JPH0932004A - 地盤の液状化対策構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛躍的な耐液状効果を期待でき、しかもより
部分的な改良ですむので無駄のないものとなり、安価な
施工が可能で、地震による国民共通の資産である社会資
本ストック量の低下を抑制することができる。 【解決手段】 液状化地盤に１ユニットの断面形状がＶ
に近い斜め構造体５を設け、この斜め構造体５のＶ内部
の地盤の液状化を特に抑制するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の液状化対策
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震国であるわが国では、地震の発生に
伴い、砂質土系地盤の液状化が主因と考えられる構造物
の被害を歴史的に多く受けてきており、液状化による構
造物被害の抑止が我が国の耐震工学上の重要な課題の一
つに挙げられる。

【０００３】兵庫県南部地震（平成７年１月）において
も、特に港湾地域の埋立地盤を中心に大規模な地盤の液
状化が発生し、液状化が原因と考えられるケーソン岸壁
の大規模な崩壊・橋桁の落桁など甚大な被害が発生し、
液状化対策技術の重要性が再認識された。

【０００４】液状化対策工法は、機能別に、間隙水圧消
散工法やグラベルドレーン等の排水工法、サンドコンパ
クションもしくは振動棒工法に代表される密度増加系の
工法、または地中連壁などのせん断変形抑止工法、地盤
を固結する混合処理工法などに分類され、現在まで多く
の工法が提案されている。

【０００５】そしてそれぞれの工法はコスト、施工時に
発生する騒音・地盤変位などの制限、施工性などの諸条
件を鑑みて適切に使い分けられている。

【０００６】前記地盤を固結する混合処理工法は、地盤
全体を固化させて液状化を発生させないようにしようと
するものであり、経済的には比較的高価なものになるが
他の方法に比べて大きな地震にも対処することができ
る。

【０００７】出願人は先に混合処理工法の一つとして、
図16に示すように、砂地盤１に適宜間隔で縦方向の固結
壁体２を施工し、これら縦方向の固結壁体２間に斜め方
向の固結体３を筋違状に配置する液状化抑止地盤を提案
し、特願平4-143250号（特開平5-311638号公報）として
出願した。図中４は表層部に施す地盤改良層である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この図16に示す液状化
抑止地盤によれば、縦方向の固結壁体２は斜め方向の固
結体３で支えられ、壁全体の地盤への拘束力が高められ
るので、液状化が完全に防止できる。

【０００９】しかし、斜め方向の固結体３はあくまで縦
方向の固結壁体２間に配置する筋違状のものとして縦方
向の固結壁体３を支えるものとして考えられ、そのため
図に示すようなＸ状に交差した配置が採用される。

【００１０】このような斜め方向の固結体３ではその面
積も大きなものが必要となり、セメントの固化材を用い
て形成するとしても経済的には非常に高価なものとな
る。

【００１１】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、飛躍的な耐液状効果を期待でき、しかもより部分的
な改良で無駄のない安価な施工が可能な地盤の液状化対
策構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、液状化地盤に１ユニットの断面形状
がＶに近い斜め構造体を設け、この斜め構造体のＶ内部
の地盤の液状化を特に抑制するものとしたことを要旨と
するものであり、第２に、Ｖに近い斜め構造体は鉛直方
向構造体および表層固化版と組み合わせること、第３
に、各ユニットを連続的に構築することを要旨とするも
のである。

【００１３】請求項１記載の本発明によれば、Ｖに近い
斜め構造体を液状化地盤に設けることにより水平方向の
せん断力の一部を斜め構造で分担し、この斜め構造体の
Ｖ内部の地盤の液状化を特に抑制することができ、耐液
状化性能を高めることができる。しかも、Ｖに近い斜め
構造体は従来の縦方向の固結壁体間に配置する筋違状の
Ｘ状に交差した斜め方向の固結体とは異なり、その内部
の液状化を抑えるものとして必要最少限のものですむ。

【００１４】Ｖに近い斜め構造体のみでもよいが、請求
項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、より安
定した耐液状化効果を期待でき、請求項３記載の本発明
によれば、各ユニットを連続的に構築することにより広
域な液状化対策にも対応できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の地盤の液状化
対策構造の１実施形態を示す側面図である。

【００１６】本発明は、液状化地盤に１ユニットの断面
形状がＶに近い斜め方向構造体５を設け、この斜め方向
構造体５のＶ内部の地盤を液状化が特に抑制される地盤
６とした。αは液状化性地盤、βは非液状化地盤であ
り、斜め方向構造体５の下端は図５に示すように非液状
化地盤βまで根入れしない場合と、図６に示すように根
入れする場合とがあり、これは目的とする液状化対策の
範囲から決定する。

【００１７】図示の例はこの斜め方向構造体５の両側に
鉛直方向構造体７を設け、さらに斜め方向構造体５の上
側に表層固化版８を設けた。

【００１８】これら斜め方向構造体５、鉛直方向構造体
７、表層固化版８はいずれもセメント系の固化材を用い
た原地盤の改良土などで液状化性地盤より変形係数およ
び強度が大きい材料で構築する。

【００１９】さらに詳細に述べれば、鉛直方向構造体７
は原位置地盤攪拌個化工法による原位置地盤の固化ある
いは地中壁などで施工し、斜め方向構造体５は原位置地
盤攪拌固化工法による原位置地盤の固化あるいは斜めＨ
杭、鋼管杭などで施工する。

【００２０】また、斜め方向構造体５は図２に示すよう
に平板状に連続するように打設するケースと、図３に示
すように柱状体のものを交互に連続して打設するケース
があり、その間隔は所定の耐液状化効果が得られるレベ
ルで決定する。

【００２１】図４は前記図１に示すものを１ユニットと
して、各ユニットを連続させたものであり、広域な液状
化対策の場合である。

【００２２】さらに種々のバリエーションとしては図６
に示すように斜め方向構造体５のＶの幅が比較的広く、
しかも鉛直方向構造体がない場合、図７に示すように幅
が広いが図１等と同じく鉛直方向構造体７がある場合、
図８に示すようにさらにＶの交差部にも鉛直方向構造体
７を配置した場合などがある。

【００２３】次にこのような本発明の地盤の液状化対策
構造の作用について説明する。表層に堆積する厚さ10m
の液状化性地盤の液状化対策として、図13に鉛直方向構
造体７のみを配置した場合、図10には前記図７の形態
で、図11には図８の形態で、図12には図９の形態でそれ
ぞれ構造体を配置した場合での二次元液状化解析結果を
示す。

【００２４】解析では改良体の剛性、地盤の物性値は同
一であり、改良体（構造体）の断面形状のみがことな
る。また、入力波として、深度30m にエルセントロ波Ｎ
Ｓ成分を最大加速度200galに引きのばした波を用いてお
り、十分に強い波を想定している。

【００２５】図10〜図13で、周辺地盤が十分に液状化し
ている同一時点における地盤の有効平均応力の変化を各
断面について表示したものである。図中、斜め線部分
（斜めの目が大きい方がより液状化を示す）が液状化
を、点描部分（点描が粗い方がより非液状化を示す）が
非液状化を示す。これらの図からも知見できるように図
13における鉛直方向構造体７のみの場合は改良体内部は
液状化しているが、それ以外の図10〜図12における斜め
改良体を用いた構造体では液状化しておらず、斜め方向
構造体５により耐液状化性能が飛躍的に向上しているこ
とがわかる。これは水平方向のせん断力の一部を斜め構
造で分担するためである。

【００２６】図14はさらに応用例を示すもので、鉛直改
良壁９を適宜設置することにより、さらに耐液状化性能
を高めることができる。図中10はケーソン岸壁、矢板式
岸壁などの岸壁、11はその基礎マウンドであるが、図15
にも示すようにこのように港湾構造物の液状化対策とし
て用いる場合の他にも本発明は各種土木構造物の液状化
対策構造として利用できる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の地盤の液状
化対策構造は、飛躍的な耐液状効果を期待でき、しかも
より部分的な改良ですむので無駄のないものとなり、安
価な施工が可能で、地震による国民共通の資産である社
会資本ストック量の低下を抑制することができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液状化対策構造の第１実施形態を示す
縦断側面図である。

【図２】本発明の液状化対策構造の第１実施形態を示す
横断平面図である。

【図３】本発明の液状化対策構造の第２実施形態を示す
横断平面図である。

【図４】本発明の液状化対策構造の第３実施形態を示す
縦断側面図である。

【図５】本発明の液状化対策構造の第４実施形態を示す
縦断側面図である。

【図６】本発明の液状化対策構造の第５実施形態を示す
縦断側面図である。

【図７】本発明の液状化対策構造の第６実施形態を示す
縦断側面図である。

【図８】本発明の液状化対策構造の第７実施形態を示す
縦断側面図である。

【図９】本発明の液状化対策構造の第８実施形態を示す
縦断側面図である。

【図１０】図７の形態で構造体を配置した場合の二次元
液状化解析結果を示す説明図である。

【図１１】図８の形態で構造体を配置した場合の二次元
液状化解析結果を示す説明図である。

【図１２】図９の形態で構造体を配置した場合の二次元
液状化解析結果を示す説明図である。

【図１３】鉛直方向構造体のみを配置した場合の二次元
液状化解析結果を示す説明図である。

【図１４】本発明の液状化対策構造の第８実施形態を示
す斜視図である。

【図１５】本発明の液状化対策構造を港湾構造物の液状
化対策として用いる場合の側面図である。

【図１６】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…砂地盤 ２…縦方向の
固結壁体 ３…斜め方向の固結体 ４…地盤改良
層 ５…斜め方向構造体 ６…液状化が
特に抑制される地盤 ７…鉛直方向構造体 ８…表層固化
版 ９…鉛直改良壁 10…岸壁 11…基礎マウンド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 輝 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状化地盤に１ユニットの断面形状がＶ
   に近い斜め構造体を設け、この斜め構造体のＶ内部の地
   盤の液状化を特に抑制するものとしたことを特徴とする
   地盤の液状化対策構造。
2. 【請求項２】 Ｖに近い斜め構造体は鉛直方向構造体お
   よび表層固化版と組み合わせる請求項１記載の地盤の液
   状化対策構造。
3. 【請求項３】 各ユニットを連続的に構築する請求項１
   または請求項２記載の地盤の液状化対策構造。