コンパクショングラウチングによる地盤改良機構の解明と改良効果評価法の確立

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450193
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松井 保 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20029143)
• 研究分担者: 坪井 英夫 不動建設(株), ジオエンジニアリング事業本部・品質保証部, 部長(研究職) ; 鍋島 康之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40263214) ; 小田 和広 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00185597) ; 林 敬次郎 三信建設工業(株), 大阪支店, 支店長(研究職)
• キーワード: 液状化対策 / 改良機構 / 改良効果評価 / キャリブレーションチェンバー / 現場実験 / コンパクショングラウチング / 室内実験 / 地盤改良

研究概要

本研究では、コンパクショングラウチング(CPG)の室内実験およぴ現場実験を行い、それらのデータに基づいて地盤改良機構の解明と改良効果の評価手法の確立を目標としている。
室内実験については、CPGによる地盤変形挙動を明らかにすべく、世界最大級のキャリブレーションチェンバー(径1.4m、高さ1.45m)を設計・製作するとともに、実地盤における応力状態が再現できるなど、その高精度の基本性能を確認した。
現場実験については、東京、大阪、名古屋の3現場において実験を行った。その結果、以下の知見が得られた。
(1)CPGにより地表面盛上りが生じる限界深さが存在する。
(2)限界深さはグラウト径が大きいほど深くなる。
(3)限界深さ以浅でのグラウト、すなわち浅層グラウトでは、円錐状のせん断破壊が生じ、その挙動は上層土の土被り圧とせん断強度に依存する。
(4)浅層グラウトでは、地表面盛上り直前でグラウトを終了することにより効率がよくなる。
(5)CPGを構造物の持上げに適用する場合には、浅層グラウトのみが有効になる。
(6)液状化対策のような地表面盛上りを避けたい適用例の場合は、限界深さ以浅では、小口径グラウトを用いるとよい。
(7)深層グラウトでは、土被り圧の影響は受けないが、局部的な土の圧縮性の影響を強く受ける。その際、土粒子の相対移動による変形が卓越する場合には、グラウト圧は土の細粒分とよい相関があり、一方、粒子破砕による変形を伴う場合は主にグラウト圧に依存する。
(8)グラウト体積が一定の場合、最大圧力はCPT先端低抗とよい相関があり、この相関はCPGの施工管理に有用である。
(9)比較的硬い地盤の改良はグラウト周辺に限られるが、比較的弱い地盤では広範で均一な地盤改良が可能である。

研究成果

• [文献書誌] El-Kelesh, A.M., Matsui, T., Hayashi, K., Fukuda, H.: "Compaction grouting Fieldtest in Nagoya"Proc., 3th Inter.Conf.on Ground Improvement Techniques, Singapore. 157-166 (2000)
• [文献書誌] El-Kelesh, A.M., Matsui, T.: "A fieldinvestigation into the performance of Compaction groutpiles"Proc., 11th Inter.Offshore and Polar Engrg.Conf., Stavanger, Norway. 2. 587-593 (2001)
• [文献書誌] El-Kelesh, A.M., Matsui, T., Hayashi, K., Tuboi, K., Fukuda, H.: "Compaction grouting and ground surface upheare"Proc., 4th Inter.Conf.on Ground Improvment Techniques, Kuala Lumpur, Malaysia. (2002)
• [文献書誌] El-Kelesh, A.M., Matsui, T.: "Compaction grouting and Soil Compressibility"Proc., 12th Inter.Offshore and Polar Engrg.Conf., Kitakyushu, Japan. (2002)
• [文献書誌] El-Kelesh, A.M., Matsui, T., Hayashi, K., Tuboi, K., Fukuda, H.: "Slope stabilization by Compaction groutpiles"6th Inter.Symp.on Enviromental Geotech.and Globar Sustainable Develope., Seoul, Korea. (2002)