JPH09268542A - セメント混合材を用いたダム堤体構造及びダム堤体構築方法 - Google Patents

セメント混合材を用いたダム堤体構造及びダム堤体構築方法

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JPH09268542A
JPH09268542A JP7456596A JP7456596A JPH09268542A JP H09268542 A JPH09268542 A JP H09268542A JP 7456596 A JP7456596 A JP 7456596A JP 7456596 A JP7456596 A JP 7456596A JP H09268542 A JPH09268542 A JP H09268542A
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JP
Japan
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dam
cement
layer
soil
cement mixture
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JP7456596A
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Atsushi Sasaki
淳 佐々木
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Hazama Ando Corp
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Hazama Gumi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 越流に対する抵抗力が強く、堤体構築に要す
る堤体材料を減少させることができ、また堤体材料の確
保が容易であり、不要な土砂の廃棄場所を必要としない
ダムの堤体構造及び堤体構築方法を提供すること。 【解決手段】 フィルダムの堤体を構築する前工程で生
じた土、砂、礫及び岩石の何れかの材料又はこれら二種
類以上を含む土質材料を篩い分けること無くセメントと
混合してセメント混合材を生成し、該セメント混合材で
所定厚さの層を形成すると共に該層を締固める工程を繰
返してダムの堤体2を構築した後、該堤体のダム上流側
の全面に不透水材料からなる不透水層3を形成する。ま
たは、ダムの堤体12は、ダム下流側で標高方向に層状
に形成されたセメント混合層14と、ダム上流側で標高
方向に層状に形成されたコンクリート層13とで構築
し、コンクリート層は地盤、あるいは支持杭を介して地
盤により支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント混合材を
用いたダム堤体構造及びダム堤体構築方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の表面遮水壁形フィルダムは、図2
に示したように、礫や岩石等の透水性の大きな材料によ
って堤体31を築造し、上流側表面にコンクリートある
いはアスファルトコンクリート等の人工材料による遮水
壁32を設けて形成している。
【0003】また従来のフィルダムでは、天然の土質材
料を原石山から採取し、この採取した土質材料から、良
質な土、砂、礫及び岩石を篩い分け、堤体をゾーニング
して、これらの材料にセメント等の結合剤を加えること
無く、そのまま用いて堤体を構築していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記表面遮水壁形フィ
ルダムを含むフィルダムを構築する際には、いくつかの
問題が生じる。第一に、フィル材料(土、砂、礫及び岩
石等)を採取する原石山の確保が困難であること。第二
に、原石からフィル材料を篩い分ける過程で生じる不要
な土の廃棄場所の確保が困難であること。第三に、フィ
ルダム全般の問題として、越流に対する抵抗力が弱いこ
とが挙げられ、そのため安全率を大きくとって大規模な
洪水吐及び転流工を構築しなければならないこと。第四
に、フィル材料どうしの結合が弱いので、フィルダム堤
体は緩やかな傾斜で構築しなければならず、コンクリー
トダムと比較すると堤体の体積が大きくなり、大量のフ
ィル材料を必要とする。
【0005】本発明は上記問題点を解決せんとしたもの
であり、その目的は、越流に対する抵抗力が強く、洪水
吐及び転流工の規模を縮小することが可能で、また堤体
構築に要する土、砂、礫及び岩石等の材料を減少させる
ことができて、大規模な原石山及び土捨場を必要としな
いダムの堤体構造を提供することにある。
【0006】また本発明の別の目的は、土、砂、礫及び
岩石等の堤体材料の確保が容易であり、不要な土砂の廃
棄場所を必要としないダム堤体の構築方法を提供するこ
とにある。
【0007】さらに本発明の別の目的は、従来のコンク
リートダムやフィルダムとは異なるタイプのダムの堤体
構造や堤体構築方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、土、砂、礫及び
岩石の何れかの材料、又はこれら二種類以上を含む土質
材料にセメント及び水を混合してなるセメント混合材で
ダムの堤体を構築し、ダム上流側の堤体の全面に不透水
材料からなる遮水層を設けたことを特徴とするダムの堤
体構造にある。
【0009】また本発明の別の要旨は、ダムの堤体構築
と同時の工程及び前工程で生じた土、砂、礫及び岩石の
何れかの材料又はこれら二種類以上を含む土質材料を篩
い分けること無くセメント及び水と混合してセメント混
合材を生成し、該セメント混合材で所定厚さの層を形成
すると共に該層を締固める工程を繰返してダムの堤体を
構築した後、該堤体のダム上流側の全面に不透水材料か
らなる遮水層を形成したことを特徴とするダムの堤体の
構築方法にある。
【0010】さらに本発明の別の要旨は、セメント混合
層とコンクリート層とで構築したダムの堤体であって、
該セメント混合層は、土、砂、礫及び岩石の何れかの材
料、又はこれら二種類以上を含む土質材料にセメント及
び水を混合してなるセメント混合材によりダム下流側区
域で標高方向に形成され、該コンクリート層は、コンク
リートによりダム上流側区域で標高方向に形成されると
共に、地盤によって直接支持されるか、あるいは支持部
材を介して地盤によって支持されたことを特徴とするダ
ムの堤体構造にある。ここで、前記支持部材は、地盤に
反力を取ってコンクリート層を下方から支持することが
できるものであれば良く、例えば、堤体の下が砂礫層等
の透水層である場合には、不透水性の地下連続壁を砂礫
層に構築し、この地下連続壁を支持部材として用いても
良い。
【0011】さらに又、本発明の別の要旨は、ダムの堤
体構築と同時の工程及び前工程で生じた土、砂、礫及び
岩石の何れかの材料又はこれら二種類以上を含む土質材
料を篩い分けること無くセメントおよび水と混合してセ
メント混合材を生成し、該セメント混合材をダム下流側
の区域で水平方向に所定厚さに打設し、このセメント混
合材打設工程と同時あるいは前後して、コンクリートを
ダム上流側の区域で水平方向に所定厚さに打設し、前記
セメント混合材の層と前記コンクリートの層とを各別又
は同時に締固め、前記セメント混合材及び前記コンクリ
ートの打設工程、及び締固め工程を繰返してダムの堤体
を構築することを特徴とするダムの堤体構築方法にあ
る。
【0012】上述したように、本発明の特徴の1つとし
ては、前記セメント混合材をダム堤体構築材料としたこ
とにあり、これによってダムの堤体構造や堤体構築方法
が、従来のコンクリートダムやフィルダムとは異なるも
のになる。
【0013】本発明では、前記セメント混合材1m3
たり、60〜100kgのセメントを添加して生成するこ
とができ、セメントの添加量が50kg未満では強度が発
現せず、また洗掘に対しても所要の強度を得ることがで
きない。ここで混合し得るセメントとしては、普通ポル
トランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強
ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等
の各種ポルトランドセメント;アルミナセメント、石灰
アルミナセメント等のアルミナセメント;高炉スラグ混
合セメント、ポゾラン混合セメント、フライアツシユセ
メント等の各種混合セメントを挙げることができる。こ
れらのうち、ポルトランドセメント、特に普通ポルトラ
ンドセメントが一般的であり好ましく使用できる。また
セメントと共に混合する水量は、土、砂、礫及び岩石の
何れかの材料又はこれら二種類以上を含む土質材料の含
水量におうじて適宜定めることができる。本発明では混
練に当って、一般の生コンクリートを混練する強制練り
ミキサー、二軸強制練りミキサー、低含水比用強制連続
練りミキサーなどの機器を用いると充分混練されるので
好ましい。
【0014】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明のダムの堤体構造を示
す上下流方向の断面図である。図1において、本発明の
ダムの堤体構造1は、土、砂、礫及び岩石の何れかの材
料、又はこれら二種類以上を含む土質材料にセメントを
混合してなるセメント混合材で構築した堤体2と、ダム
上流側の全面に設けた不透水材料からなる遮水層3とを
主要部として備える。
【0015】ここで前記セメント混合材は、ダム堤体の
構築と同時の工程及び前工程、すなわち、転流工を構築
する工程あるいは堤体荒掘削工程において生じた土、
砂、礫及び岩石の何れか一種類、又は、これら二種類以
上を含む現場発生材を篩い分けること無くそのまま用い
て、これに普通ポルトランドセメント及び水を加えて強
制練りミキサーで混練して生成する。
【0016】かように生成されたセメント混合材を所定
厚さで層状に打設し、このセメント混合材を転圧ローラ
ーで締め固め、この打設工程と締固め工程とを繰り返し
て堤体2を構築する。ここで堤体2の上流側斜面2aの
傾斜角度(直角三角形において(縦の長さ):(底辺の長
さ)の比率)は、1:1.0〜1:1.2程度に形成し、また下
流側斜面2bの傾斜角度は1:1.0〜1:1.2程度に形成す
る。なお、礫や岩石によって堤体を築造した従来の表面
遮水壁形フィルダムでは、上下流側斜面は1:2.5〜1:
3.0程度までしか傾斜させることができなかったが、本
発明のダムの堤体構造では、セメント混合材によって堤
体を構築したので堤体材料の一体性が向上して、上述し
たような急角度でも堤体を構築することができるという
利点が有る。
【0017】以上のようにして堤体2を構築した後、堤
体2の下の地盤が図1のように砂礫層20等の透水層で
構成されている場合には、砂礫層20中に不透水層21
に達するまで連続遮水壁4を形成する。なお、連続遮水
壁4はベントナイトコンクリート、アスファルトコンク
リートまたは柱列式連続壁によって形成することができ
る。
【0018】最後に、上流側斜面2aに、鉄筋コンクリ
ート、アスファルトコンクリートまたはアスファルトに
よって所定厚さの遮水層3を形成すれば、本発明のフィ
ルダムの堤体構造は構築することができる。ここで、遮
水層3は、その下端が連続遮水壁4の上端と水密に連続
するように形成する。
【0019】次に、図1とは異なる発明のダム堤体構造
について図2を参照して説明する。図2において、本発
明のフィルダムの堤体構造11では、セメント混合層1
4とコンクリート層13とで堤体12を構築し、セメン
ト混合層14は土、砂、礫及び岩石の何れかの材料、又
はこれら二種類以上を含む土質材料にセメント及び水を
混合してなるセメント混合材によって、ダム下流側区域
で標高方向に延びる層状に形成され、一方、コンクリー
ト層13はコンクリートによりダム上流側区域で標高方
向に延びる層状に形成し、このコンクリート層13は、
支持部材すなわち連続遮水壁15を介して岩盤21によ
って支持される。
【0020】上述したような堤体構造11を構築するに
際して、堤体12の下の地盤が図2のように砂礫層20
等の透水層で構成されている場合には、砂礫層20中に
支持地盤21に達するまで連続遮水壁15を形成する。
なお、この連続遮水壁15は、上流に蓄える水が砂礫層
20中を通って下流に漏水することが無いように遮水す
るとと共に、コンクリート層13が砂礫層20中に沈下
しないように支持するものである。したがって、連続遮
水壁15は、コンクリート層13を支持するための強度
と共に遮水性能が求められるため、鉄筋コンクリート造
又はセメント撹拌柱列連続壁によって形成することがで
きる。
【0021】以上のような連続遮水壁15が構築された
ら、図1のダム堤体構造1におけるのと同様にしてセメ
ント混合材を生成し、このセメント混合材をダム下流側
の区域(連続遮水壁15よりも下流側区域)に所定厚さ
で層状に打設して転圧ローラーで締め固める。このセメ
ント混合層の締固め工程の後に、連続遮水壁15の上
(すなわち、ダム上流側区域)に有スランプの水密コン
クリートを所定厚さに打設し、締め固める。なお、この
時、コンクリート層の上流面には予め型枠(図示せず)
を配置し、この型枠とセメント混合層の上流面との間に
前記有スランプコンクリートを打設する。以上のセメン
ト混合材及びコンクリートの打設工程と締固め工程とを
繰り返せば、堤体12を構築することができる。なお、
堤体12の上流側斜面13aの傾斜角度は、1:0〜1:
0.3程度に形成し、また下流側斜面14aの傾斜角度は
1:1.0〜1:1.2程度に形成する。
【0022】
【発明の効果】本発明では、フィルダム堤体の構築と同
時の工程及び前工程で発生した現場発生材にセメント及
び水を混合してなるセメント混合材で堤体を構築するた
め、フィル材料を採取する原石山や土捨場を必要としな
いという利点が有る。またフィル材料がセメントによっ
て結合して一体性が向上するため、堤体の越流に対する
抵抗力が強化されて洪水吐及び転流工の規模を縮小する
ことが可能になった。さらにフィル材料の一体性向上に
よって、堤体を急斜面に構築することが可能になり、堤
体体積を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のダム堤体構造を示す上下流方向の断面
図である。
【図2】図1とは異なる実施態様のダム堤体構造を示す
上下流方向の断面図である。
【図3】従来の表面遮水壁形フィルダムの上下流方向の
断面図である。
【符号の説明】
1,11 ダムの堤体構造 2,12 ダム堤体 3 不透水層 13 コンクリート層 14 セメント混合層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土、砂、礫及び岩石の何れかの材料、又
    はこれら二種類以上を含む土質材料にセメント及び水を
    混合してなるセメント混合材でダムの堤体を構築し、ダ
    ム上流側の堤体の全面に不透水材料からなる遮水層を設
    けたことを特徴とするダムの堤体構造。
  2. 【請求項2】 ダムの堤体構築と同時の工程及び前工程
    で生じた土、砂、礫及び岩石の何れかの材料又はこれら
    二種類以上を含む土質材料を篩い分けること無くセメン
    トおよび水と混合してセメント混合材を生成し、該セメ
    ント混合材で所定厚さの層を形成すると共に該層を締固
    める工程を繰返してダムの堤体を構築した後、該堤体の
    ダム上流側の全面に不透水材料からなる遮水層を形成し
    たことを特徴とするダムの堤体構築方法。
  3. 【請求項3】 セメント混合層とコンクリート層とで構
    築したダムの堤体であって、 該セメント混合層は、土、砂、礫及び岩石の何れかの材
    料、又はこれら二種類以上を含む土質材料にセメント及
    び水を混合してなるセメント混合材によりダム下流側区
    域で標高方向に形成され、 該コンクリート層は、コンクリートによりダム上流側区
    域で標高方向に形成されると共に、地盤によって直接支
    持されるか、あるいは支持部材を介して地盤によって支
    持されたことを特徴とするダムの堤体構造。
  4. 【請求項4】 ダムの堤体構築と同時の工程及び前工程
    で生じた土、砂、礫及び岩石の何れかの材料又はこれら
    二種類以上を含む土質材料を篩い分けること無くセメン
    トおよび水と混合してセメント混合材を生成し、該セメ
    ント混合材をダム下流側の区域で水平方向に所定厚さに
    打設し、 このセメント混合材打設工程と同時あるいは前後して、
    コンクリートをダム上流側の区域で水平方向に所定厚さ
    に打設し、 前記セメント混合材の層と前記コンクリートの層とを各
    別又は同時に締固め、 前記セメント混合材及び前記コンクリートの打設工程、
    及び締固め工程を繰返してダムの堤体を構築することを
    特徴とするダムの堤体構築方法。
JP7456596A 1996-03-28 1996-03-28 セメント混合材を用いたダム堤体構造及びダム堤体構築方法 Pending JPH09268542A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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