粘性土の擁壁構造物の排水機能のある高剛性補強材と剛性壁面工を用いる補強工法の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03555109
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 龍岡 文夫 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70111565)
• 研究分担者: 村田 修 鉄道総合技術研究所, 地盤防災研究室, 主任研究員 ; 三木 博史 建設省, 土木研究所・土質研究室, 室長 ; 久楽 勝行 建設省, 土木研究所・機械施工部, 部長 ; 田中 忠次 明治大学, 農学部・農学科, 助教授 (70167500) ; 虫明 功臣 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50011060)
• キーワード: 補強土擁壁 / ジオテキスタイル / 一体な剛壁面 / 設計法 / 模型実験 / 極限釣合法 / 短い補強材

研究概要

細粒分を大量に含有する砂質土や関東ロ-ムなどの火山灰粘性土等の透水性の悪い土を盛土材に用いて、豪雨・地震や盛土上部での鉛直・水平荷重に対して安定であリ変形量が少ない経済的な鉛直に近い法面を持つ擁壁の補強土工法の実用化の研究を行った。即ち、補強材の加圧土中での透水試験・引張り試験・模型実験・補強粘性土盛土の圧密雨水浸透解析・壁面工の剛性の効果を取り込んだ極限釣合法安定解析法・有限要素法による解析等を行うことにより、(a)補強材の排水性・引張り剛性、(b)施工条件(段階施工の妥当性)の検討、(c)補強材配置(上下間隔、長さ等)、(d)剛性のある壁面工の設計法の研究を行った。その結果、 排水機能を有し引張り剛性と強度がある面状の短い補強材(例えば引張り剛性・強度のある繊維で補強された不織布などのGeotextile)を裏込めの盛土内に配置することにより粘性土の補強が可能になることが分かった。また、全体的な剛性のある壁面工を用いることによる擁壁の安定性の向上が向上し、補強材長は擁壁高さの30-50%程度でも良いことが判明した。更に、盛土沈下による補強材と剛な壁面工との間の相対沈下による補強材の壁面工接続部での損傷は避け、かつ盛り立て中に補強材に十分大きい引張り力を発生させるために、まず法面に補強材と連結した俵等を用いて裏込めの盛土を行う方法が有効であり実際的であることが分かった。実際には、盛土天端の沈下がある程度収まった後、盛土と連結するように剛な壁面工を建設する段階施工法が有効であることが分かった。本工法は、本研究の成果を基礎にして既に東海道本線・新幹線車両基地を含む鉄道盛土の既存緩勾配斜面を鉛直面を持つ擁壁化する目的で全長6km以上用いられきた。また、数ヵ所で従来の鉄筋コンクリ-ト製の橋台に替わり本工法による補強土擁壁が用いられ、橋桁を直接支持している。現在まで、過度な沈下などの問題は全く報告されていない。

研究成果

• [文献書誌] Murata,O.,Tateyama,M.,Tatsuoka,F., Nakamura.K.and Tamura,Y.: "A reinforcing method for earth retaining walls using short reinforcing members and a continuous rigid facing" Proc.ASCE Geotechnical Engnineering Congress 1991,ASCE Geotechnical Speceial Publication. 27. 935-946 (1991)
• [文献書誌] Tatsuoka,F.,Murata,O.,and Tateyama,M.: "Permanent geosynthetic-reinforced soil retaining walls used for railway embankments in Japan," Proc.of International Symposium on Geosythetic-Reinforced Soil Retaining Walls. (1991)
• [文献書誌] Ling,H.I.,Wu,J.T.H.and Tatsuoka,F.: "Short-term strength and deformation characteristics of geotextiles under typical operational conditions" Geotextiles and Geomembranes. 11. 185-219 (1992)
• [文献書誌] 龍岡 文夫: "補強土擁壁の過去・現在・将来-メカニズムからの一考-" 基礎工. 11. 8-18 (1991)
• [文献書誌] Ling,H.I.and Tastsuoka,F.: "Effects of anisotropic consolidation on the performance of Soil-Geosynthetic composite at plane strain compression" 第27回土質工学研究発表会(高知). (1992)