JPH0742142A - 盤膨れ地盤の盤膨れ防止法 - Google Patents

盤膨れ地盤の盤膨れ防止法

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JPH0742142A
JPH0742142A JP20713093A JP20713093A JPH0742142A JP H0742142 A JPH0742142 A JP H0742142A JP 20713093 A JP20713093 A JP 20713093A JP 20713093 A JP20713093 A JP 20713093A JP H0742142 A JPH0742142 A JP H0742142A
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田 秀 道 陽
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 地盤の盤膨れ防止法を提供する。 【構成】 乾燥により盤膨れする切土地盤1の地表面あ
るいは地表部下適宜の深さの位置に遮水膜2を敷設する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中生代・最末期の白堊
期、新生代の第三紀及び第四紀洪積世の砂質及び泥岩の
堆積岩により形成されている切土地盤等の乾燥すること
により盤膨れする地盤の盤膨れ防止法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、モンモリロナイトのような膨潤性
の強い鉱物を多く含む岩盤が、水を吸収することによっ
て「盤膨れ」を引き起こすことはよく知られている。
【0003】ところが、中生代・最末期の白堊期、新生
代の第三紀及び第四紀洪績世の砂質及び泥岩の堆積岩で
構成されている地盤のかなりのものが、「吸水すること
による膨潤」とは反対に、「乾燥することによる盤膨
れ」を引き起こすことが、最近各地で知られるようにな
った。
【0004】しかし、従来、この「乾燥することによる
盤膨れ」の現象の原因も未だ充分に究明されておらず、
まだその対策が確立されていないまま放置されているの
が現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切土地
盤における乾燥することによる盤膨れ(以下、単に盤膨
れという)は、家や工場を建てると、該地盤が乾燥して
盤膨れがあらわれるため、後になってから「盤膨れ」に
よる隆起現象で家が変状してしまう被害が発生する。そ
のため補修、建替え、移転等を余儀なくされ、問題が起
きてからの対策費は膨大なものになってしまう。
【0006】本発明は、このような点に鑑み「盤膨れ」
する地盤の盤膨れ防止法を提供し、もって地盤の盤膨れ
を防止することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、乾燥により盤膨れする切土地盤の地表面
あるいは地表部下適宜の深さ位置に遮水膜を敷設するこ
とを特徴とする。また、本発明は、乾燥により盤膨れす
る切土地盤の地表部に遮水膜を敷設し、その上の一部又
は全部にコンクリートを打設することを特徴とする。更
に、前記遮水膜は、乾燥により盤膨れする切土地盤の地
表部を適宜の深さ取り除き、健全な土砂と置換した改良
地盤に敷設することを特徴とする。前記遮水膜として
は、合成樹脂シートが好ましい。
【0008】
【作用】本発明者は鋭意研究の結果、「盤膨れ」は次の
ような原因で発生することを究明した。すなわち、地盤
の表面(いわゆる地表)から地表下数10メートルまで
の間には、雨・雪等が降り注いで地盤の中に直接にしみ
込んだ水と、そのような水が更に横方向のベクトルをも
って地盤の中をゆっくりと流れている地下水とがあり、
いずれも空気中を高空から降り注いだ雨水に起源をもっ
ていることから、酸素を十分に溶かし込んでいる。
【0009】そのような酸素を含んで地下に染み込んだ
水は、地盤の中を流れ移動する間に地盤を構成している
色々な種類の鉱物と反応して、幾つかの鉱物の成分を溶
かし込む。酸素を含む地下水と最も反応しやすい鉱物は
黄鉄鉱(FeS2 )である。
【0010】黄鉄鉱は浅海底で泥や砂が堆積して地層が
形成される過程での還元条件のもとでの鉄バクテリアの
分解によって最もできやすい。我が国では新生代の第三
紀層の砂岩・泥岩層には黄鉄鉱がごく普遍的に数%くら
いの割合で含まれている。特に植物質物質が強還元条件
のもとで炭化した石炭〜亜炭層を介在する第三世〜第四
紀の砂質・泥質の堆積岩には黄鉄鉱の含有が極めて普通
である。
【0011】雨水・雪水として地表から地盤に直接にし
み込んだ水や、近隣の地盤から流れ込んだ酸素を含む地
下水は黄鉄鉱と反応して化1のように硫酸根(SO4
を含む地下水となる。
【0012】
【化1】
【0013】SO4 を含む地下水は地盤の中で地盤を構
成している主要な鉱物である斜長石、角閃石、輝石等と
反応して、これらの鉱物の中のCa・Na・Mg等を溶
かし込む。
【0014】この様にして、SO4 ・Ca・Na・Mg
を溶かし込んだ地下水は、地盤の表層部が乾燥すると、
地盤の中の割れ目や鉱物粒子間隙を通ってゆっくりと毛
細管現象によって地表部に移動して、遂には地表部近く
に達する。
【0015】その様な地下水のSO4 ・Ca・Na・M
g濃度は地表での蒸発散作用によって著しく高くなり、
地表近くの(数cm〜数10cm又は数m位の深部まで
の)地盤の割れ目や微細な間隙と地盤表面に沿って次の
様な各種の硫酸塩鉱物(以下塩類という)が結晶する様
になる。 石膏 CaSO4 ・2H2 O エプソマイト MgSO4 ・7H2 O テナーダイト Na2 SO 4 ミラビライト Na2 SO 4・1OH2 O これらのうち、石膏が最も普通に形成される塩類鉱物で
ある。
【0016】上に述べた塩類が地盤の中の割れ目や微細
間隙に結出・充填するに伴って、塩類の晶出圧による応
力が地盤内に発生して地盤が膨張して、いわゆる「盤膨
れ」が発生する。又、地盤表面での塩類層の直接的析出
成長も「盤膨れ」発生の大きな原因となるのである。
【0017】しかして、本発明は、乾燥により盤膨れす
る切土地盤の地表部あるいは地表下は、遮水膜で覆われ
ているので、地中の地下水は乾燥することなく一定(一
般には50%前後)の含水率を保持することができ、ま
た、地表(床下)の空気が地中に浸入することができな
いため、地中のSO4 ・Ca・Na・K・Mgなどと空
気中の酸素が反応することを防止でき、地盤は盤膨れは
生ずることなく安定する。
【0018】
【実施例】以下、図示の実施例について本発明を詳細に
説明する。図1は、本発明の第1実施例を示す断面図で
あって、1は盤膨れする切土地盤(以下、単に地盤とい
う)、2は遮水膜としての合成樹脂シートである。本例
は地盤1の地表面に合成樹脂シート2を敷設した場合で
あって、これにより地中の地下水の蒸発散を防止し、一
定の含水率を保持すると共に、地表の空気が地中に浸入
することを防止し、地中のSO4 ・Ca・Na・K・M
gなどと空気中の酸素との反応を抑制し盤膨れを防止す
るものである。
【0019】図2は、本発明の第2実施例を示す断面図
であって、地盤1の地表部を適宜の深さ取り除き、健全
な土砂と置換した改良地盤3とし、遮水膜としての合成
樹脂シート2は、その改良地盤3の上に敷設されてい
る。
【0020】本例によれば、前記のような合成樹脂シー
ト2による作用、効果の他に次のような作用、効果があ
る。すなわち、地表部を所定深さ取り除き健全な土砂
(一般的に地表に露出粉砕された表土と称される有機質
土質や砂質土は、土中に持つSO4 ・Ca・Na・K・
Mgとの化学反応が進んでおり、残留分があったとして
も微量である)と置換すると、この置換土砂は元の地層
地盤に比べてはるかに多くの空隙・隙間を持った健全な
土砂であるため、たとえ地盤表層部の乾燥によって、S
4 ・Ca・Na・K・Mgをとかし込んだ地下水が上
昇してきても、地表での水の蒸発散によって析出した塩
類は、置換した土砂の空隙・隙間を満たすに至らない。
すなわち、置換された土砂で吸収され、地盤内に晶出圧
による圧力が発生するまでには至らない。
【0021】図3は、本発明の第3実施例を示す断面図
であって、遮水膜としての合成樹脂シート2を、地盤1
の地表部下適宜の深さ位置に敷設した場合である。
【0022】図4は、本発明の第4実施例を示す断面図
であって、遮水膜としての合成樹脂シート2を、地盤1
の地表部を適宜の深さ取り除き、健全な土砂と置換した
改良地盤3の適宜の深さ位置に敷設した場合である。
【0023】図5は、本発明の第5実施例を示す断面図
であって、地盤1の地表面に遮水膜としての合成樹脂シ
ート2を敷設し、その上にコンクリート4を打設した例
である。
【0024】図6は、本発明の第6実施例を示す断面図
であって、地盤1の地表部を適宜の深さ取り除き、健全
な土砂と置換した改良地盤3とし、その上に遮水膜とし
ての合成樹脂シート2を敷設し、更にその上にコンクリ
ート4を打設した例である。
【0025】尚、本発明は、図4に示す構成の表面にコ
ンクリートを打設したり、打設するコンクリート4は、
全面でなくその一部である態様を挙げることができる。
【0026】しかして、遮水膜としての合成樹脂シート
2により、地中の地下水の蒸発散が防止され一定の含水
率が保持されると共に、地表の空気が地中に浸入するの
が防止され、地中のSO4 ・Ca・Na・K・Mgなど
と空気中の酸素との反応が防止されるため盤膨れが生じ
ない。
【0027】また、地表部を所定深さ取り除き健全な土
砂(一般的に地表に露出粉砕された表土と称される有機
質土質や砂質土は、土中に持つSO4 ・Ca・Na・K
・Mgとの化学反応が進んでおり、残留分があったとし
ても微量である)と置換すると、この置換土砂は元の地
層地盤に比べてはるかに多くの空隙・隙間を持った健全
な土砂であるため、たとえ地盤表層部の乾燥によって、
SO4 ・Ca・Na・K・Mgをとかし込んだ地下水が
上昇してきても、地表での水の蒸発散によって析出した
塩類は、置換した土砂の空隙・隙間を満たすに至らな
い。すなわち、置換された土砂で吸収され、地盤内に晶
出圧による圧力が発生するまでには至らない。従って、
遮水膜との相乗効果が図られる。
【0028】
【発明の効果】以上詳細に説明したとおり、遮水膜とし
ての合成樹脂シート2により、地中の地下水の蒸発散が
防止され一定の含水率が保持されると共に、地表の空気
が地中に浸入するのが防止され、地中のSO4 ・Ca・
Na・K・Mgなどと空気中の酸素との反応が防止され
るため盤膨れが生じない。
【0029】また、地表部を所定深さ取り除き、健全な
土砂(一般的に地表に露出粉砕された表土と称される有
機質土質や砂質土は、土中に持つSO4 ・Ca・Na・
K・Mgとの化学反応が進んでおり、残留分があったと
しても微量である)と置換すると、この置換土砂は元の
地層地盤に比べてはるかに多くの空隙・隙間を持った健
全な土砂であるため、たとえ地盤表層部の乾燥によっ
て、SO4 ・Ca・Na・K・Mgをとかし込んだ地下
水が上昇してきても、地表での水の蒸発散によって析出
した塩類は、置換した土砂の空隙・隙間を満たすに至ら
ない。すなわち、置換された土砂で吸収され、地盤内に
晶出圧による圧力が発生するまでには至らない。従っ
て、遮水膜との相乗効果が図られる。よって、本発明に
よれば、盤膨れの発生が有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す断面図である。
【図4】本発明の第4実施例を示す断面図である。
【図5】本発明の第5実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の第6実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 乾燥することによって盤膨れする切土地盤 2 遮水膜としての合成樹脂シート 3 改良地盤 4 打設コンクリート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾燥により盤膨れする切土地盤の地表面
    あるいは地表部下適宜の深さ位置に遮水膜を敷設するこ
    とを特徴とする盤膨れ地盤の盤膨れ防止法。
  2. 【請求項2】 乾燥により盤膨れする切土地盤の地表部
    に遮水膜を敷設し、その上の一部又は全部にコンクリー
    トを打設することを特徴とする盤膨れ地盤の盤膨れ防止
    法。
  3. 【請求項3】 前記遮水膜は、乾燥により盤膨れする切
    土地盤の地表部を適宜の深さ取り除き、健全な土砂と置
    換した改良地盤に敷設することを特徴とする請求項1お
    よび2記載の盤膨れ地盤の盤膨れ防止法。
  4. 【請求項4】 前記遮水膜は、合成樹脂シートである請
    求項1,2および3記載の盤膨れ地盤の盤膨れ防止法。
JP5207130A 1993-07-29 1993-07-29 盤膨れ地盤の盤膨れ防止法 Expired - Lifetime JP2565839B2 (ja)

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Citations (7)

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