るのは大変難しい問題である６ また、運動競技場のうちで、テニスのクレーコートは透
水性があること、適当なバウンド性及びクツション性を
有する程度に圧縮強度があることも要求され、その意味
で最も難しいスポーツサーフエースである。

そこで本発明者の一人はこれらの透水性を有する構築土
壌の施工方法につきいくつかの提案をし、試験を通じて
かなりの成果を上げた。

しかしながらこれらの方法にも以下に説明するような問
題点があった。

（発明が解決しようとする問題点） ソイルセメントを施工する際に重要な点は、突固め最適
土壌含水比で短時間のうちに全体を転圧することによっ
て所望の強度を有する均一な層を形成することにある。

しかしながら、従来の構築土壌の施工方法では、土壌と
水硬性材料（セメント等）と水とを混合し、敷きならし
、整地などした後、転圧するのであるが、構築土壌が少
量であれば問題ないが多量であると、敷きならし、整地
などに時間を要する為に、水と水硬性材料を混合してか
ら５〜６時間後に転圧することになり、本来の強度が得
られないといった問題が生ずるのである。

その為、−射的には減水遅延剤を混入して水と水硬性材
料の凝結反応を遅らせる方法がとられていたが、市販の
減水遅延剤は非常に高価であり、また高価であるにもか
かわらず混入しても凝結反応を遅らせて、所望の強度を
得るという効果をあげることは出来なかった。

以上述べたように、ソイルセメント工法には、特に施工
に際して多くの問題点があったのであるが、ソイルセメ
ントによる構築土壌は安価であることが非常に大きな魅
力であり、本発明者等はあえて上記問題点の解決に取り
組み、研究を重ねてきた。

そして、今般、研究、実験を通じて新知見を得、この新
知見に基づいて本発明を完成するに至った。

（問題点を解決するための手段） 本発明の構成を詳細に実施例を上げながら説明する。

まず、本発明の構築方法につき説明すると、本発明の施
工方法において使用する土壌は、国際（土壌学会）法の
座標による土性がＳＬ〜ＬＳの範囲の土壌である。

この範囲の土壌は、水硬性材料と混合し易く締め固めす
ると圧縮強度が上がり易い性質を持っている。

しかし便用上が１０５μ以下の土粒子が５％以上も含ま
れる土壌である場合には、前処理として、土壌と水硬性
材料とを混合して凝結させ、土性をＳＬ〜ＬＳの範囲の
土壌に粒径調整して使用する。

この場合の一例を説明すると、１ゴの土性がＣＬ−Ｌの
土壌の含水比を１５〜４０％の間にし、セメント３０〜
５０ｋｇと混合して一昼夜放置しておくと、土性がＳＬ
〜ＬＳの範囲付近の土壌に粒径調整できる。

なお、本発明でいう水硬性材料とはセメントの他、石コ
ウ、石灰等の水で硬化する材料をいい、弱酸性を示す有
機酸水溶液とはクエン酸、酒石酸、シュウ酸等の水溶液
のことである。

又、合成樹脂エマルジョンとは、エチレン酢ビエマルジ
ョン、アクリルエマルジョン、酢ビエマルジョン、ラテ
ックス等のことであり、高分子土壌団粒化剤とは、ポリ
エチレンオキサイド、ポリアクリルアマイド、ポリオレ
フィン、ポリ酢酸ビニールのことである。

（実施例） 土性がＳＬ〜ＬＳの範囲にある土壌の突固め最適土壌含
水比は、ＬＳ側で約６〜１５％、ＳＬ側で約１５〜２５
％である。

土壌の突固め最適土壌含水比１４．５％の土壌Ｉｎ−？
に対し、１００ｋｇのセメントを混合し、土壌含水比が
土壌の突固め最適土壌含水比の１．２７倍である１８．
４％の土壌含水比になるよう、５４．３１２の水の中に
クエン酸を１００ｇ混合したクエン酸水溶液をエチレン
酢ビエマルジョン１５ｋｇと混合したものを散水して調
整し、撹拌した後、敷きならし、整地などして６時間後
、４ｔローラーで３〜４回転圧した。

その場合の透水係数は４　Ｘ　１０−’ｃｍ／　ｓ　ｅ
　ｃであった。

この場合に重要なことは、水硬性材料と土壌を土壌突固
め最適土壌含水比で締め固めると、圧縮強度は出ないが
、透水性があるということであり、土壌の突固め最適土
壌含水比以下で締め固めると、透水性は良好であるが、
圧縮強度が著しく落ちるということである。

また、土壌の突固め最適土壌含水比の１．５倍以上の土
壌含水比で締め固めると、透水性も圧縮強度も共に落ち
る。

従って土壌の突固め最適土壌含水比の１，２〜１．５倍
の土壌含水比で締め固めると、透水性を良好に保ったま
まで、圧縮強度を満足する強度にすることが可能である
。

次に、土壌表面の曲げ強度を上げ、寒さによる土壌表面
の破壊を防止する為には、転圧完了後１日〜２１日の間
好ましくは１〜５日の間にシート養生しながら１〜２Ｉ
２／ｒｎ’の散水を行なうと土壌表面の曲げ強度は２８
日材令で散水しない区が２．１ｋｇ／ｃｒｎ”であるの
に対し、２．７ｋｇ／ｃｒｎ”と著しく増強させること
ができた。

なお、転圧完了後１〜５日内に散水すると、土壌とセメ
ントが強く固まっていない場合もあるので、高分子土壌
団粒化剤のうちポリエチレンオキサイドの０．０５〜０
．０３％の水溶液を散水すると、泥水が発生しない為、
効果がより顕著である。

次に凍上防止方法について説明すると、−射的に圧縮強
度が、２０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｄ以上であれば土は凍
上抑制効果があるといわれている。

この強度に上げる為には、転圧完了の後から７〜２１日
の間に少なくとも１回、転圧面に１．５〜２　Ｉ２／　
ｃ　ｒｎ’程度の散水をすれば良く、こうずれば透水性
は変わらないが、圧縮強度は２８日材令で２２．０ｋｇ
／ｃｒｎ’と増加させることができる。

従って、土壌含水比を土壌の突固め最適土壌含水比の１
．２〜１．５倍となるよう弱酸性を示す有機酸水溶液を
加えて撹拌後６時間を経過したものを転圧したにもかか
わらず、透水性があり、かつ凍上せず、寒さによる土壌
表面の破壊のない構築土壌にすることができた。

ちなみに土壌含水比を土壌の最適土壌含水比の１．２〜
１．５倍となるよう水を加えて撹拌後６時間後に転圧し
たものの圧縮強度は２８日材令で１０ｋｇ／ｃｍ″であ
り、又、水と同時に減水遅延剤プラスチメント（商品名
・・・日本シーカ株式会社）を添加した場合でも２８日
材令で１４ｋｇ／　ｃ　ｒｒＩ２であった。

次に、テニスのクレーコート及び人工芝生による運動競
技場の下層路盤の現場における施工方法につき説明する
と、まず現場を床盛りするか床掘りするか決定し、床盛
りも床掘りも約３０ｃｍ行なう。その内床盛り現場につ
き説明すると、現地路盤上に０〜４０ｍｍの砕石あるい
は真砂土を１５ｃｍ厚さ敷き、ローラーで転圧する。

その次に土性がＳＬ〜ＬＳの範囲の良質土を現場に搬入
するか、現地上を用いる場合は１０５μ以下の土粒子が
５％以上含まれるか調査し、５％以上含まれている土壌
であれば、セメントにより粒径調整する。

以上の土壌を砕石等を転圧した上に、約１５ｃｍ敷きな
らし、セメントを１００ｋｇ／ｒｒｌ”散布して土壌と
セメントをトラクター等で混合する。

この混合した土壌の土壌含水比を調査し、土壌が土壌の
突固め最適土壌含水比の１．２〜１．５倍となるよう土
１ｒｒ１’に対しクエン酸の水溶液５４゜３１２とエチ
レン酢ビエマルジョン１５ｋｇを混合したものを散水し
、もう−度トラクター等で土壌を撹拌する。この後、４
ｔローラーで２〜３回仮回圧転圧、その後不陸修正し、
次に本転圧をして完了する。完了したなら、土壌表面の
曲げ強度を上げる為に、その上に１〜５日間シートをか
け養生しながらポリエチレンオキサイドの０．０４％水
溶液を少なくとも１回、１〜２β／ｒｒ１″散布し、施
工完了から７日〜２１日の間に圧縮強度を増強させる為
、１〜２回、１．５〜ｂ 行なって完成させた。

（作用） 現場における試験施工を出願人保有のグランドで社外の
者立入禁止にして昭和６２年１１月初旬に施工し、その
越冬状態を昭和６３年２月中旬に調査したところ、凍上
はな（圧縮強度は２２．５ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’、曲げ
強度は３．１ｋｇ／ｃｒｎ″、透水係数は４　Ｘ　ｌ　
Ｏ−’ｃｍ／　ｓ　ｅ　ｃと材令２８日とほぼ同じ数値
を示した。

尚、同グランドに造成されている一般のクレーコートは
完全に凍上し、雨水により使用できないほど軟弱化して
いた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る透水性を有する構築土
壌の施工方法にて施工されたソイルセメントは、弱酸性
を示す有機酸水溶液を加えて、土壌含水比を土壌の突固
め最適土壌含水比の１．２〜１．５倍に調整するので、
構築土壌が多量であって土壌の突き固め最適土壌含水比
の１，２〜１．５倍に調整した後、敷きならし、整地な
どに長時間を要するようなことがあっても初期の目的と
する圧縮強度が得られる。

従って、土壌の突き固め最適土壌含水比の１゜２〜１．
５倍に単に調整したソイルセメントや、高価な市販の減
水遅延剤を混入して、土壌の突き固め最適土壌含水比の
１．２〜１．５倍に調整したソイルセメントにあっても
、調整後長時間を要すると、初期の目的とする圧縮強度
を得ることは出来なかったが、そのような施工上の問題
点は無くなった。

また転圧完了後１〜２１日の間に転圧面に少な（とも１
回１〜２１！、／ｒｄ散水するので土壌表面の曲げ強度
があり、透水性があるという効果を奏する。

更に、使用上が１０５μ以下の土粒子が５％以上も含ま
れる土壌であっても、前処理として、土壌と水硬性材料
を混合して凝結させ、土性をＳＬ〜ＬＳの範囲の土壌に
粒径調整して使用するので、使用土壌が制限されること
はない。

従って、従来のソイルセメント工法では透水性など考え
られたことはなかったが、本発明の構築土壌の施工方法
では透水性があるばかりでなく、圧縮強度、曲げ強度が
あり、しかも凍上しないという理想的な構築土壌が提供
でき、更にソイルセメント工法と同様に経済的であるの
で、本発明の構築土壌の施工方法を各種運動競技場のス
ポーツサーフエース、その中でも一番難しいといわれて
いるテニスのクレーコート、歩道、ジョギングコース、
あるいは人工芝生運動競技場の下層路盤に用いれば、圧
縮強度を有するのに透水性があって、水はけが良（、し
かも氷点下になるようなところでも凍上しないので最適
であり、その上、曲げ強度があって寒さによる表面破壊
もないので、従来のソイルセメント工法では適用できな
かった用途にも適用できるなど格別の効果を有するので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）構築土壌を施工するに際して、土性がＳＬ〜ＬＳの
   範囲の土壌と水硬性材料とを混合して、土壌含水比を土
   壌の突き固め最適土壌含水比の１．２〜１．５倍となる
   よう弱酸性を示す有機酸水溶液を加えて撹拌後転圧する
   ことを特徴とする透水性を有する構築土壌の施工方法。 ２）構築土壌を施工するに際して、土性がＳＬ〜ＬＳの
   範囲の土壌と水硬性材料とを混合して、土壌含水比を土
   壌の突固め最適土壌含水比の１．２〜１．５倍となるよ
   う弱酸性を示す有機酸水溶液を加えて撹拌後転圧して後
   、１日〜２１日の間に転圧面へ少なくとも１回散水する
   ことを特徴とする透水性を有する構築土壌の施工方法。 ３）前処理として１０５μ以下の土粒子が５％以上含ま
   れる含水比１０〜４０％の土壌と、水硬性材料とを混合
   して土性をＳＬ〜ＬＳの範囲に粒径調整し、前記粒径調
   整土壌と水硬性材料とを混合して、土壌含水比を土壌の
   突き固め最適土壌含水比の１．２〜１．５倍となるよう
   弱酸性を示す有機酸水溶液と合成樹脂エマルジョンの水
   溶液を加えて撹拌後転圧し、転圧完了後１〜５日の間に
   少なくとも１回土壌団粒化剤の水溶液を散布し、更に転
   圧完了後７〜２１日の間に少なくとも１回散水すること
   を特徴とする透水性を有する構築土壌の施工方法。