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公開番号2025078236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190665
出願日2023-11-08
発明の名称粒度改善型地盤改良材料の混合率予測方法および軟弱地盤改良方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人クスノキ特許事務所
主分類E02D 1/00 20060101AFI20250513BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】簡単な現地実験の測定値のみを用いて地盤改良材の混合率を高精度で予測する優れた方法を提供する。
【解決手段】粒度改善による締固め効果を期待した粒度改善型地盤改良材を使用するときに、山中式土壌硬度計による改良前の地盤の硬度と、改良後の地盤に要求されるCBRを用いて粒度改善型地盤改良材の混合率(体積割合)を予測する。粒度改善型地盤改良材としては、鉄鋼スラグを用いることが好ましい。本発明によれば、現地で行える簡単な試験の測定値を用いて、適切な混合率を求めることができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
粒度改善による締固め効果を期待した粒度改善型地盤改良材を使用するときに、山中式土壌硬度計による改良前の地盤の硬度と、改良後の地盤に要求されるCBRを用いて粒度改善型地盤改良材の混合率を求めることを特徴とする粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
下記式（１）により粒度改善型地盤改良材の混合率を求めることを特徴とする、請求項１に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法。
M=α×ln(改良土CBR)+β-γ×x （１）
ここでM：粒度改善型地盤改良材の混合率 (体積%)、改良土CBR：改良後に要求されるCBR (%)、x：山中式土壌硬度計による土壌硬度 (mm)、α、β、γ：係数、である。
【請求項３】
前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法。
【請求項４】
改良後の地盤に要求されるCBRを定めることにより、簡略化された下記式（２）から粒度改善型地盤改良材の混合率を求めることを特徴とする請求項２に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法。
M(m)=δ-ε×x （２）
ここでM(m)：要求されるCBRがm%の場合の粒度改善型地盤改良材の混合率 (%)、δ、ε：要求されるCBRがm%の場合に定まる係数、x：山中式土壌硬度計による土壌硬度 (mm)、である。
【請求項５】
前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、請求項４に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法。
【請求項６】
軟弱地盤に、請求項１、２、４のいずれか１項の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法を用いて求めた改善型地盤改良材の混合率で粒度改善型地盤改良材を混合することを特徴とする軟弱地盤改良方法。
【請求項７】
前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、請求項６に記載の軟弱地盤改良方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は軟弱地盤の地盤解消材、特に粒度改善型地盤改良材料を用いて軟弱地盤を改良するための、粒度改善型地盤改良材料の混合率予測方法および軟弱地盤改良方法に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤を改良する方法としては、（A）セメント・石灰系と土粒子の硬化反応を期待する化学的地盤改良と、（B）粒度改善効果を期待する改良材を使用した締固による物理的地盤改良がある。このうち、（B）の粒度改善を期待する地盤改良材料としては、例えば天然砕石や、天然砂、コンクリートガラなどがあり、近年では鉄鋼スラグを原料とした地盤改良材が国内で使用され始めている。発明者らは、製鋼スラグを原料としたジオタイザー（登録商標）という商標の製品の開発・販売を行っているものの、国内での地盤改良材としては、セメント・石灰系が広く普及しているため、全国的な普及には至っていない。
【０００３】
ここで、全国的な普及に至らない要因は評価指標の相違が考えられる。セメント・石灰系の改良材は、一軸圧縮強度での評価が一般的であるが、前記ジオタイザーの様な粒度改善を期待する地盤改良材では、一軸圧縮強度での評価ができず、CBR（California Bearing Raito：路床土支持力比、路床や路盤の強さを評価するための相対的な強さを表す。JIS A1211規定のCBR試験により測定される）やコーン指数（地盤の強度特性や、建設機械走行性の判定に用いられる強度指標。JIS A1228規定のコーン指数試験により測定される）という、従来とは別の強度指標で改善効果が評価できるが、その認知度が低い。
【０００４】
そこで、発明者らは、スラグを用いた地盤改良材の普及促進を図るため、CBRとコーン指数による評価の認知活動を進めてきた。例えば、特許文献１に開示されている方法は、溶融スラグや高炉スラグを用いた地盤改良材を用いてコーン指数で評価する工法である。しかしながら、上記の技術では粒度改善を期待するものではなく、溶融/高炉スラグ微粉末を用いて地盤の固化効果を期待する工法であるため、効果としてはセメント・石灰系に類似している。
【０００５】
スラグを用いた地盤改良材の中でも粒度改善型改良材の更なる普及のためには、現場で営業担当者が数量や見積もりを迅速に提案することや、室内配合試験の手間を省くことが求められており、現地で行える簡単な試験の測定値のみを用いて、混合率を予測する方法への要求が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００６－１７５４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
簡単な現地実験の測定値のみを用いて地盤改良材の混合率を高精度で予測する優れた方法及びこの方法を用いた軟弱地盤改良方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、
（１）粒度改善による締固め効果を期待した粒度改善型地盤改良材を使用するときに、山中式土壌硬度計による改良前の地盤の硬度と、改良後の地盤に要求されるCBRを用いて粒度改善型地盤改良材の混合率を求めることを特徴とする粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法である。
（２）下記式（１）により粒度改善型地盤改良材の混合率を予測することを特徴とする、（１）に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法である。
M=α×ln(改良土CBR)+β-γ×x （１）
ここでM：粒度改善型地盤改良材の混合率 (体積%)、改良土CBR：改良後に要求されるCBR (%)、x：山中式土壌硬度計による土壌硬度 (mm)、α、β、γ：係数、である。
（３）前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、（１）または（２）に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法である。
（４）改良後の地盤に要求されるCBRを定めることにより、簡略化された下記式（２）から粒度改善型地盤改良材の混合率を求めることを特徴とする（２）に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法である。
M(m)=δ-ε×x （２）
ここでM(m)：要求されるCBRがm%の場合の粒度改善型地盤改良材の混合率 (%)、δ、ε：要求されるCBRがm%の場合に定まる係数、x：山中式土壌硬度計による土壌硬度 (mm)、である。
（５）前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、請求項４に記載の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法である。
（６）軟弱地盤に（１）（２）（４）のいずれか１項の粒度改善型地盤改良材の混合率予測方法を用いて求めた改善型地盤改良材の混合率で粒度改善型地盤改良材を混合することを特徴とする軟弱地盤改良方法である。
（７）前記粒度改善型地盤改良材に鉄鋼スラグを用いることを特徴とする、請求項６に記載の軟弱地盤改良方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、粒度改善型地盤改良材の混合率を、簡単な現地試験により測定できる軟弱地盤の硬度と、改良後の地盤に要求されるCBRのみで容易に予測することができるため、施工効率向上への寄与が大である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
山中式土壌硬度計による現地土の土壌硬度とCBRの関係を示す図である。
ジオタイザーの混合率と改良土のCBR/現地土のCBRの関係を示す図である。
山中式土壌硬度計による現地土の土壌硬度と混合率の関係を、要求される改良土CBRごとに示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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