JPH1181293A - 軟弱地盤の改良方法 - Google Patents
軟弱地盤の改良方法Info
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- JPH1181293A JPH1181293A JP23557797A JP23557797A JPH1181293A JP H1181293 A JPH1181293 A JP H1181293A JP 23557797 A JP23557797 A JP 23557797A JP 23557797 A JP23557797 A JP 23557797A JP H1181293 A JPH1181293 A JP H1181293A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 火力発電所で発生する石炭灰を、その透水性
と自硬性を利用して軟弱な粘性地盤の改良用の柱として
使用して、産業廃棄物の石炭灰を有効利用し、そのコス
トの削減をはかりうる経済的な軟弱地盤の改良方法を提
供する。 【解決手段】 軟弱な粘性地盤１中に石炭灰の柱２を立
設し、その地表面を透水性材料４で覆った上に、載荷５
を行う。
と自硬性を利用して軟弱な粘性地盤の改良用の柱として
使用して、産業廃棄物の石炭灰を有効利用し、そのコス
トの削減をはかりうる経済的な軟弱地盤の改良方法を提
供する。 【解決手段】 軟弱な粘性地盤１中に石炭灰の柱２を立
設し、その地表面を透水性材料４で覆った上に、載荷５
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として軟弱な粘
性地盤を改良するために、石炭灰の柱を打設してその地
盤全域に荷重を加えて石炭灰が有する透水性を利用して
粘性地盤の粘性土中の水分を地表に脱出させると共に、
石炭灰の自硬性を利用して粘性地盤と石炭灰との複合地
盤を形成する、主として火力発電所から発生するフライ
アッシュ等の石炭灰を有効に使用する軟弱地盤の改良方
法に関する。
性地盤を改良するために、石炭灰の柱を打設してその地
盤全域に荷重を加えて石炭灰が有する透水性を利用して
粘性地盤の粘性土中の水分を地表に脱出させると共に、
石炭灰の自硬性を利用して粘性地盤と石炭灰との複合地
盤を形成する、主として火力発電所から発生するフライ
アッシュ等の石炭灰を有効に使用する軟弱地盤の改良方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、軟弱粘性地盤を改良するには、砂
などのサンドパイルの柱をその軟弱地盤に打設し、さら
にその地盤全域に荷重を加えることによりその軟弱地盤
の粘性土中の水分を地表に脱出させるサンドドレーン工
法が広く使用されているが、このサンドドレーン工法に
は比較的透水係数の高い良好な砂がサンドパイルの柱用
に多量に使われ、使用される砂のコストは軟弱地盤改良
のための施工時のコストの大きな部分を占めることにな
る。
などのサンドパイルの柱をその軟弱地盤に打設し、さら
にその地盤全域に荷重を加えることによりその軟弱地盤
の粘性土中の水分を地表に脱出させるサンドドレーン工
法が広く使用されているが、このサンドドレーン工法に
は比較的透水係数の高い良好な砂がサンドパイルの柱用
に多量に使われ、使用される砂のコストは軟弱地盤改良
のための施工時のコストの大きな部分を占めることにな
る。
【０００３】一方、近年における世界の火力発電所で発
生する石炭灰は５億トンにも達しているが、他国に較べ
て火力発電への依存度が低い本邦においても大量の石炭
灰が発生しており、これらの石炭灰のうち約６０％はセ
メント材及び建設、農業用材として利用されているもの
の、残りの４０％は、発電所内に貯蔵されているのが実
情であり、これらの石炭灰は埋設処理されることになる
が、その処理にも限度があり、また、これら石炭灰は産
業廃棄物であるのでその処理には多大な費用がかかると
いう問題がある。
生する石炭灰は５億トンにも達しているが、他国に較べ
て火力発電への依存度が低い本邦においても大量の石炭
灰が発生しており、これらの石炭灰のうち約６０％はセ
メント材及び建設、農業用材として利用されているもの
の、残りの４０％は、発電所内に貯蔵されているのが実
情であり、これらの石炭灰は埋設処理されることになる
が、その処理にも限度があり、また、これら石炭灰は産
業廃棄物であるのでその処理には多大な費用がかかると
いう問題がある。
【０００４】従って、上記の火力発電所で大量に発生す
る石炭灰の有効な利用方法の実現が要請されているが、
前記のごときセメント材や建設、農業用材としての利用
も石炭灰単独での利用はできず、その使用量にも限りが
あった。
る石炭灰の有効な利用方法の実現が要請されているが、
前記のごときセメント材や建設、農業用材としての利用
も石炭灰単独での利用はできず、その使用量にも限りが
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のごと
く火力発電所で発生する石炭灰を、その透水性と自硬性
を利用して軟弱な粘性地盤の改良用の柱として地盤中に
立設して使用し、産業廃棄物の石炭灰を有効利用して、
その施工コストの削減をはかりうる経済的な軟弱地盤の
改良方法を提供する。
く火力発電所で発生する石炭灰を、その透水性と自硬性
を利用して軟弱な粘性地盤の改良用の柱として地盤中に
立設して使用し、産業廃棄物の石炭灰を有効利用して、
その施工コストの削減をはかりうる経済的な軟弱地盤の
改良方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟弱な粘性地
盤中に石炭灰の柱を立設し、その地表面を透水性材料で
覆った上に載荷を行う軟弱地盤の改良方法からなり、ま
た本発明としては、軟弱な粘性地盤中に石炭灰の柱を立
設し、その地表上を透水性材料で覆った上に、載荷を行
ない、石炭灰の柱を通じて粘性地盤の粘性土中の水分を
排水すると共に、石炭灰の柱が硬化することによって粘
性土と石炭灰の柱との複合地盤を形成する軟弱地盤の改
良方法からなる。
盤中に石炭灰の柱を立設し、その地表面を透水性材料で
覆った上に載荷を行う軟弱地盤の改良方法からなり、ま
た本発明としては、軟弱な粘性地盤中に石炭灰の柱を立
設し、その地表上を透水性材料で覆った上に、載荷を行
ない、石炭灰の柱を通じて粘性地盤の粘性土中の水分を
排水すると共に、石炭灰の柱が硬化することによって粘
性土と石炭灰の柱との複合地盤を形成する軟弱地盤の改
良方法からなる。
【０００７】さらに、本発明の軟弱地盤の改良方法は、
前記の石炭灰として、フライアッシュを使用すること及
びフライアッシュにクリンカーアッシュを混合して使用
すること、また上記の石炭灰を水とのスラリーとして使
用すること、さらにはその石炭灰を袋に詰めて使用する
ことからなる。
前記の石炭灰として、フライアッシュを使用すること及
びフライアッシュにクリンカーアッシュを混合して使用
すること、また上記の石炭灰を水とのスラリーとして使
用すること、さらにはその石炭灰を袋に詰めて使用する
ことからなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の軟弱
地盤の改良方法の一実施形態について説明するが、図１
は上記の改良方法を適用して地盤改良を行なう際の施工
例を示す側断面図であり、この場合、改良を行なう軟弱
な粘性地盤１の粘性土中に、前記のごとく火力発電所で
発生した石炭灰を従来一般に施工されているサンドレー
ン工法を使用して打設することにより、石炭灰の柱２を
所定のピッチで複数個立設している。
地盤の改良方法の一実施形態について説明するが、図１
は上記の改良方法を適用して地盤改良を行なう際の施工
例を示す側断面図であり、この場合、改良を行なう軟弱
な粘性地盤１の粘性土中に、前記のごとく火力発電所で
発生した石炭灰を従来一般に施工されているサンドレー
ン工法を使用して打設することにより、石炭灰の柱２を
所定のピッチで複数個立設している。
【０００９】このような石炭柱の柱２を立設する場合に
は、ケーシングをバイブロハンマで地盤中に貫入し、ケ
ーシング内に石炭灰を投入し、ケーシングのみを引き抜
くことにより施工するが、この場合、石炭灰を水と混合
したスラリーとして、または袋に石炭灰をあらかじめ詰
めることにより、ケーシング内への投入を容易にするこ
とができる。
は、ケーシングをバイブロハンマで地盤中に貫入し、ケ
ーシング内に石炭灰を投入し、ケーシングのみを引き抜
くことにより施工するが、この場合、石炭灰を水と混合
したスラリーとして、または袋に石炭灰をあらかじめ詰
めることにより、ケーシング内への投入を容易にするこ
とができる。
【００１０】次に、図１に示すごとく、石炭灰の柱２を
軟弱な粘性地盤１の粘性土中に透水層３に到達するよう
に立設し、その地表上をサンドマット等の透水性材料４
で覆った上に、盛土などによる載荷５を行なう。このよ
うな施工を行なうことにより、石炭灰の柱２を通じて粘
性地盤１の粘性土中の水分が上方に排水することにより
上記軟弱な粘性地盤１中の水は地表に排出されると共
に、載荷５によりその粘性地盤１には荷重が加えられて
圧密強化されることで地盤改良が行なわれる。
軟弱な粘性地盤１の粘性土中に透水層３に到達するよう
に立設し、その地表上をサンドマット等の透水性材料４
で覆った上に、盛土などによる載荷５を行なう。このよ
うな施工を行なうことにより、石炭灰の柱２を通じて粘
性地盤１の粘性土中の水分が上方に排水することにより
上記軟弱な粘性地盤１中の水は地表に排出されると共
に、載荷５によりその粘性地盤１には荷重が加えられて
圧密強化されることで地盤改良が行なわれる。
【００１１】次に、上記で使用される石炭灰としては、
一般にフライアッシュとクリンカーアッシュに大別され
るが、フライアッシュは大部分がシルト以下の細粒子よ
り構成されるため、石炭灰の柱２の材料としての利用に
は自ずと限定されるように思われていたが、本発明者等
は一連の調査及び実験を行なった結果、以下のような特
性があることが判明した。
一般にフライアッシュとクリンカーアッシュに大別され
るが、フライアッシュは大部分がシルト以下の細粒子よ
り構成されるため、石炭灰の柱２の材料としての利用に
は自ずと限定されるように思われていたが、本発明者等
は一連の調査及び実験を行なった結果、以下のような特
性があることが判明した。
【００１２】即ち、確かにシルト以下の細粒子が、図２
のフライアッシュの粒度分布図に示すごとく、８０％も
占めているが、細粒分は非塑性土であり、通常の粘性土
と全く異なっている。その結果、透水係数がかなり高
く、圧密係数で評価すると、公知の文献で粘土の１０3
から１０4 倍にも達することが確認されている。
のフライアッシュの粒度分布図に示すごとく、８０％も
占めているが、細粒分は非塑性土であり、通常の粘性土
と全く異なっている。その結果、透水係数がかなり高
く、圧密係数で評価すると、公知の文献で粘土の１０3
から１０4 倍にも達することが確認されている。
【００１３】一方、フライアッシュは非塑性材料である
ため、液状化強度が小さいことが指摘されてきたが、図
３の時間経過に伴う自硬作用の関係図に示すごとく、時
間経過と共に顕著な硬化作用が生じるので、上記の欠点
をカバーできる。ここで、フライアッシュについて特記
すべきことは、図４の圧密時間と透水係数との関係図に
示すごとく、時間経過に伴う硬化作用による透水係数の
低下が認められないことである。
ため、液状化強度が小さいことが指摘されてきたが、図
３の時間経過に伴う自硬作用の関係図に示すごとく、時
間経過と共に顕著な硬化作用が生じるので、上記の欠点
をカバーできる。ここで、フライアッシュについて特記
すべきことは、図４の圧密時間と透水係数との関係図に
示すごとく、時間経過に伴う硬化作用による透水係数の
低下が認められないことである。
【００１４】次に、上記の石炭灰として使用するフライ
アッシュのドレーン材としての適用性を調べるため、土
槽内に粘土とフライアッシュよりなる地盤を形成し、そ
の粘土とフライアッシュの複合地盤に対し一連の圧密実
験を実施し、その実験結果の一例を圧密度Ｕと、時間係
数Ｔｈ＝Ｃｈ・ｔ／ｄe 2 とで整理して、図５の圧密度
Ｕと時間係数Ｔｈとの関係図で示した。
アッシュのドレーン材としての適用性を調べるため、土
槽内に粘土とフライアッシュよりなる地盤を形成し、そ
の粘土とフライアッシュの複合地盤に対し一連の圧密実
験を実施し、その実験結果の一例を圧密度Ｕと、時間係
数Ｔｈ＝Ｃｈ・ｔ／ｄe 2 とで整理して、図５の圧密度
Ｕと時間係数Ｔｈとの関係図で示した。
【００１５】この図に示した実線は、バロンの式より得
られるＵ−Ｔｈ曲線で、左側よりｎ＝ｄe ／ｄw ＝２，
５，１０及び３０に対応している。圧密の当初では両者
の間に特に違いはないが、圧密の進行と共に、フライア
ッシュ打設地盤の実測値は右側により、例えば、圧密度
Ｕ＝９０％の時間係数Ｔｈは、バロンの式より得られる
ｎ＝１０でのＴｈに対応している。
られるＵ−Ｔｈ曲線で、左側よりｎ＝ｄe ／ｄw ＝２，
５，１０及び３０に対応している。圧密の当初では両者
の間に特に違いはないが、圧密の進行と共に、フライア
ッシュ打設地盤の実測値は右側により、例えば、圧密度
Ｕ＝９０％の時間係数Ｔｈは、バロンの式より得られる
ｎ＝１０でのＴｈに対応している。
【００１６】従って、この実験結果に限れば、直径５．
１cmのフライアッシュの排水効果に等価なサンドドレー
ン径としてｄe ／ｄw ＝１０，ｄe ＝３０cm→ｄw ＝３
cmが得られる。この方法から得られるＵ＝９０％時点で
のフライアッシュドレーン径ｄw(f)とそれに等価なサン
ドドレーン径ｄw(s) の関係を図６のフライアッシュド
レーン径と等価サンドドレーン径との関係図に示してい
る。
１cmのフライアッシュの排水効果に等価なサンドドレー
ン径としてｄe ／ｄw ＝１０，ｄe ＝３０cm→ｄw ＝３
cmが得られる。この方法から得られるＵ＝９０％時点で
のフライアッシュドレーン径ｄw(f)とそれに等価なサン
ドドレーン径ｄw(s) の関係を図６のフライアッシュド
レーン径と等価サンドドレーン径との関係図に示してい
る。
【００１７】ここで、ｄw(f) ＝３cm→ｎ＝１０に等価
なｄw(s) は極端に小さな値を示し、フライアッシュを
使用するためには、ある値以上のｎを採用する必要があ
り、また、ｄw(f) ＝５．１cm及びｄw(f) ＝７．７cmに
等価なｄw(s) として、それぞれ３．５cm及び５．５cm
なる値が得られた。
なｄw(s) は極端に小さな値を示し、フライアッシュを
使用するためには、ある値以上のｎを採用する必要があ
り、また、ｄw(f) ＝５．１cm及びｄw(f) ＝７．７cmに
等価なｄw(s) として、それぞれ３．５cm及び５．５cm
なる値が得られた。
【００１８】従って、フライアッシュの排水効果をドレ
ーン径として評価すると、サンドドレーンの６０％から
７０％程度が期待できることが確認された。以上の実験
から、本発明の石炭灰としての使用されるフライアッシ
ュは、時間の経過と共に自硬作用があり、粘性土とフラ
イアッシュの柱との複合地盤は強度が上がる一方で透水
係数の低下が認められないのでサンドドレーン材の代用
に供しうることが確認された。
ーン径として評価すると、サンドドレーンの６０％から
７０％程度が期待できることが確認された。以上の実験
から、本発明の石炭灰としての使用されるフライアッシ
ュは、時間の経過と共に自硬作用があり、粘性土とフラ
イアッシュの柱との複合地盤は強度が上がる一方で透水
係数の低下が認められないのでサンドドレーン材の代用
に供しうることが確認された。
【００１９】即ち、フライアッシュと粘性土との複合地
盤の剪断強度は、フライアッシュの時間の硬化作用を考
えると、サンドドレーンの際の砂と粘性土の複合地盤に
遜色ないことになり、しかもこの場合透水係数の低下も
認められない。一方、フライアッシュの排水効果は、ド
レーン径で評価すると、サンドドレーンの６０％から７
０％となるが、ドレーン材のコストとフライアッシュの
コストとを比較すれば、それを充分カバーでき、フライ
アッシュの柱を立設時にその径をより大きくしたり、立
設するピッチや間隔をより密にすることにより充分にカ
バーできることが確認された。
盤の剪断強度は、フライアッシュの時間の硬化作用を考
えると、サンドドレーンの際の砂と粘性土の複合地盤に
遜色ないことになり、しかもこの場合透水係数の低下も
認められない。一方、フライアッシュの排水効果は、ド
レーン径で評価すると、サンドドレーンの６０％から７
０％となるが、ドレーン材のコストとフライアッシュの
コストとを比較すれば、それを充分カバーでき、フライ
アッシュの柱を立設時にその径をより大きくしたり、立
設するピッチや間隔をより密にすることにより充分にカ
バーできることが確認された。
【００２０】一方、前記のごとく、石炭灰はフライアッ
シュとクリンカーアッシュに大別されるが、本発明にお
いて使用される石炭灰としてフライアッシュにより径の
大きなクリンカーアッシュを混合して用いることは当然
より良好な結果が得られることになる。
シュとクリンカーアッシュに大別されるが、本発明にお
いて使用される石炭灰としてフライアッシュにより径の
大きなクリンカーアッシュを混合して用いることは当然
より良好な結果が得られることになる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の軟弱地盤の改良方法によれば、
従来広く採用されている軟弱な粘性地盤の改良用のサン
ドドレーン工法のサンドドレーン柱の材料に、火力発電
所で大量に発生するフライアッシュやクリンカーアッシ
ュなどの石炭灰を有効に使用するので、その施工コスト
の大幅な削減をはかることができ経済的であると共に、
従来産業用廃棄物としてその処理に費用を要した石炭灰
の処理問題の解決策として非常に有効である。
従来広く採用されている軟弱な粘性地盤の改良用のサン
ドドレーン工法のサンドドレーン柱の材料に、火力発電
所で大量に発生するフライアッシュやクリンカーアッシ
ュなどの石炭灰を有効に使用するので、その施工コスト
の大幅な削減をはかることができ経済的であると共に、
従来産業用廃棄物としてその処理に費用を要した石炭灰
の処理問題の解決策として非常に有効である。
【図１】本発明の軟弱地盤の改良方法を適用して地盤改
良を行なう施工例を示す側断面図である。
良を行なう施工例を示す側断面図である。
【図２】図１の本発明の改良方法に使用されるフライア
ッシュの特性につき本発明者等が行なった実験における
フライアッシュの粒度分布図である。
ッシュの特性につき本発明者等が行なった実験における
フライアッシュの粒度分布図である。
【図３】図２の実験時の時間経過に伴う自硬作用の関係
図である。
図である。
【図４】図２の実験時の圧密時間と透水係数との関係図
である。
である。
【図５】図２の実験時の圧密度と時間係数との関係図で
ある。
ある。
【図６】図２の実験時のフライアッシュドレーン径と等
価サンドドレーン径との関係図である。
価サンドドレーン径との関係図である。
１ 粘性地盤 ２ 石炭灰の柱 ４ 透水性材料 ５ 載荷
Claims (6)
- 【請求項１】 軟弱な粘性地盤中に石炭灰の柱を立設
し、その地表面を透水性材料で覆った上に、載荷を行う
軟弱地盤の改良方法。 - 【請求項２】 軟弱な粘性地盤中に石炭灰の柱を立設
し、その地表面を透水性材料で覆った上に載荷を行な
い、石炭灰の柱を通じて粘性地盤の粘性土中の水分を排
水すると共に、石炭灰の柱が硬化することによって粘性
土と石炭灰の柱との複合地盤を形成する軟弱地盤の改良
方法。 - 【請求項３】 石炭灰としてフライアッシュを使用する
請求項１または２記載の軟弱地盤の改良方法。 - 【請求項４】 石炭灰としてフライアッシュにクリンカ
ーアッシュを混合した請求項１または２記載の軟弱地盤
の改良方法。 - 【請求項５】 石炭灰を水とのスラリーとして使用する
請求項１、２、３または４記載の軟弱地盤の改良方法。 - 【請求項６】 石炭灰を袋に詰めて使用する請求項１、
２、３または４記載の軟弱地盤の改良方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23557797A JPH1181293A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 軟弱地盤の改良方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23557797A JPH1181293A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 軟弱地盤の改良方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1181293A true JPH1181293A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=16988061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23557797A Pending JPH1181293A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 軟弱地盤の改良方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1181293A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100813104B1 (ko) | 2006-12-14 | 2008-03-17 | 한양대학교 산학협력단 | 저회 다짐말뚝 공법 |
| JP2008297708A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 排水材及び排水処理方法並びに排水工法 |
| KR101169024B1 (ko) | 2011-09-06 | 2012-07-27 | (주)대우건설 | 석탄회의 투수성을 이용한 연약지반의 압밀침하 촉진공법 |
| CN118273331A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-07-02 | 中交一航局第二工程有限公司 | 一种软弱地基换填施工方法 |
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1997
- 1997-09-01 JP JP23557797A patent/JPH1181293A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100813104B1 (ko) | 2006-12-14 | 2008-03-17 | 한양대학교 산학협력단 | 저회 다짐말뚝 공법 |
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