土工

軟弱地盤対策工法の施工方法について

軟弱地盤対策工法として、

  • 表層処理工法
  • 緩速載荷工法
  • 抑え盛土工法
  • 置換工法
  • 軽量盛土工法
  • 載荷重工法
  • バーチカルドレイン工法
  • サンドコンパクションパイル工法(締固め砂杭工法)
  • 振動締固め工法
  • 固結工法

が挙げられます。

これら軟弱地盤対策工法について学んだことをまとめます。

表層処理工法

表層処理工法は、地表面付近の高含水の粘性土等がある場合、地盤の局部的なせん断変形を抑え、トラフィカビリティを確保し、上部荷重を均一に地盤に伝播させることを目的とします。

基礎地盤の表層に簡易な工法を適用して地盤改良を図り、以下の役割があります。

  • 軟弱層の圧密のための上部排水層
  • 盛土中への地下水の上昇を遮断する地下排水層
  • 施工機械のトラフィカビリティを確保する支持層

表層処理工法には

  • 表層排水処理工法
  • サンドマット工法(敷砂工法)
  • 敷設材工法(表面被覆工法)
  • 表層混合処理工法(添加材工法)

があります。

軟弱地盤対策工法における 表層処理工法の方法・特徴について
軟弱地盤対策工法における表層処理工法の方法・特徴について表層処理工法は、地盤の局部的なせん断変形を抑え、トラフィカビリティを確保し、上部荷重を均一に地盤に伝播させることを目的とし、表層排水処理工法・サンドマット工法(敷砂工法)・敷設材工法(表面被覆工法)・表層混合処理工法(添加材工法)の4つの工法があります。 ...

緩速載荷工法

緩速載荷工法は、直接的に軟弱地盤の改良を行わず、特別な施工機械・材料で処理を行わないかわりに、時間をかけてゆっくり盛土を行う工法です。

軟弱地盤がすべり破壊しない範囲(すべり破壊に対する安全率が所定の値以上)でゆっくり盛土荷重をかけ仕上げ、圧密による強度増加・せん断変形の抑制が期待されます。

緩速載荷工法は、以下の2つの工法に分けられます。

  • 漸増載荷工法
  • 段階載荷工法
軟弱地盤対策工法における「緩速載荷工法」の方法・特徴について軟弱地盤対策工法として、 表層処理工法 緩速載荷工法 抑え盛土工法 置換工法 軽量盛土工法 載荷...

抑え盛土工法

押え盛土工法は、盛土荷重により基礎地盤のすべり破壊の危険がある場合に、本体盛土に先行して側方に押え盛土を施工して、すべりに対する安全性を確保する工法です。

すべりに抵抗するモーメントを増加させて、すべり抵抗の付与・せん断変形の抑制が発現されます。

この方法は事前対策として施工される場合もありますが、実際にすべり破壊を生じた河川堤防などの応急対策・復旧対策として用いられることが多いです。

軟弱地盤対策工法における「抑え盛土工法」の方法・特徴について軟弱地盤対策工法として、 表層処理工法 緩速載荷工法 抑え盛土工法 置換工法 軽量盛土工法 載荷...

置換工法

置換工法は、軟弱層の一部または全部を良質材などで置換え、すべり抵抗増加・せん断抵抗増加・沈下量減少・液状化防止等を図る工法です。

方法としては、「掘削置換工法」「強制置換工法があります。

掘削置換工法は、掘削により軟弱層を除去して置換材料で置き換えるものである。

強制置換工法は、盛土荷重を利用して押し出すことで置換える工法です。

施工範囲が広く、軟弱基盤が深い場合は、施工費・残土処分費が増大してしまうため、軟弱地盤が比較的浅い層で局部的に分布している場合に有効です。

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軽量盛土工法

軽量盛土工法とは、堤体材料自体に人工的な材料を加えることなどにより盛土自体を軽くする工法です。

軽量な盛土材を用いる事により、道路や宅地の盛土・橋台背面の土圧の軽減・底面への荷重の軽減を図ります。

盛土を軽くすることによって、すべり安定性の向上・圧密沈下量の減少・周辺地盤に及ぼす影響の低減などの効果が得られます。

軽量盛土工法で採用されている材料

  • EPS(発泡スチロール)
  • FCB(気泡混合軽量土)
  • 発泡ウレタン
  • 発砲ビーズ混合軽量土
  • 水砕スラグ
  • 焼却灰
  • タイヤチップス
  • 石炭灰

主にEPS(発泡スチロール)・FCB(気泡混合軽量土)、発泡ウレタンが主流です。

軟弱地盤対策工法における「軽量盛土工法」の方法・特徴について軟弱地盤対策工法として、 表層処理工法 緩速載荷工法 抑え盛土工法 置換工法 軽量盛土工法 載荷...

載荷重工法

裁荷重工法は、計画地盤に対して計画荷重以上の荷重(裁荷重)を与え、圧密沈下を促進させて地盤を安定させた後に裁荷重を除き、改めて盛土・構造物を築造する工法です。

事前に沈下させることで、施工後の残留沈下量を抑えることができます。

何を用いて裁荷重を与えるかによって、裁荷重裁荷重工法は以下に大別されます。

  • 盛土荷重載荷工法
  • 大気圧載荷工法
  • 地下水低下工法

盛土荷重裁荷工法は、圧密沈下を防止するために、載荷盛土の荷重によって軟弱地盤の圧密沈下をあらかじめ促進させて地盤支持力を増加させる工法です。

大気圧載荷工法は、軟弱地盤を気密膜で完全に被覆密閉した後、真空ポンプを用いて膜と地盤との間に負圧を生じさせ、大気の圧力を載荷重として与える工法です。

地下水位低下工法は、地盤中の地下水位を低下させることにより、有効応力を増加させて軟弱層の圧密促進を図る工法です。

軟弱地盤対策工法における「裁荷重工法」の方法・特徴について軟弱地盤対策工法として、 表層処理工法 緩速載荷工法 抑え盛土工法 置換工法 軽量盛土工法 載荷...

バーチカルドレイン工法

引用:国土交通省 関東地方整備局 東京空港整備事務所

バーチカルドレイン工法は、軟弱地盤中を鉛直方向に排水材を設け、排水距離を短くして圧密排水を促進させ、「圧密時間短縮・せん断強さ増加」を図る工法です。

排水材の違いで、サンドドレーン工法とカードボードドレーン工法に大別され、施工が早く経済的なカードボード工法が選択されることが多いです。

サンドドレーン工法は、透水性が高い砂を鉛直方向に打設する工法です。

ペーパードレーン工法は、穴あき厚紙のカードボードを鉛直方向に打設する工法です。

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サンドコンパクションパイル工法(締固め砂杭工法)

引用:仙台河川国道事務所 岩沼出張所

サンドコンパクションパイル工法(SCP工法)は、軟弱地盤中に振動・衝撃の荷重により砂を打ち込んで砂杭を造成して締固めを図る工法です。

上部からの荷重を砂杭が分散することで、軟弱地盤にかかる荷重を軽減することで圧密沈下量が減少します。

砂と粘土層を強制的に置き換えるので、サンドドレーンと同じ効果を持ち、排水距離が短くなることで圧密促進効果もあります。

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振動締固め工法

振動締固め工法は、棒状の振動機を地盤中で振動させることで地盤を締固める工法です。

振動締固め工法は、以下に大別されます。

  • 「バイブロフローテーション工法」
  • 「ロッドコンパクション工法」

液状化防止・沈下量減少を図るために行われます。

バイブロフローテーション工法は、ゆるい砂地盤を棒状振動機(バイブロフロット)で振動させながら水を注入して、振動と水締めによって地盤を締固めるとともに間隙に砕石を充填する工法です。

ロッドコンパクション工法は、鋼製ロッドをバイブロハンマーで振動させ上下振動を与えるために貫入し、原地盤を直接締固めを行いながらロッド引き抜く工法です。

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固結工法

固結工法には、

  • 石灰パイル工法
  • 深礎混合処理工法
  • 薬液注入工法

の3つの工法に大別されます。

石炭パイル工法は、軟弱地盤中に生石灰を杭状に打設して柱を造り、生石灰が水と反応して消石灰になることを利用して、「地盤の圧密・沈下減少」を図る工法です。

深礎混合処理工法は、石灰・セメントなどの土質改良材を粉体か、土などと混ぜてスラリー状を、原位置で強制攪拌して、地盤中に安定処理土による円柱を作り、「地盤の圧密・沈下減少」を図る工法です。

薬液注入工法は、地中に設置した注入管を通して薬液を地盤に圧入することで、「地盤の浸水性減少・地盤の強度増加」を図るための工法です。

軟弱地盤対策工法における「固結工法」の方法・特徴について軟弱地盤対策工法として、 表層処理工法 緩速載荷工法 抑え盛土工法 置換工法 軽量盛土工法 載荷...

まとめ

軟弱地盤対策工法の施工方法について、不勉強ながらまとめさせていただきました。

紹介させて頂いた知識は土木施工管理技士の試験にも出てくるほど重要な知識です。

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参考までに、勉強に使用した書籍をまとめさせていただきます。

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