JPH041292A - 地盤凍上軟弱化防止工法 - Google Patents
地盤凍上軟弱化防止工法Info
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- JPH041292A JPH041292A JP10180690A JP10180690A JPH041292A JP H041292 A JPH041292 A JP H041292A JP 10180690 A JP10180690 A JP 10180690A JP 10180690 A JP10180690 A JP 10180690A JP H041292 A JPH041292 A JP H041292A
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Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
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。
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Description
本発明は、地盤凍上軟弱化防止工法に関し、とくに寒冷
地における凍上性地盤の表層のみならず地下水の毛細管
吸水によるアイスレンズの形成を原因とする凍上を防止
し、且つアイスレンズの融解による鉄道、堤防、道路、
基礎などの土構造物の表層と深部に至る地盤の軟弱化を
防止する工法に関する。
地における凍上性地盤の表層のみならず地下水の毛細管
吸水によるアイスレンズの形成を原因とする凍上を防止
し、且つアイスレンズの融解による鉄道、堤防、道路、
基礎などの土構造物の表層と深部に至る地盤の軟弱化を
防止する工法に関する。
【従来の技術及び発明が解決すべき課Ｍ】高含水比の火
山灰質粘性土は著しい凍上性を示すことはよく知られて
いる。 この高含水比火山灰質粘性土の一種である有機質の黒色
火山灰質粘性土は地盤の表層部に分布し、高含水比であ
るととならびに有機物の含有により、生石灰安定処理の
みでは一般に高強度が得られないことが知られている。 また、無機質の火山灰質粘性土を生石灰安定処理した場
合は有機質の火山灰質粘性土よりは高強度になり、盛土
材料として利用できるが、凍上防止材料として利用でき
るほどの高強度は得られない。このことば高含水比粘性
土特有の欠点である。 凍上防止工法は種々あるが現在最も利用されているのは
凍上性地盤土を掘削して取り除き、新しい非凍上性の材
料（砕石、切込み砂利等）で置き換える工法である。し
かし、この非凍上性材料は最近不足ぎみであり、将来は
完全に不足するものと考えられる。 また高含水比の火山灰質粘性土はそのままでは凍上防止
材のみならず盛土材料にも利用できないが、生石灰を用
い安定処理することにより、土の含水比を低下させ施工
機械のトラフイカビリティ−（走行性能）を確保し、十
分締め固めろことにより、盛土材料として利用できるよ
うになった。 しかしながら、乙の火山灰質粘性土は前述せるごとく著
しい凍上性を示すため、この問題点を解決できなかった
。 この問題点を解決するためには、さらに高強度にする必
要がある。この目的のためにそれ自体硬化するセメント
を混合する方法が考えられる。土にセメントを混合する
方法はフィルセメント工法として従来から利用されてい
るが、高含水比粘性土には施工機械のトラフイカビリテ
ィ−確保ができないため利用できない。もし施工できた
としても十分な混合と締め固めを行うことができず、船
釣に不適当であるとされ、砂質土にのみ適する工法とさ
れている。高炉急冷スラグを用いた場合も同様に含水比
の低下が小さく施工機械のトラフイカビリティ−の確保
が困難である。
山灰質粘性土は著しい凍上性を示すことはよく知られて
いる。 この高含水比火山灰質粘性土の一種である有機質の黒色
火山灰質粘性土は地盤の表層部に分布し、高含水比であ
るととならびに有機物の含有により、生石灰安定処理の
みでは一般に高強度が得られないことが知られている。 また、無機質の火山灰質粘性土を生石灰安定処理した場
合は有機質の火山灰質粘性土よりは高強度になり、盛土
材料として利用できるが、凍上防止材料として利用でき
るほどの高強度は得られない。このことば高含水比粘性
土特有の欠点である。 凍上防止工法は種々あるが現在最も利用されているのは
凍上性地盤土を掘削して取り除き、新しい非凍上性の材
料（砕石、切込み砂利等）で置き換える工法である。し
かし、この非凍上性材料は最近不足ぎみであり、将来は
完全に不足するものと考えられる。 また高含水比の火山灰質粘性土はそのままでは凍上防止
材のみならず盛土材料にも利用できないが、生石灰を用
い安定処理することにより、土の含水比を低下させ施工
機械のトラフイカビリティ−（走行性能）を確保し、十
分締め固めろことにより、盛土材料として利用できるよ
うになった。 しかしながら、乙の火山灰質粘性土は前述せるごとく著
しい凍上性を示すため、この問題点を解決できなかった
。 この問題点を解決するためには、さらに高強度にする必
要がある。この目的のためにそれ自体硬化するセメント
を混合する方法が考えられる。土にセメントを混合する
方法はフィルセメント工法として従来から利用されてい
るが、高含水比粘性土には施工機械のトラフイカビリテ
ィ−確保ができないため利用できない。もし施工できた
としても十分な混合と締め固めを行うことができず、船
釣に不適当であるとされ、砂質土にのみ適する工法とさ
れている。高炉急冷スラグを用いた場合も同様に含水比
の低下が小さく施工機械のトラフイカビリティ−の確保
が困難である。
本発明はこれらの高含水比粘性土を凍上防止材料として
、それ自体硬化するセメント、及びまたは産業廃棄物で
ありアルカリ刺激（石灰がこの役目をはなす）のもとで
硬化する急冷高炉スラグ粉末あるいは生石灰が土中水と
反応してできた消石灰と反応硬化するフライアッシュを
添加し、産業廃棄物の再利用と共に、凍上性を示す土質
を一種の硬化体のような性質を示す非凍上性の土質材料
に改良し、地盤の凍上と軟弱化を防止するための土質材
料として再利用することを目的及び効果とするものであ
る。
、それ自体硬化するセメント、及びまたは産業廃棄物で
ありアルカリ刺激（石灰がこの役目をはなす）のもとで
硬化する急冷高炉スラグ粉末あるいは生石灰が土中水と
反応してできた消石灰と反応硬化するフライアッシュを
添加し、産業廃棄物の再利用と共に、凍上性を示す土質
を一種の硬化体のような性質を示す非凍上性の土質材料
に改良し、地盤の凍上と軟弱化を防止するための土質材
料として再利用することを目的及び効果とするものであ
る。
【！Ｉ題を解決するための手段及び作用】本発明ではこ
のような問題点を解決するために最初に生石灰を前述地
盤土に混合する。生石灰を混合することにより次のよう
な改良作用を示す。 ■土の含水比が低下し施工機械のトラフイカビリティ−
の確保ができると同時に凍上の原因となる土の水分を少
なくする。 ■土のコンシスチンシー限界を変化させる。特に塑性指
数の低下は、粘性土を砂質土のような性質をもつ土質に
変化させ施工機械のワーカビリチー（作業性能）を改良
する。 ■生石灰が土中水と反応して出来た消石灰と粘性土に含
有されている粘土鉱物との硬化反応（ポゾラン反応）に
より、土の強度を増加させろ役目がある。 ■２次添加物として急冷スラグを用いる場合は生石灰と
土中水と反応してできた消石灰がアルカリ刺激剤となり
、急冷スラグが硬化する役目をもっている。また、消石
灰は２次添加物のフライアッシュと反応し硬化する。 上記の、■により含水比の低下とコンシスチンシー限界
の変化は２次添加物としてのセメントを混合するための
素地ができたことを示している。 すなわち、土の含水比が低下し、施工機械のトラフイカ
ビリティ−が確保できるとともに、砂質土のような性質
に改良されたことになり、施工機械のワーカビリティー
が良くなる。又、低含水比の場合は、一般に砂質土が多
く粘土鉱物が不足することにより反応生成物が少なく、
凍上防止材料としては生石灰のみては強度不足である。 以上のように素地をつくってからセメントを混合すると
十分な混合と締め固めができ高強度にすることができる
。 また■は急冷高炉スラグ粉末等を混合するための素地が
できたことになり、２次添加物として急冷高炉スラグを
用いる場合はこの生石灰が土中水と反応して出来た消石
灰がアルカリ刺激剤となり、スラグが硬化する役目をも
っている。この時点でのスラグ等の混合により十分な混
合と締め固めにより、セメントを混合した場合と同様に
高強度とすることができる。このように１次添加物の生
石灰と２次添加物として、それ自体硬化するセメントお
よび又は急冷高炉スラグとの相互作用により、高強度と
することができる。また、フライアッシュを混合する場
合は■により消石灰との硬化反応により高強度とするこ
とができる。このように産業廃棄物を凍上防止材料とし
て利用することができる。
のような問題点を解決するために最初に生石灰を前述地
盤土に混合する。生石灰を混合することにより次のよう
な改良作用を示す。 ■土の含水比が低下し施工機械のトラフイカビリティ−
の確保ができると同時に凍上の原因となる土の水分を少
なくする。 ■土のコンシスチンシー限界を変化させる。特に塑性指
数の低下は、粘性土を砂質土のような性質をもつ土質に
変化させ施工機械のワーカビリチー（作業性能）を改良
する。 ■生石灰が土中水と反応して出来た消石灰と粘性土に含
有されている粘土鉱物との硬化反応（ポゾラン反応）に
より、土の強度を増加させろ役目がある。 ■２次添加物として急冷スラグを用いる場合は生石灰と
土中水と反応してできた消石灰がアルカリ刺激剤となり
、急冷スラグが硬化する役目をもっている。また、消石
灰は２次添加物のフライアッシュと反応し硬化する。 上記の、■により含水比の低下とコンシスチンシー限界
の変化は２次添加物としてのセメントを混合するための
素地ができたことを示している。 すなわち、土の含水比が低下し、施工機械のトラフイカ
ビリティ−が確保できるとともに、砂質土のような性質
に改良されたことになり、施工機械のワーカビリティー
が良くなる。又、低含水比の場合は、一般に砂質土が多
く粘土鉱物が不足することにより反応生成物が少なく、
凍上防止材料としては生石灰のみては強度不足である。 以上のように素地をつくってからセメントを混合すると
十分な混合と締め固めができ高強度にすることができる
。 また■は急冷高炉スラグ粉末等を混合するための素地が
できたことになり、２次添加物として急冷高炉スラグを
用いる場合はこの生石灰が土中水と反応して出来た消石
灰がアルカリ刺激剤となり、スラグが硬化する役目をも
っている。この時点でのスラグ等の混合により十分な混
合と締め固めにより、セメントを混合した場合と同様に
高強度とすることができる。このように１次添加物の生
石灰と２次添加物として、それ自体硬化するセメントお
よび又は急冷高炉スラグとの相互作用により、高強度と
することができる。また、フライアッシュを混合する場
合は■により消石灰との硬化反応により高強度とするこ
とができる。このように産業廃棄物を凍上防止材料とし
て利用することができる。
有機質の黒色火山灰質粘性土は自然含水比８０％のもの
である。この試料に生石灰を乾燥重量比で１０％、２０
％、３０％、４０％で混合し締め固めた後、９０日間平
均温度２０℃で養生した後、強度試験を行った。強度試
験はコーン指数（Ｑｅ）により求めた。使用したコーン
は先端角３０゜断面積３．２ｄのものである。コーン指
数は貫入深さ５ｃＩＴＩにおける値である。 強度試験結果を表−１の上段に示す。 次に生石灰を１０％混合した後、反応終了３時間後にセ
メントを乾燥重量比で１０％、２０％、３０％、４０％
の割合で混合して締め固めた後、９０日養生後に強度試
験を行った結果を表−１の下段に示す。 この試験結果によると生石灰安定処理土の場合は混合比
３０％で最大強度が１７０ ｋｇｆ／ｃｄと低強度であ
るが、生石灰セメント安定処理土の場合は混合比４０％
で最大強度が１１５０ ｋｇｆ／ｃＩ／と高強度になっ
ている。 次に凍上対策として上記安定処理土を養生９０日後に凍
結融解試験を行った結果を表−２に示す。 凍結融解試験は凍結−２０℃で１日、融解を＋１５℃で
１日とし、２日で１サイクルとして１５サイクルまで行
った。非水浸供試体は空気中で９０日間養生したもので
あり、シートを用いる等外部からの水分の浸入を防ぐ方
法によるものである。 水浸供試体は空気中で３０日間養生した後６０日間水中
で養生したもので降雨、地下水の浸入を想定したもので
ある。 表−２によると非水浸の場合は生石灰安定処理土の場合
は混合比３０％以上で凍上防止は可能であることを示し
ている。また生石灰セメント安定処理では混合比２０％
以上で凍上防止が可能であることを示している。 しかしながら、水浸した場合は生石灰安定処理土では凍
上量が小さくなるが、水浸により供試体に吸水された水
分により凍上が発生しており凍上を完全に防止できない
ことを示しいる。 生石灰セメント安定処理土の水浸した場合は混合比３０
％以上で凍上は発生していない。この場合の強度は表−
１によると混合比３０％で９８０ｋ ｇ （／ｃｄ、混
合比４０％で１１５０１ｃｇｆ／ｃｄであり、安定処理
土の強度が１００１００Ｏ／ｃｊ程度で凍上防止が可能
であることを示している。 次に２次添加物として急冷高炉スラグ粉末を用いた場合
の試験結果を表−３と表−４に示す（スラグ混合の場合
は、アルカリ刺激の向上のため生石灰はスラグと同量混
合される）。 この場合の試料（原土）は無機質の高含水比の火山灰質
粘性±（自然含水比８０％）である。生石灰の混合比を
１０％、２０％、３０％として混合してから締め固めを
行い養生９０日後の強度を示した。 この場合の最大強度は混合比２０％で６５０ｋｇｆ／ｊ
となり、表−１に示す有機質の強度より大きい強度にな
っている。 生石灰スラグ安定処理土の場合は生石灰の混合量と同量
のスラグを混合して９０日間養生したものであり、混合
比２０％で９００ ｋｇｆ／ｃＩｌ、混合比３０％で１
１００ ｋｇｆ／−と高強度になっている。 表−４は凍結融解試験による凍上量を示したものであり
、生石灰安定処理土の場合は表−２と同様に非水浸の場
合は混合比２０％以上で凍上は発生しないが、水浸した
場合は強度が最大になる混合比２０％で凍上量は最小で
あるが、凍上を完全に防止できないことを示している。 しかしながら、生石灰スラグ安定処理土の場合は混合比
３０％以上で凍上は発生しないことを示している。この
場合も強度１０００ ｋｇｆ／ｃＩｌ程度で凍上を防止
することができることを示している。 以上に示すごとく生石灰安定処理のみでは強度に限界が
あるため、凍上を完全に防止できないが、２次添加物と
してセメント、ならびに急冷高炉スラグを混合すること
により、安定処理土の強度を１０００ ｋｇｆ／ｃＩｊ
程度にすると凍上防止ができることを示している。この
ように２次添加物を混合し、高強度とすることにより一
種の硬化体のような性状を示す土質に改良し、非凍上性
材料として凍上を防止できる。 また以上の実験結果から２次添加物のセメント、スラグ
又は、生石灰と反応硬化するフライアッシュは、それぞ
れ単独もしくは、これらの任意の組合せによるものを用
いることができることが分る。 す上に述べた凍上防止工法は高含水比の粘性土のみなら
ず低含水比粘性土にも適用できることは明らかである。
である。この試料に生石灰を乾燥重量比で１０％、２０
％、３０％、４０％で混合し締め固めた後、９０日間平
均温度２０℃で養生した後、強度試験を行った。強度試
験はコーン指数（Ｑｅ）により求めた。使用したコーン
は先端角３０゜断面積３．２ｄのものである。コーン指
数は貫入深さ５ｃＩＴＩにおける値である。 強度試験結果を表−１の上段に示す。 次に生石灰を１０％混合した後、反応終了３時間後にセ
メントを乾燥重量比で１０％、２０％、３０％、４０％
の割合で混合して締め固めた後、９０日養生後に強度試
験を行った結果を表−１の下段に示す。 この試験結果によると生石灰安定処理土の場合は混合比
３０％で最大強度が１７０ ｋｇｆ／ｃｄと低強度であ
るが、生石灰セメント安定処理土の場合は混合比４０％
で最大強度が１１５０ ｋｇｆ／ｃＩ／と高強度になっ
ている。 次に凍上対策として上記安定処理土を養生９０日後に凍
結融解試験を行った結果を表−２に示す。 凍結融解試験は凍結−２０℃で１日、融解を＋１５℃で
１日とし、２日で１サイクルとして１５サイクルまで行
った。非水浸供試体は空気中で９０日間養生したもので
あり、シートを用いる等外部からの水分の浸入を防ぐ方
法によるものである。 水浸供試体は空気中で３０日間養生した後６０日間水中
で養生したもので降雨、地下水の浸入を想定したもので
ある。 表−２によると非水浸の場合は生石灰安定処理土の場合
は混合比３０％以上で凍上防止は可能であることを示し
ている。また生石灰セメント安定処理では混合比２０％
以上で凍上防止が可能であることを示している。 しかしながら、水浸した場合は生石灰安定処理土では凍
上量が小さくなるが、水浸により供試体に吸水された水
分により凍上が発生しており凍上を完全に防止できない
ことを示しいる。 生石灰セメント安定処理土の水浸した場合は混合比３０
％以上で凍上は発生していない。この場合の強度は表−
１によると混合比３０％で９８０ｋ ｇ （／ｃｄ、混
合比４０％で１１５０１ｃｇｆ／ｃｄであり、安定処理
土の強度が１００１００Ｏ／ｃｊ程度で凍上防止が可能
であることを示している。 次に２次添加物として急冷高炉スラグ粉末を用いた場合
の試験結果を表−３と表−４に示す（スラグ混合の場合
は、アルカリ刺激の向上のため生石灰はスラグと同量混
合される）。 この場合の試料（原土）は無機質の高含水比の火山灰質
粘性±（自然含水比８０％）である。生石灰の混合比を
１０％、２０％、３０％として混合してから締め固めを
行い養生９０日後の強度を示した。 この場合の最大強度は混合比２０％で６５０ｋｇｆ／ｊ
となり、表−１に示す有機質の強度より大きい強度にな
っている。 生石灰スラグ安定処理土の場合は生石灰の混合量と同量
のスラグを混合して９０日間養生したものであり、混合
比２０％で９００ ｋｇｆ／ｃＩｌ、混合比３０％で１
１００ ｋｇｆ／−と高強度になっている。 表−４は凍結融解試験による凍上量を示したものであり
、生石灰安定処理土の場合は表−２と同様に非水浸の場
合は混合比２０％以上で凍上は発生しないが、水浸した
場合は強度が最大になる混合比２０％で凍上量は最小で
あるが、凍上を完全に防止できないことを示している。 しかしながら、生石灰スラグ安定処理土の場合は混合比
３０％以上で凍上は発生しないことを示している。この
場合も強度１０００ ｋｇｆ／ｃＩｌ程度で凍上を防止
することができることを示している。 以上に示すごとく生石灰安定処理のみでは強度に限界が
あるため、凍上を完全に防止できないが、２次添加物と
してセメント、ならびに急冷高炉スラグを混合すること
により、安定処理土の強度を１０００ ｋｇｆ／ｃＩｊ
程度にすると凍上防止ができることを示している。この
ように２次添加物を混合し、高強度とすることにより一
種の硬化体のような性状を示す土質に改良し、非凍上性
材料として凍上を防止できる。 また以上の実験結果から２次添加物のセメント、スラグ
又は、生石灰と反応硬化するフライアッシュは、それぞ
れ単独もしくは、これらの任意の組合せによるものを用
いることができることが分る。 す上に述べた凍上防止工法は高含水比の粘性土のみなら
ず低含水比粘性土にも適用できることは明らかである。
Claims (2)
- （１）高含水比、ならびに低含水比の凍上性地盤土に一
次添加物として生石灰を混合して、地盤土の含水比、な
らびに塑性指数を低下させ、砂質土のような性質をもつ
土質に改良することにより、さらに高強度とするために
２次添加物を混合するための素地をつくった後、２次添
加物として、水硬性物質及び又は生石灰と反応硬化する
物質を混合し十分な締固めと養生を行い、高強度で一種
の硬化体のような性質をもつ非凍上性の土質に改良する
地盤凍上軟弱化防止工法。 - （２）前記水硬性物質が、セメント及び又は急冷スラグ
であり、前記生石灰と反応硬化する物質が、フライアッ
シュである請求項（１）記載の地盤凍上軟弱化防止工法
。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10180690A JP2784242B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 地盤凍上軟弱化防止工法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10180690A JP2784242B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 地盤凍上軟弱化防止工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041292A true JPH041292A (ja) | 1992-01-06 |
| JP2784242B2 JP2784242B2 (ja) | 1998-08-06 |
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ID=14310383
Family Applications (1)
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| JP10180690A Expired - Fee Related JP2784242B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 地盤凍上軟弱化防止工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784242B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953912A (en) * | 1996-09-10 | 1999-09-21 | Honda Giken Kobyo Kabushiki Kaisha | Exhaust manifold of a multi-cylinder internal combustion engine |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP10180690A patent/JP2784242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953912A (en) * | 1996-09-10 | 1999-09-21 | Honda Giken Kobyo Kabushiki Kaisha | Exhaust manifold of a multi-cylinder internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2784242B2 (ja) | 1998-08-06 |
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