JPH0463162B2

JPH0463162B2 -

Info

Publication number: JPH0463162B2
Application number: JP63157520A
Authority: JP
Inventors: Sadao Yabuchi; Kingo Asayama
Original assignee: JIOTOTSUPU KK
Current assignee: JIOTOTSUPU KK
Priority date: 1988-06-25
Filing date: 1988-06-25
Publication date: 1992-10-09
Also published as: JPS6490311A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、液状化し易い砂層地盤を改良し、地
震時にも安全な基礎地盤を得、かつ、支持力の大
なる基礎を造築するための基礎地盤の液状化防止
構造に関する。

地震時に砂層地盤が液状化し、地盤としての支
持力を失い、構造物が沈下、倒壊した例は既に多
く知られている。上記液状化の原因は、水で飽和
した砂層地盤の間〓水圧が地震時にせん断応力を
受けることにより急上昇し、その結果、過剰間〓
水圧が発生して砂層地盤の支持力を失わしめるも
のとされており、一般には地盤の密度、粒径、地
下水位等に関連し、水で飽和したゆるい砂層地盤
や細かい砂層地盤で液状化の危険性が有るとされ
ている。

従来より、上記液状化を防止する対策として、
砂地盤の相対密度を上げること（Ｎ値を上げるこ
と）あるいは液状化し難い粒径の砂に置き換える
ことの目的からコムポーザー工法、バイブロ工法
等により砂杭を打設し、地盤を改良する方法が一
般に行なわれている。しかし、この砂杭を打設す
る工法は、地震時に生じる間〓水圧の急上昇を防
止し、消散させるものではなく、地震の強弱に拘
らず液状化の危惧が存する。

殊に、地上の構築物は、直接基礎（杭を打設し
ない基礎）であれ、杭基礎であれ、基礎地盤によ
る支持力により支えられているが、地震時に液状
化の虞れのある砂層地盤が液状化すると、基礎地
盤の支持力、基礎杭の支持力を失わしめることと
なる。

そこで、本発明は、液状化の主因である過剰間
〓水圧の発生が地盤の透水係数（砂：10^-2〜10^-3
cm／sec、砂利や礫：10^-1〜10^-2cm／sec）に関連
し、透水性のよい砂利や礫等では過剰間〓水圧が
発生しないことに着目し、構築物を支える基礎地
盤を液状化から防止するために、液状化の虞れの
ある砂層地盤内に砂利、細石、鉱滓、金属や合成
樹脂の粒状片その他のドレーン造成材料からなる
透水性の良いドレーン壁を、構築物下部地盤すな
わち構造物敷地内における基礎構造物等の所要個
所を囲むように深さ方向所定長に打設し、このド
レーン壁の透水性の高い点を利用して、地震時の
間〓水圧の急上昇を防止、消散しようとしたもの
である。

特に本発明においては、前記ドレーン壁の上部
に前記ドレーン造成材料よりなる横方向への張出
し逃水部を設けることにより、地震時に急上昇せ
んとする間〓水圧の消散を一層効果的に行なえる
ようになし、基礎地盤及び基礎杭周囲地盤の液状
化防止効果をさらに高めて構築物の安全を図ると
ともに、間〓水の地上への流出、溢出をも併せて
防止するようにしたことを特徴とするものであ
る。

次に本発明の具体的実施態様を図面に基き説明
する。

実施例第１図〜第４図は基礎型式が杭を用いない直接
基礎に於ける実施例を示し、地上構築物下部の基
礎地盤Ａにおいて、構築物の敷地地盤A′の全体
を囲むように砂利、細石、礫等のドレーン造成材
料よりなるドレーン壁１ａを打設し、さらに前記
敷地地盤A′内にも同様のドレーン壁１ｂを格子
状に打設している。すなわち前記ドレーン壁１
ａ，１ｂが構築物敷地内に増築される基礎構造物
（図示省略）を囲むこととなる。そしてこれらの
ドレーン壁１ａおよび１ｂの頭部となる上部を前
記ドレーン造成材料により拡幅し、この拡幅部分
を張出し逃水部４として形成している。この場
合、前記張出し逃水部４として形成している。こ
の場合、前記張出し逃水によつて地震時に発生す
る過剰間〓水圧をより有効に消散できるととも
に、間〓水の地上への流出、溢出を防止できる。
前記ドレーン壁１ａ及び１ｂは地表もしくは地表
近傍から液状化のおそれのある砂層Ｂの低部にま
で達するように打設してある。

実施例第５図および第６図は、基礎型式が杭を用いる
杭基礎に於ける実施例を示し、構築物の敷地地盤
A′の全体を囲むように打設したドレーン壁１ａ
については実施例〔〕の場合と同様であるが、
敷地地盤A′内のドレーン壁１ｂについては基礎
杭２の打設部分を除いて格子状に打設している。
これにより、ドレーン壁１ａ，１ｂが基礎杭打設
部分つまり基礎構造部分を囲んだ状態に設けられ
ている。これらのドレーン壁１ａおよび１ｂにも
その上部に拡幅による張出し逃水部４を設けてい
る。

実施例第７図および第８図は、上記実施例および
と同様に、基礎地盤Ａにおける構築物の敷地地盤
A′の全体を囲むようにドレーン壁１ａを打設し、
さらに敷地地盤A′内では構築物を支えるフーチ
ング３を囲むようにドレーン壁１ｂを打設した場
合を示しており、これらのドレーン壁１ａおよび
１ｂの上部に拡幅による張出し逃水部４を設けて
いる。

実施例第９図および第１０図は、基礎地盤Ａにおける
構築物の敷地地盤A′全体を囲むのでなく、構築
物を支えるフーチング３の外周に沿つてこれを囲
むように、上部に拡幅による張出し逃水部４を設
けたドレーン壁１ａを打設した実施例を示してい
る。杭基礎型式ではフーチング３下方の杭２群を
囲むようにドレーン壁１ａが打設されることにな
る。

実施例第１１図及び第１２図は実施例〜におい
て、基礎地盤Ａに打設されたドレーン壁１ａ，１
ｂの上部における横方向への張出し逃水部とし
て、基礎地盤Ａの近表近傍でドレーン壁上部を連
接するように層状の張出し逃水部５を基礎地盤Ａ
の全面に渡つて形成した実施例を示し、この場合
にも、間〓水の集水および排水が容易でかつ過剰
間〓水圧消散の効果もさらに大きく、地盤耐力が
増加する。

上記のドレーン壁１ａおよび１ｂの造成は、第
１３図〜第１６図に示すように、打込時に閉蓋
し、引き抜き時に自重で吊下して開く開閉自在な
蓋１１を先端部に設けたケーシング１０を、バイ
ブロハンマー等の起振機１２で地盤所定個所に打
設し、所定長打込み後、ケーシング１０内に砂
利、細石、鉱滓その他のドレーン造成材料１３を
投入しながらケーシング１０を引き抜けば、適宜
に締め固まつたドレーン壁の単位長つまりはドレ
ーンの単位壁１′が造成される。次に、前記ドレ
ーンの単位壁１′に連接もしくは一部をラツプさ
せて上記と同様にケーシング１０を打設し、充填
材１３を投入充填し、これを繰返してドレーンの
単位壁１′を次々と連続造成すれば、基礎地盤Ａ
の所要個所を囲むドレーン壁１ａあるいは格子状
のドレーン壁１ｂが造成される。

そして、実施例〜のように上部を拡幅した
ドレーン壁１ａ，１ｂは、上記ケーシング１０に
代えて第１７図に示す上部を拡幅した方形ケーシ
ング１０′を用いれば造成でき、また実施例に
おける層状の張出し逃水部５の造成はドレーン壁
１ａ，１ｂの打設前もしくは打設後に掘削機で開
削し、ドレーン壁と同様のドレー造成材料を敷設
すれば造成できる。

なお、ドレーン壁１ａおよび１ｂの造成は第１
８図のごとき横断面円形のケーシング２０を用い
ることも可能で、この場合ケーシンク打設を次々
と一部ラツプさせながら行ない、連続したドレー
ン壁を造成する。張出し逃水部については前記と
同様にする。

本発明は上記の構成よりなり、地震時に地盤が
せん断応力を受けると間〓水圧が急上昇するが、
本発明においては、砂よりもはるかに透水性のよ
い砂利や礫等のドレーン壁１ａ，１ｂが、構築物
を支える地盤の液状化のおそれのある砂層地盤内
に、構築物敷地内に設けられる基礎構造物等の所
要個所を囲むように打設されているため、間〓水
が前記ドレーン壁を通じて排出され、急上昇する
間〓水圧が前記ドレーン壁を通じて直ちに消散す
る。

特に、ドレーン壁は壁状ゆえに単なる柱状の場
合よりも地盤との接触面積が大きくで透水面積も
大きくなり、しかもこのドレーン壁の全体が大き
な透水路として作用し、全体として均一な透水作
用を果す上、ドレーン壁の上部にドレーン造成材
料よりなる横への張出し逃水部が設けられている
がために、この上部張出し逃水部の集水、排水効
果によつて、消散過程で生じるドレーン壁内の間
〓水の流れを速め得て、過剰間〓水圧の消散がき
わめて迅速にかつ一層効果的に行なわれ、これが
壁状のドレーン壁であることと相俟つて、過剰間
〓水圧の発生そのものを防止でき、基礎地盤の液
状化を完全に防止できる。また前記ドレーン壁を
構築物敷地内における基礎構造物等を囲むように
打設するため、構築物荷重を支える基礎構造物の
下方や周辺地盤、すなわち構築物荷重により応力
状態にある地盤を囲むこととなつて、過剰間〓水
圧の発生防止および消散が基礎構造物の下方や周
辺地盤で確実かつ効果的に行なわれる。さらに前
記張出し逃水部の集水、排水効果により、間〓水
の地上への間〓水の溢出や噴出をも併せて防止で
き、基礎構造物の周辺地盤に浸水、滞留すること
もない。したがつて地震時にも地盤液状化のおそ
れが全くなく、また基礎構造物等の支持力を低
下、喪失させることもなく、地震時にも安全な支
持力を持つた基礎構造を確保できる等、下記のご
とき従来方法にはない優れた効果を奏する。

従来の砂地盤の締め固めあるいは置き換えに
よる液状化防止方法では、地震の強度により液
状化の危惧を残すが、本発明では上記したよう
にドレーン壁とその上部の張出し逃水部とによ
り間〓水圧の上昇そのものを防止する工法によ
るものであるから、地震時においてもその強弱
に拘らず液状化のおそれは全くなく、充分な支
持力をもつた地盤を確保でき、地震時にも構造
物は全く安全である。

地震時に直接影響する構築物の下部地盤の全
体を囲むようにドレーン壁を打設し、さらに下
部地盤内にドレーン壁を格子状に打設した場
合、下部地盤の液状化のおそれは全くなくかつ
安全である。

ドレーン壁をフーチングを囲むように打設し
た場合、フーチングの下部地盤は液状化の虞れ
が全くなくかつ安全であり、殊に杭基礎の場合
には杭群をドレーン壁で囲む形になるから、地
震時の液状化により杭支持力が低下することも
なく全く安全である。のみならず、上記の場
合に比し経済的でもある。

ドレーン壁を打設することにより、周辺地盤
を締め固めかつ地盤の剛性を増す効果があり、
特に構築物の下部地盤を囲みかつ格子状にドレ
ーン壁を打設してあると、前記効果が一層大き
く、またドレーン壁自体も液状化し難く、地盤
改良の効果がある。

特にドレーン壁上部の拡幅による張出し逃水
部あるいは層状の張出し逃水部の存在により、
間〓水圧がドレーン壁を通じて消散する際に、
間〓水が地上に流出したり溢出することがな
く、その集水、排水が容易に行なわれ、間〓水
圧の消散が効果的に行なわれて、地盤の液状化
防止効果が一層高められる。またドレーン壁自
体の壁厚も上記張出し逃水部の存在により薄く
造成できる等、経費節減の効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであり、第１図
は杭を用いない直接基礎における１実施例を示す
略示平面図、第２図〜第４図はそれぞれ第１図２
−２線、３−３線および４−４線における縦断面
図、第５図および第６図は杭基礎における実施例
を示す略示平面図と同図６−６線における縦断面
図、第７図および第８図は敷地地盤全体を囲みか
つフーチングを囲むようにドレーン壁を打設した
実施例を示す略示平面図と同図８−８線における
縦断面図、第９図および第１０図はフーチングを
囲むドレーン壁を打設した実施例を示す略示平面
図と同図１０−１０線における縦断面図、第１１
図および第１２図は層状の張出し逃水部を設けた
場合の略示平面図と同図１２−１２線の縦断面
図、第１３図〜第１６図はドレーン壁の造成方法
を例示する縦断面図、第１７図は頭部を拡幅した
ドレーン壁の造成に用いる方形ケーシングを示す
斜視図、第１８図は円形ケーシングを用いてドレ
ーン壁を造成する場合の斜視図である。Ａ……地盤、A′……構築物の敷地地盤、Ｂ…
…液状化のおそれのある砂層、１ａ，１ｂ……ド
レーン壁、２……杭、３……フーチング、４……
拡幅による張出し逃水部、５……層状の張出し逃
水部。

Claims

【特許請求の範囲】１構築物を支える基礎地盤内の液状化のおそれ
のある砂層地盤内に、構築物敷地内に設けられる
基礎構造物等の所要個所を囲むように砂利、細
石、礫、鉱滓、金属や合成樹脂片等の材料よりな
るドレーン壁を深さ方向所定長に打設し、このド
レーン壁の上部に前記材料よりなる横方向への張
出し逃水部を設けたことを特徴とする基礎地盤の
液状化防止構造。２ドレーン壁が構築物の敷地地盤内の基礎構造
物全体を囲むように打設されてなる特許請求の範
囲第１項記載の基礎地盤の液状化防止構造。３構築物の敷地地盤内にはドレーン壁が格子状
に打設されて基礎構造物を囲むようになされた特
許請求の範囲第１項または第２項記載の基礎地盤
の液状化防止構造。４構築物の敷地地盤内にはドレーン壁がフーチ
ングを囲むように打設されてなる特許請求の範囲
第１項または第２項記載の基礎地盤の液状化防止
構造。５ドレーン壁が構築物を支えるフーチング外周
に沿つてこれを囲むように打設されてなる特許請
求の範囲第１項または第２項記載の基礎地盤の液
状化防止構造。６特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
４項または第５項のいずれか１項に記載の基礎地
盤の液状化防止構造において、ドレーン壁上部を
拡幅して張出し逃水部となした基礎地盤の液状化
防止構造。７特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
４項または第５項のいずれか１項に記載の基礎地
盤の液状化防止構造において、張出し逃水部が、
基礎地盤の地表近傍においてドレーン壁上部を連
接するように層状に設けられてなる基礎地盤の液
状化防止構造。