JPH051327B2 - - Google Patents
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- JPH051327B2 JPH051327B2 JP4869485A JP4869485A JPH051327B2 JP H051327 B2 JPH051327 B2 JP H051327B2 JP 4869485 A JP4869485 A JP 4869485A JP 4869485 A JP4869485 A JP 4869485A JP H051327 B2 JPH051327 B2 JP H051327B2
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- crushed stone
- ground
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 6
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- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 11
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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
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/08—Improving by compacting by inserting stones or lost bodies, e.g. compaction piles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は砂地盤上もしくはその近傍に築造され
る築造物を地震等による砂地盤の液状化現象から
防止するようになした砂地盤の液状化防止工法に
関するものである。
る築造物を地震等による砂地盤の液状化現象から
防止するようになした砂地盤の液状化防止工法に
関するものである。
ゆるい飽和砂地盤が地震時においてほぼ非排水
状態で繰り返し剪断変形を受けると間〓水圧が増
大し、それに伴つて砂粒子間の接触力即ち砂の有
効応力が減少し、これにより砂粒子は間〓水中で
浮遊し、あたかも比重の大きな液体の如く挙動す
る所謂液状化現象として現れる。この砂地盤に液
状化現象が生じると地盤の支持力は減少し、該地
盤上にあるいは極めてその近傍に築造された構造
物は、倒壊したり損壊が生じたりする。これは新
潟地震で生じた鉄筋コンクリート造アパートの転
倒、橋梁の落下、地中埋設物の浮上等によつても
証明されている。
状態で繰り返し剪断変形を受けると間〓水圧が増
大し、それに伴つて砂粒子間の接触力即ち砂の有
効応力が減少し、これにより砂粒子は間〓水中で
浮遊し、あたかも比重の大きな液体の如く挙動す
る所謂液状化現象として現れる。この砂地盤に液
状化現象が生じると地盤の支持力は減少し、該地
盤上にあるいは極めてその近傍に築造された構造
物は、倒壊したり損壊が生じたりする。これは新
潟地震で生じた鉄筋コンクリート造アパートの転
倒、橋梁の落下、地中埋設物の浮上等によつても
証明されている。
この地震などの繰り返し荷重によつて砂地盤が
その強度を失い液状化するのを防止するためには
砂地盤を予め締め固めて液状化に対する抵抗を高
める振動締固め工法が提案されている。しかしこ
れにより砂地盤の改良は行えてもその工法によつ
て振動騒音が発生し、周辺地盤に変状をきたす虞
があり、振動騒音公害の発生とともに既設構造物
へも少なからずの影響を及ぼすものとなる。
その強度を失い液状化するのを防止するためには
砂地盤を予め締め固めて液状化に対する抵抗を高
める振動締固め工法が提案されている。しかしこ
れにより砂地盤の改良は行えてもその工法によつ
て振動騒音が発生し、周辺地盤に変状をきたす虞
があり、振動騒音公害の発生とともに既設構造物
へも少なからずの影響を及ぼすものとなる。
これを防止するため砕石ドレーン工法が近年提
案されている。この砕石ドレーン工法は砂地盤そ
の他、液状化現象が生じる虞のある地盤中に所定
深度まで削孔し、該孔内に砕石を投入し、地盤中
に砕石パイルを構築し、これにより地震時に発生
する過剰間〓水を抑制、消散せしめて地盤の安定
化を図るものである。しかしこの砕石ドレーン
（砕石パイル）は設計通りの透水性を有効に発揮
するとき過剰間〓水の抑制消散効果を有するが、
砕石中に砕石より小径粒状の砂が浸入し、目詰ま
り現象が生じると自然にその透水効果も減少する
ものである。この従来の砕石ドレーン工法では目
詰まりを防止するため、道路土工指針等にて設定
されている基準、 砕石（フイルター材料）の15％粒径／砂地盤（フ
イルターで保護される材料）の85％粒径＜５ を採用しているが、種々の実験の結果、この基準
値では地盤の液状化を防止することは困難である
ことが判明した。
案されている。この砕石ドレーン工法は砂地盤そ
の他、液状化現象が生じる虞のある地盤中に所定
深度まで削孔し、該孔内に砕石を投入し、地盤中
に砕石パイルを構築し、これにより地震時に発生
する過剰間〓水を抑制、消散せしめて地盤の安定
化を図るものである。しかしこの砕石ドレーン
（砕石パイル）は設計通りの透水性を有効に発揮
するとき過剰間〓水の抑制消散効果を有するが、
砕石中に砕石より小径粒状の砂が浸入し、目詰ま
り現象が生じると自然にその透水効果も減少する
ものである。この従来の砕石ドレーン工法では目
詰まりを防止するため、道路土工指針等にて設定
されている基準、 砕石（フイルター材料）の15％粒径／砂地盤（フ
イルターで保護される材料）の85％粒径＜５ を採用しているが、種々の実験の結果、この基準
値では地盤の液状化を防止することは困難である
ことが判明した。
したがつて砕石ドレーンが液状化防止機能を発
揮するためには、液状化時に目詰まりを生じず同
時に地山の透水性に比較して十分な排水性を有す
る砕石をドレーン材として選択する必要がある。
しかし従来は施工性のみから、砕石の粒径を選択
したり、あるいは目詰まり防止のみに留意して砕
石を選択したりしていた。また施工性を考慮した
場合には、粒径は過度に大きくなり目詰まりを発
生させ、逆に目詰まりに留意した場合でも目詰ま
り防止に対する安全側の基準（道路土工指針等：
安全率約２）を採用するために十分な透水性を確
保することができなかつた。
揮するためには、液状化時に目詰まりを生じず同
時に地山の透水性に比較して十分な排水性を有す
る砕石をドレーン材として選択する必要がある。
しかし従来は施工性のみから、砕石の粒径を選択
したり、あるいは目詰まり防止のみに留意して砕
石を選択したりしていた。また施工性を考慮した
場合には、粒径は過度に大きくなり目詰まりを発
生させ、逆に目詰まりに留意した場合でも目詰ま
り防止に対する安全側の基準（道路土工指針等：
安全率約２）を採用するために十分な透水性を確
保することができなかつた。
本件出願人は種々の実験結果から、周辺の砂粒
子の粒度に対応した粒度をもつ砕石を砕石ドレー
ンに使用することにより目詰まりを防止し、かつ
良好なる透水性を維持できることに着目した。本
発明は砂地盤中に構築される液状化防止用の砕石
ドレーンの砕石粒径を 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 の範囲に設定して砂地盤中に所要径の砕石パイル
を構築することを特徴とする。
子の粒度に対応した粒度をもつ砕石を砕石ドレー
ンに使用することにより目詰まりを防止し、かつ
良好なる透水性を維持できることに着目した。本
発明は砂地盤中に構築される液状化防止用の砕石
ドレーンの砕石粒径を 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 の範囲に設定して砂地盤中に所要径の砕石パイル
を構築することを特徴とする。
平均粒径0.25mm、地下水位1.0mの砂地盤に杭径
40cm、杭長15mの砕石ドレーンＤを築造し、振動
ロツド（加振機）Ｌをこの砕石ドレーンより1m
離れた位置にて貫入し、人工的に加振して強制的
に地盤中の過剰間〓水圧を上昇させて地盤を液状
化させる実験を行つた。その実験配置図を第１図
に、実験の結果を第２図に示す。
40cm、杭長15mの砕石ドレーンＤを築造し、振動
ロツド（加振機）Ｌをこの砕石ドレーンより1m
離れた位置にて貫入し、人工的に加振して強制的
に地盤中の過剰間〓水圧を上昇させて地盤を液状
化させる実験を行つた。その実験配置図を第１図
に、実験の結果を第２図に示す。
第２図において、間〓水圧は加振によつて急激
に上昇し、約30秒を過ぎる頃が最高値となるがそ
れ以後急激な圧力低下がみられるとともに排水量
が徐々に増加する。したがつて間〓水圧の消散が
生じることが明白である。
に上昇し、約30秒を過ぎる頃が最高値となるがそ
れ以後急激な圧力低下がみられるとともに排水量
が徐々に増加する。したがつて間〓水圧の消散が
生じることが明白である。
なお、間〓水圧のピーク時を基準に間〓水圧の
消散過程を比較した結果を第３図に示す。第３図
において、時間軸は、間〓水圧のピーク時を０秒
として記載している。
消散過程を比較した結果を第３図に示す。第３図
において、時間軸は、間〓水圧のピーク時を０秒
として記載している。
ところで、目詰まりに対する従来の基準として
は排水材のフイルター基準（例えば道路土工指
針） 砕石（フイルター材料）の15％粒径／砂地盤（フ
イルターで保護される材料）の85％粒径＜５ があるが、目詰まり実験をした結果によれば、従
来の排水材のフイルター基準はかなり安全側に規
定されており、 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ の範囲の砕石を用いれば、目詰まりによる透水性
の低下や液状化した砂の噴出等を十分防止でき、
透水性を維持する点でより効果的であることが判
明した。
は排水材のフイルター基準（例えば道路土工指
針） 砕石（フイルター材料）の15％粒径／砂地盤（フ
イルターで保護される材料）の85％粒径＜５ があるが、目詰まり実験をした結果によれば、従
来の排水材のフイルター基準はかなり安全側に規
定されており、 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ の範囲の砕石を用いれば、目詰まりによる透水性
の低下や液状化した砂の噴出等を十分防止でき、
透水性を維持する点でより効果的であることが判
明した。
また、砕石ドレーンの透水性は動水勾配の大き
さによつて層流から乱流に移行するのに伴つて変
化するが、現場加振実験によつて得られた動水勾
配は0.3程度であり、砕石ドレーン内部が乱流状
態になつている可能性がある。そこで、砕石と砂
地盤の接触したモデル地盤を試験機内に造成し、
乱流状態を再現できる大型モデル透水試験を実施
した結果、第４図に示すとおり、地震時に発生し
た過剰間〓水圧が砕石ドレーン内に残留せず、空
井戸を打設した場合とほぼ同程度の透水性を有し
十分な液状化防止効果、すなわち、間〓水圧消散
効果を有するためには、砕石の透水係数が、 砕石の透水係数／砂地盤の透水係数＞400 であることの必要性が明確となつた。
さによつて層流から乱流に移行するのに伴つて変
化するが、現場加振実験によつて得られた動水勾
配は0.3程度であり、砕石ドレーン内部が乱流状
態になつている可能性がある。そこで、砕石と砂
地盤の接触したモデル地盤を試験機内に造成し、
乱流状態を再現できる大型モデル透水試験を実施
した結果、第４図に示すとおり、地震時に発生し
た過剰間〓水圧が砕石ドレーン内に残留せず、空
井戸を打設した場合とほぼ同程度の透水性を有し
十分な液状化防止効果、すなわち、間〓水圧消散
効果を有するためには、砕石の透水係数が、 砕石の透水係数／砂地盤の透水係数＞400 であることの必要性が明確となつた。
さらに、Sherardらの実験（ASCE，110
〔GT6〕（1984）（米）”Basic Properties of
Sand and Gravel Filters”p.684−700）によれ
ば、砕石や砂の透水係数は15％粒径（mm）の自乗
に比例し、 透水係数（cm／sec）＝0.35×15％粒径（mm）の
自乗となることが知られている。
〔GT6〕（1984）（米）”Basic Properties of
Sand and Gravel Filters”p.684−700）によれ
ば、砕石や砂の透水係数は15％粒径（mm）の自乗
に比例し、 透水係数（cm／sec）＝0.35×15％粒径（mm）の
自乗となることが知られている。
そこで、地盤の液状化防止に必要な透水係数比
にこの関係を代入すると、 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 となり、地盤の液状化防止に必要な透水性を確保
するためには砂地盤の15％粒径に対応して20倍よ
り大きい15％粒径を有する砕石を使用する必要性
があることが判明した。
にこの関係を代入すると、 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 となり、地盤の液状化防止に必要な透水性を確保
するためには砂地盤の15％粒径に対応して20倍よ
り大きい15％粒径を有する砕石を使用する必要性
があることが判明した。
而して本発明によれば砕石ドレーンの砕石粒径
を地盤の砂粒子の粒度に対応した粒度即ち 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 の関係式で表せる範囲に設定することにより砕石
ドレーンの透水性を良好なるものとし、かつ目詰
まりを防止して、これによりゆるい飽和地盤にお
いても地震時における液状化を未然に防止できる
利点を有する。
を地盤の砂粒子の粒度に対応した粒度即ち 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 の関係式で表せる範囲に設定することにより砕石
ドレーンの透水性を良好なるものとし、かつ目詰
まりを防止して、これによりゆるい飽和地盤にお
いても地震時における液状化を未然に防止できる
利点を有する。
第１図は加振実験の配置図、第２図は実地盤振
動実験結果を示すグラフ図、第３図は過剰間〓水
圧の消散を示すグラフ図、第４図は砕石ドレーン
中央部の間〓水圧比を示すグラフ図である。 Ｄは砕石ドレーン、Ｌは振動ロツド。
動実験結果を示すグラフ図、第３図は過剰間〓水
圧の消散を示すグラフ図、第４図は砕石ドレーン
中央部の間〓水圧比を示すグラフ図である。 Ｄは砕石ドレーン、Ｌは振動ロツド。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ゆるい飽和砂地盤内に適当間隔で砕石ドレー
ンを築造する工法において、 砕石ドレーンの砕石粒径を周囲地盤の砂粒径に
対応して、 砕石の15％粒径／砂地盤の85％粒径＜９ 砕石の15％粒径／砂地盤の15％粒径＞20 の範囲に設定して砕石パイルを築造することを特
徴とする砂地盤の液状化防止工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4869485A JPS61207711A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4869485A JPS61207711A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61207711A JPS61207711A (ja) | 1986-09-16 |
| JPH051327B2 true JPH051327B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=12810421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4869485A Granted JPS61207711A (ja) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | 砂地盤の液状化防止工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61207711A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06315418A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Sekisui Chem Co Ltd | 補助具付流し台 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105746A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Haipaa:Kk | 土中排水層の設計方法並びに土中排水構造物 |
| JP7512135B2 (ja) * | 2020-09-07 | 2024-07-08 | 清水建設株式会社 | 注水井戸及び地下水リチャージ装置 |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP4869485A patent/JPS61207711A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06315418A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Sekisui Chem Co Ltd | 補助具付流し台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61207711A (ja) | 1986-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |