JPH0447730B2 - - Google Patents
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- JPH0447730B2 JPH0447730B2 JP746185A JP746185A JPH0447730B2 JP H0447730 B2 JPH0447730 B2 JP H0447730B2 JP 746185 A JP746185 A JP 746185A JP 746185 A JP746185 A JP 746185A JP H0447730 B2 JPH0447730 B2 JP H0447730B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
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- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は地盤を補強する際に粒径が0.03mmか
ら0.3mmで、かつ水との活発な反応開始時間が水
と混合後１分から30分であるとともに反応持続時
間が活発な反応開始後１分から30分にした生石灰
の膨張材をグラウト材にセメント重量の２％から
15％混入し、地盤の掘削孔に打設して地盤を補強
する点に特徴を有する地盤の補強方法に係るもの
である。 従来の技術 従来の地盤の補強方法としては自然斜面や切取
斜面、掘削時の仮設土留工法、トンエルや下水道
などのシールド推進工法の補強としてセメントミ
ルク、モルタルなどを掘削孔に無加圧または加圧
して打設しているが、無加圧ではボーリングにお
り緩んだ地盤を元の状態に戻すことができないと
いう欠点があり、また加圧して打設するには特殊
な機械を必要とするとともに複雑な作業を必要と
する欠点があり、かつ加圧力は地盤のクリープに
より次第に低下してしまうおそれがあるという欠
点がる。 発明が解決しようとする問題点 この発明は従来の地盤の補強方法が有する前記
の欠点を解消し、グラウト材を徐々に膨張して地
盤を圧密、圧縮したり、地盤に拘束力を存在させ
たりして地盤を補強することなどを目的としたも
のである。 問題点を解決するための手段 この発明の地盤の補強方法は粒径が0.03mmから
0.3mmで、かつ所定の活発な反応開始時間と反応
持続時間に調整した生石灰の膨張材をグラウト材
にセメント重量の２％から15％混入し、この膨張
材を混入したグラウト材を地盤に設けた複数の掘
削孔に打設する方法である。 この発明の地盤の補強方法において、地盤に設
けた複数の掘削孔に生石灰の膨張材を混合したグ
ラウト材のスラリーを打設し、グラウト材を膨張
させながら地盤を圧密、圧縮または拘束すること
により地盤を補強するものであるが、普通の生石
灰では活性が良すぎて生石灰と水との反応時間が
早いのでグラウト材が掘削孔の中で充分に膨張し
ないために地盤を圧密などして補強することがほ
とんどできないし、また逆に生石灰の活性を抑え
すぎて生石灰と水との反応があまり遅すぎると固
まりかけたグラウト材を破壊してしまうか、また
は膨張が抑えられてほとんど膨張しないが、のど
ちらかであるので地盤を圧密などして補強するこ
とがほとんどできない。 そこで生石灰と水との活発な反応開始時間は両
者を混合した後に１分から30分であり、かつ反応
持続時間は活発な反応開始後１分から30分である
ことが作業工程上やグラウト材が効果的に膨張す
ることなどから望しいことが判明した。 この程度の活性度に生石灰を調整するために
種々の実験を行つた結果として生石灰の粒径を
0.03mmから0.3mmにし、この小さな粒径の生石灰
を湿潤な空気中で攪拌して空気中の水（H2Ｏ）
と炭酸ガス（CO2）で化学反応させて生石灰の表
面を水酸化カルシウム（Ca（OH）2）と炭酸カル
シウム（CaCO3）の膜でコーテイングを行うと
よいことが判明した。更に生石灰に次の物質のう
ちから１つを重量比の割合で混入することにより
生石灰の表面を水酸化カルシウム（Ca（OH）2）
などの水に溶けにくい膜でコーテイングを行つて
もよいことが判明した。 珪酸化合物１％から15％・珪弗化物0.5％から
３％・アルコール類1.5％から20％・アルカリ類
３％から30％・糖類１％から10％・石膏15％から
40％・ゴムラテツクス15％から50％・樹脂エマル
ジヨン５％から30％・水溶性ポリマー２％から20
％・ベントナイト５％から30％・フライアツシユ
５％から30％・ このようにして生石灰の表面を水酸化カルシウ
ム（Ca（OH）2）などの水に溶けにくい膜でコー
テイングした生石灰を膨張材としてセメントミル
ク、モルタルなどのグラフト材に混入するが、膨
張材の混入率は少なすぎるとあまり膨張しないた
めにほとんど補強されないし、多すぎると地盤を
破壊してしまい逆効果になるので膨張材の混入率
は補強する地盤の強度により増減する。例えば岩
盤の場合には弾性係数が105Kg／cm2と大きくて降
伏点ひずみは0.1％から零と小さいので混入率を
２％から５％と少なくし、粘性土地盤の場合には
弾性係数が102Kg／cm2から103Kg／cm2と小さくて降
伏点ひずみは１％から10％と比較的大きいのでグ
ラウト材の強度を大きく低下させない範囲で混入
率を10％から15％と多くする。このように膨張材
はセメント重量の２％から15％が良い。 地盤の補強、即ち強度の増加は２つの場合があ
り、１つは地盤の圧密、圧縮による強度の増加で
ある。もう１つは拘束力の存在による強度の増加
である。 前者は緩い砂質土や粘性土の場合であつて、地
盤自体が圧密、圧縮されて強度が増加する。後者
は岩盤や締つた砂質土などの場合であつて、地盤
自体の隙間比や弾性係数はほとんど変化しない
が、拘束力が作用することにより地盤が破壊しに
くくなり、強度が増加する。 次にこの発明の地盤の補強方法を実施例につい
て図面とともに説明する。 実施例 １ 傾斜した地盤１の斜面に多数の掘削孔２を間隔
をおいて格子状に設け、この掘削孔２に、セメン
トと後記の生石灰の膨張材とを100対7.5の重量比
率に混合するとともに水を加えたグラウト材３の
スラリーを、パイプを用いて注入しながら打設す
る。 掘削孔２の中に打設したグラウト材３は第２
図々示の状態から第３図々示の状態に膨張してグ
ラフト材３が掘削孔２の中より地盤１を圧密、圧
縮した状態になるので地盤１を補強する。 この実施例１の地盤の補強方法に用いる生石灰
の膨張材の１例として塊状の石灰石を焼成温度
1200℃で焼いて生石灰にし、この生石灰を0.03mm
から0.3mmの粒径に粉砕する。粉砕した生石灰の
粒度分布は次表の通りである。
ら0.3mmで、かつ水との活発な反応開始時間が水
と混合後１分から30分であるとともに反応持続時
間が活発な反応開始後１分から30分にした生石灰
の膨張材をグラウト材にセメント重量の２％から
15％混入し、地盤の掘削孔に打設して地盤を補強
する点に特徴を有する地盤の補強方法に係るもの
である。 従来の技術 従来の地盤の補強方法としては自然斜面や切取
斜面、掘削時の仮設土留工法、トンエルや下水道
などのシールド推進工法の補強としてセメントミ
ルク、モルタルなどを掘削孔に無加圧または加圧
して打設しているが、無加圧ではボーリングにお
り緩んだ地盤を元の状態に戻すことができないと
いう欠点があり、また加圧して打設するには特殊
な機械を必要とするとともに複雑な作業を必要と
する欠点があり、かつ加圧力は地盤のクリープに
より次第に低下してしまうおそれがあるという欠
点がる。 発明が解決しようとする問題点 この発明は従来の地盤の補強方法が有する前記
の欠点を解消し、グラウト材を徐々に膨張して地
盤を圧密、圧縮したり、地盤に拘束力を存在させ
たりして地盤を補強することなどを目的としたも
のである。 問題点を解決するための手段 この発明の地盤の補強方法は粒径が0.03mmから
0.3mmで、かつ所定の活発な反応開始時間と反応
持続時間に調整した生石灰の膨張材をグラウト材
にセメント重量の２％から15％混入し、この膨張
材を混入したグラウト材を地盤に設けた複数の掘
削孔に打設する方法である。 この発明の地盤の補強方法において、地盤に設
けた複数の掘削孔に生石灰の膨張材を混合したグ
ラウト材のスラリーを打設し、グラウト材を膨張
させながら地盤を圧密、圧縮または拘束すること
により地盤を補強するものであるが、普通の生石
灰では活性が良すぎて生石灰と水との反応時間が
早いのでグラウト材が掘削孔の中で充分に膨張し
ないために地盤を圧密などして補強することがほ
とんどできないし、また逆に生石灰の活性を抑え
すぎて生石灰と水との反応があまり遅すぎると固
まりかけたグラウト材を破壊してしまうか、また
は膨張が抑えられてほとんど膨張しないが、のど
ちらかであるので地盤を圧密などして補強するこ
とがほとんどできない。 そこで生石灰と水との活発な反応開始時間は両
者を混合した後に１分から30分であり、かつ反応
持続時間は活発な反応開始後１分から30分である
ことが作業工程上やグラウト材が効果的に膨張す
ることなどから望しいことが判明した。 この程度の活性度に生石灰を調整するために
種々の実験を行つた結果として生石灰の粒径を
0.03mmから0.3mmにし、この小さな粒径の生石灰
を湿潤な空気中で攪拌して空気中の水（H2Ｏ）
と炭酸ガス（CO2）で化学反応させて生石灰の表
面を水酸化カルシウム（Ca（OH）2）と炭酸カル
シウム（CaCO3）の膜でコーテイングを行うと
よいことが判明した。更に生石灰に次の物質のう
ちから１つを重量比の割合で混入することにより
生石灰の表面を水酸化カルシウム（Ca（OH）2）
などの水に溶けにくい膜でコーテイングを行つて
もよいことが判明した。 珪酸化合物１％から15％・珪弗化物0.5％から
３％・アルコール類1.5％から20％・アルカリ類
３％から30％・糖類１％から10％・石膏15％から
40％・ゴムラテツクス15％から50％・樹脂エマル
ジヨン５％から30％・水溶性ポリマー２％から20
％・ベントナイト５％から30％・フライアツシユ
５％から30％・ このようにして生石灰の表面を水酸化カルシウ
ム（Ca（OH）2）などの水に溶けにくい膜でコー
テイングした生石灰を膨張材としてセメントミル
ク、モルタルなどのグラフト材に混入するが、膨
張材の混入率は少なすぎるとあまり膨張しないた
めにほとんど補強されないし、多すぎると地盤を
破壊してしまい逆効果になるので膨張材の混入率
は補強する地盤の強度により増減する。例えば岩
盤の場合には弾性係数が105Kg／cm2と大きくて降
伏点ひずみは0.1％から零と小さいので混入率を
２％から５％と少なくし、粘性土地盤の場合には
弾性係数が102Kg／cm2から103Kg／cm2と小さくて降
伏点ひずみは１％から10％と比較的大きいのでグ
ラウト材の強度を大きく低下させない範囲で混入
率を10％から15％と多くする。このように膨張材
はセメント重量の２％から15％が良い。 地盤の補強、即ち強度の増加は２つの場合があ
り、１つは地盤の圧密、圧縮による強度の増加で
ある。もう１つは拘束力の存在による強度の増加
である。 前者は緩い砂質土や粘性土の場合であつて、地
盤自体が圧密、圧縮されて強度が増加する。後者
は岩盤や締つた砂質土などの場合であつて、地盤
自体の隙間比や弾性係数はほとんど変化しない
が、拘束力が作用することにより地盤が破壊しに
くくなり、強度が増加する。 次にこの発明の地盤の補強方法を実施例につい
て図面とともに説明する。 実施例 １ 傾斜した地盤１の斜面に多数の掘削孔２を間隔
をおいて格子状に設け、この掘削孔２に、セメン
トと後記の生石灰の膨張材とを100対7.5の重量比
率に混合するとともに水を加えたグラウト材３の
スラリーを、パイプを用いて注入しながら打設す
る。 掘削孔２の中に打設したグラウト材３は第２
図々示の状態から第３図々示の状態に膨張してグ
ラフト材３が掘削孔２の中より地盤１を圧密、圧
縮した状態になるので地盤１を補強する。 この実施例１の地盤の補強方法に用いる生石灰
の膨張材の１例として塊状の石灰石を焼成温度
1200℃で焼いて生石灰にし、この生石灰を0.03mm
から0.3mmの粒径に粉砕する。粉砕した生石灰の
粒度分布は次表の通りである。
【表】
この生石灰を相対湿度25％の空気中で１時間攪
拌して空気中の水と炭酸ガスで化学反応させて生
石灰の表面を水酸化カルシウムと炭酸カルシウム
でコーテイングする。このように処理した生石灰
の膨張材は水との活発な反応開始時間は５分30秒
であり、また反応持続時間は活発な反応開始後５
分である。 実際に砂質土で次表のような土質条件において
地盤の圧密、圧縮による補強強度の増加について
実験を行つた。
拌して空気中の水と炭酸ガスで化学反応させて生
石灰の表面を水酸化カルシウムと炭酸カルシウム
でコーテイングする。このように処理した生石灰
の膨張材は水との活発な反応開始時間は５分30秒
であり、また反応持続時間は活発な反応開始後５
分である。 実際に砂質土で次表のような土質条件において
地盤の圧密、圧縮による補強強度の増加について
実験を行つた。
【表】
実験条件
上記の砂質土の地盤に縦横20cm間隔で格子状に
直径９mmの掘削孔を設け、セメントと前記の生石
灰の膨張材を重量比で100対7.5の割合で混合し、
水を加えたスラリーを掘削孔に注入により打設し
て地盤を補強した。 この補強した地盤を水平から徐々に片方を端を
持上げて傾斜させて斜面にし、破壊に至るまで傾
斜させて抑止効果を測定した。測定した結果は次
の通りである。
直径９mmの掘削孔を設け、セメントと前記の生石
灰の膨張材を重量比で100対7.5の割合で混合し、
水を加えたスラリーを掘削孔に注入により打設し
て地盤を補強した。 この補強した地盤を水平から徐々に片方を端を
持上げて傾斜させて斜面にし、破壊に至るまで傾
斜させて抑止効果を測定した。測定した結果は次
の通りである。
【表】
この実験結果より膨張材の混入比率をセメント
の重量に対して7.5％で、補強材の配置の面積比
率が0.16％の時の前記砂質土の地盤の補強増加率
（崩壊抑止力増加率）は45％から50％であること
が判る。 実施例 ２ 地盤改良のパイル工法として平坦な地盤に多数
の掘削孔を格子状に設け、この掘削孔に、セメン
トと前記実施例１で使用したものと同じ生石灰の
膨張材とを100対５または100対15の重量比率で混
合するとともに水を加えたグラウト材のスラリー
を、打設する。 掘削孔の中に打設したグラウト材は前記実施例
１のものと同様にグラウト材が膨張して掘削孔の
中より地盤を圧密、圧縮してパイル（抗）の周り
の地盤を補強する。 実際に砂質土で次表のような土質条件において
地盤の圧密、圧縮による支持力の増加について実
験を行つた。
の重量に対して7.5％で、補強材の配置の面積比
率が0.16％の時の前記砂質土の地盤の補強増加率
（崩壊抑止力増加率）は45％から50％であること
が判る。 実施例 ２ 地盤改良のパイル工法として平坦な地盤に多数
の掘削孔を格子状に設け、この掘削孔に、セメン
トと前記実施例１で使用したものと同じ生石灰の
膨張材とを100対５または100対15の重量比率で混
合するとともに水を加えたグラウト材のスラリー
を、打設する。 掘削孔の中に打設したグラウト材は前記実施例
１のものと同様にグラウト材が膨張して掘削孔の
中より地盤を圧密、圧縮してパイル（抗）の周り
の地盤を補強する。 実際に砂質土で次表のような土質条件において
地盤の圧密、圧縮による支持力の増加について実
験を行つた。
【表】
実験条件
上記の砂質土の地盤に縦横20cm間隔で格子状に
直径25mmの掘削孔を設け、セメントと生石灰の膨
張材を重量比で100対５および100対15の重量比率
で混合し、水を加えたグラウト材のスラリーを掘
削孔に打設して地盤を補強した。 膨張効果が充分に発現するとともにグラウト材
が硬化したと考えられる打設してから７日後に土
壌硬度計により地盤の支持力を測定した。測定し
た結果は次の通りである。
直径25mmの掘削孔を設け、セメントと生石灰の膨
張材を重量比で100対５および100対15の重量比率
で混合し、水を加えたグラウト材のスラリーを掘
削孔に打設して地盤を補強した。 膨張効果が充分に発現するとともにグラウト材
が硬化したと考えられる打設してから７日後に土
壌硬度計により地盤の支持力を測定した。測定し
た結果は次の通りである。
【表】
この実験結果より砂質土地盤では膨張材の混入
比率が５〜15％程度では高くなるほど地盤の支持
力（補強力）が増大することが判る。 なお、実施例１と２では複数の掘削孔を格子状
に設けたものについて説明したが、複数の掘削孔
は千鳥状、線状、不規則状に設けてもよい。また
補強する地盤は自然斜面、切取斜面、盛土斜面、
地すべり地、トンネルの周面、シールド発進部の
近辺、杭基礎地、軟弱地盤などどのような地盤で
もよい。また掘削孔に金属棒を挿入してからグラ
ウト材のスラリーを打設してもよい。 発明の効果 この発明の地盤の補強方法は粒径が0.03mmから
0.3mmで、かつ水との活発な反応開始時間が水と
混合後１分から30分であるとともに反応持続時間
が活発な反応開始後１分から30分にした生石灰の
膨張材をグラウト材にセメント重量の２％から15
％混入し、このグラウト材を地盤に設けた複数の
掘削孔に打設するから、グラウト材が掘削孔の中
で徐々に膨張して地盤を圧密などして補強するこ
とができるし、また従来の施工方法に較べて極め
て簡単に施工することができる。
比率が５〜15％程度では高くなるほど地盤の支持
力（補強力）が増大することが判る。 なお、実施例１と２では複数の掘削孔を格子状
に設けたものについて説明したが、複数の掘削孔
は千鳥状、線状、不規則状に設けてもよい。また
補強する地盤は自然斜面、切取斜面、盛土斜面、
地すべり地、トンネルの周面、シールド発進部の
近辺、杭基礎地、軟弱地盤などどのような地盤で
もよい。また掘削孔に金属棒を挿入してからグラ
ウト材のスラリーを打設してもよい。 発明の効果 この発明の地盤の補強方法は粒径が0.03mmから
0.3mmで、かつ水との活発な反応開始時間が水と
混合後１分から30分であるとともに反応持続時間
が活発な反応開始後１分から30分にした生石灰の
膨張材をグラウト材にセメント重量の２％から15
％混入し、このグラウト材を地盤に設けた複数の
掘削孔に打設するから、グラウト材が掘削孔の中
で徐々に膨張して地盤を圧密などして補強するこ
とができるし、また従来の施工方法に較べて極め
て簡単に施工することができる。
第１図から第３図は本発明の１実施例の工程順
の断面図である。 １は地盤、２は掘削孔、３はグラウト材。
の断面図である。 １は地盤、２は掘削孔、３はグラウト材。
Claims (1)
- １ 粒径が0.03mmから0.3mmで、かつ水との活発
な反応開始時間が水と混合後１分から30分である
とともに反応持続時間が活発な反応開始後１分か
ら30分にした生石灰の膨張材をグラウト材にセメ
ント重量の２％から15％混入し、該グラウト材を
地盤に設けた複数の掘削孔に打設することを特徴
とする地盤の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP746185A JPS61169521A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 地盤の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP746185A JPS61169521A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 地盤の補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61169521A JPS61169521A (ja) | 1986-07-31 |
| JPH0447730B2 true JPH0447730B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=11666455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP746185A Granted JPS61169521A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 地盤の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61169521A (ja) |
-
1985
- 1985-01-21 JP JP746185A patent/JPS61169521A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61169521A (ja) | 1986-07-31 |
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|---|---|---|---|
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