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公開番号2024178540
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2023096743
出願日2023-06-13
発明の名称薬液改良土の強度推定方法および地盤改良工法
出願人五洋建設株式会社,学校法人日本大学
代理人個人,個人
主分類E02D 3/12 20060101AFI20241218BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を推定可能な薬液改良土の強度推定方法および地盤改良工法を提供する。
【解決手段】
この薬液改良土の強度推定方法は、地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を推定する方法であって、地盤改良の対象地から試料を採取し(S01)、その試料を用いて土質試験を行い(S02)、対象地の現地土と薬液とを混合した場合の薬液改良土の強度を、土質試験により得られた単位体積あたりの土粒子表面積および薬液のホモゲル強度に基づいて推定する(S04)。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を推定する方法であって、
前記地盤改良の対象地から試料を採取し、前記試料を用いて土質試験を行い、
前記対象地の現地土と薬液とを混合した場合の薬液改良土の強度を、前記土質試験により得られた単位体積あたりの土粒子表面積および前記薬液のホモゲル強度に基づいて推定する薬液改良土の強度推定方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記地盤改良のため地盤に薬液を注入する薬液注入工法の施工に先だって行われる配合試験の前に前記薬液改良土の強度の推定を行う請求項１に記載の薬液改良土の強度推定方法。
【請求項３】
前記薬液のホモゲル強度を実験により複数設定し、前記薬液のホモゲル強度毎に前記薬液改良土の強度を推定する請求項１に記載の薬液改良土の強度推定方法。
【請求項４】
前記単位体積あたりの土粒子表面積を前記土質試験で得た土粒子の粗粒分と細粒分とを考慮して算定する請求項１に記載の薬液改良土の強度推定方法。
【請求項５】
前記粗粒分の直径を前記土質試験で得た粒径加算曲線で通過質量百分率が５０％に相当する粒径Ｄ
５０
とした球体、および、前記細粒分の直径を０．０７５ｍｍとした球体から前記単位体積あたりの土粒子表面積を算定する請求項４に記載の薬液改良土の強度推定方法。
【請求項６】
前記薬液改良土の強度を次の式１～式４から推定する請求項１に記載の薬液改良土の強度推定方法。
TIFF
2024178540000006.tif
46
101
ただし、ｑ
ｕ
：薬液改良土の一軸圧縮強さ（ｋＮ／ｍ
２
）
ｑ
ｕｈ
：薬液のホモゲル強度（ｋＮ／ｍ
２
）
a，b，c：定数
Ｓ
＊
：単位体積あたりの土粒子表面積（ｃｍ
２
／ｃｍ
３
）
Ｓ
Ｃｍ
：粗粒分の比表面積（ｃｍ
２
／ｇ）
Ｓ
Ｆｍ
：細粒分の比表面積（ｃｍ
２
／ｇ）
ρ
ｄ
：乾燥密度（ｇ／ｃｍ
３
）
Ｆ
ｃ
：細粒分含有率（%）
Ｓ
ｓ
：１土粒子（球体）の表面積（ｃｍ
２
）
ρ
ｓ
：土粒子密度（ｇ／ｃｍ
３
）
Ｖ
ｓ
：１土粒子（球体）の体積(ｃｍ
３
)
前記粗粒分は粒径加算曲線のＤ
５０
を直径とする球体、前記細粒分は０．０７５ｍｍを直径とする球体として前記１土粒子（球体）の表面積Ｓ
ｓ
および前記１土粒子（球体）の体積Ｖ
ｓ
を算定する。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の薬液改良土の強度推定方法により推定された薬液改良土の強度が設計基準強度を満足する場合、前記対象地から採取した現地土と薬液とを混合した薬液改良土の配合試験を行い、前記配合試験に基づいて前記薬液の種類および／または濃度を決定し、前記決定された種類および／または濃度の薬液により薬液注入工法を行う地盤改良工法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を推定する薬液改良土の強度推定方法および地盤改良工法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
既設構造物直下の地震による液状化の対策工法として、地表面から地盤内を削孔し、薬液を注入することで地盤を改良する薬液注入工法が公知である（非特許文献１参照）。この薬液注入工法は、地盤内の土粒子間の間隙水を薬液に置き換えることで地盤の液状化を防止する工法である。地盤を構成する土粒子骨格を壊すことなく浸透注入を実施することで地盤の隆起や薬液の逸走を防止しつつ品質の高い地盤改良を行うことができる。
【０００３】
特許文献１は、原地盤の微小変形特性値（ＶＳ又はＧ）を取得する第１ステップと、原地盤と同等の密度を有する試験試料についての微小変形特性値（ＶＳ＊又はＧ＊）と液状化強度比（ＲＬ＊）とを取得する第２ステップと、原地盤の液状化強度比（ＲＬ）を、前記原地盤の微小変形特性値（ＶＳ又はＧ）と、前記試験試料の微小変形特性値（ＶＳ＊又はＧ＊）と、前記試験試料の液状化強度比（ＲＬ＊）とから推定する第３ステップとを備える液状化強度比の推定方法を開示する（請求項１）。
【０００４】
特許文献２は、活性シリカ系薬剤を用いた薬液注入改良地盤において、改良後の早期材齢から、精度良く対象改良地盤の強度を推定することを目的とし、活性シリカ系薬剤を地盤注入して改良される改良地盤内に粗密波およびせん断波を発振受振可能な振動子センサを設置する。この振動子センサで得られた粗密波速度を用いて、あらかじめ室内試験により得られた粗密波速度と一軸圧縮強度との関係を示した回帰曲線への当てはめを行って改良地盤の一軸圧縮強度を推定する地盤強度推定方法を開示する（要約）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開2018-188887号公報
特開2011-106843号公報
【非特許文献】
【０００６】
「浸透固化処理工法技術マニュアル（改訂新版）」一般財団法人沿岸技術センター令和2年7月
秋本哲平・仙頭紀明・上野一彦「薬液注入改良土の一軸圧縮強さに影響を及ぼす要因の評価」土木学会論文集B3（海洋開発），vol.78，No.2，I_535-I_540，2022
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
薬液注入工法により地盤改良工事を実施する場合、施工前に現地土を採取して配合試験を実施している。すなわち、現地土とシリカ濃度が異なる数種類の薬液（例えばシリカ濃度７％，８％，９％）とを混ぜて薬液改良土を作製し、この薬液改良土について一軸圧縮試験を行って各濃度に対応する強度を確認する。要求性能（設計基準強度）と比較して要求性能を満足できる薬液濃度を決定する。薬液濃度が高くなるほど強度は大きくなるが、費用も高くなるので、設計基準強度を満足できる最低濃度の薬液を注入薬液として決定する。強度発現は現地土によって異なるため、かかる配合試験は工事ごとに実施する必要がある。
【０００８】
しかしながら、通常の薬液濃度では要求性能を満たすことができない場合があり、特殊な高濃度の薬液で配合試験を再度実施する場合がある。それでも強度が確保できない場合は、薬液注入工法が適用不可となり、他の工法に変更することとなる。これは大変な手戻りであり、配合試験が無駄になり、費用面や工程面でも大きな負担となる。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を配合試験の実施前に推定可能な薬液改良土の強度推定方法および地盤改良工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための薬液改良土の強度推定方法は、地盤改良のための薬液注入工法の薬液による薬液改良土の強度を推定する方法であって、
前記地盤改良の対象地から試料を採取し、前記試料を用いて土質試験を行い、前記対象地の現地土と薬液とを混合した場合の薬液改良土の強度を、前記土質試験により得られた単位体積あたりの土粒子表面積および前記薬液のホモゲル強度に基づいて推定するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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