猪狩貴寛

締固めグラベルパイルによる液状化対策効果に関する検討

大塚悟

2011年3月11日に発生した東日本大震災では，内陸部や沿岸部においては液状化による地盤変状にともなう被害が多数みられた．その中でも，宅地の液状化被害は人命が失われることはないが，ライフラインの寸断，家屋の沈下によって，劣悪な生活環境に置かれる．個人が所有する小型建築物では，液状化に対する対策はほとんど見られず，地震時に液状化による地盤変状により被害を受けるケースが後を絶たない．そこで狭地での施工を可能とし，固化改良に比べて経済的かつ環境に負担の無いスクリュー・プレス工法の有用性について検証することで，本工法の適用が今後の宅地地盤での液状化被害低減につながると考えた．このような背景から，本研究では液状化対策としてのグラベルパイルの有用性を現地実証試験，コーン貫入試験，振動台模型試験を用いて検討する．グラベルパイルに期待される周辺地盤の締固め効果や排水効果を検討することで，液状化対策効果を明確にすることができると考えた．
現地実証試験として，グラベルパイル施工地盤でSWS試験を行った．現地試験より，各深度で施工後に換算N値の増加が確認された．特に，グラベルパイル先端である深度4.0m付近で大きく換算N値が上昇した．次に，コーン貫入試験から，グラベルパイルの締固め効果について検討した．グラベルパイルの距離と各深度における貫入抵抗に着目すると，砕石投入量が締固め効果に影響を及ぼすことが明らかとなった．グラベルパイルを4本格子状に打設した場合の杭間中央における深度と貫入抵抗の関係に着目すると，深度が深くなるほど曲線的に貫入抵抗が増加した．グラベルパイルを1本打設した場合の同距離における貫入抵抗を比較すると，格子状に打設したことでより大きな締固め効果が確認された．コーン貫入試験より，グラベルパイルが発揮する締固め効果の影響範囲，貫入深さと貫入抵抗の関係を把握した．振動台模型試験ではグラベルパイルの排水効果について，加振中の地盤内の過剰間隙水圧比の変化に着目した．無対策では液状化が生じる緩詰め砂質地盤に改良体を打設することで，どの程度液状化を抑止するかを検討した．その結果，グラベルパイルは排水パイプ，砂杭より液状化を抑止することが明らかとなった．本研究より，周辺地盤の締固め効果，排水効果を有するグラベルパイルが液状化対策として有用であることを示した．