改良型バキュームディープウェル工法による粘性土地盤改良 - 土木学会

土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月)
Ⅲ-508
改良型バキュームディープウェル工法による粘性土地盤改良の試験施工
西松建設技術研究所
正会員
○宮崎
啓一
西松建設技術研究所
萩原
敏行
（有）アサヒテクノ
高橋
茂吉
1. はじめに
韓国釜山市の施工中の開削工事現場を利用して、施工機械のトラフィカビリティーの確保を目的として、粘
性土地盤に対して改良型バキュームディープウェル工法（以下スーパーウェルポイント（SWP）工法１）と記
す）による試験施工を実施した。本報文では、試験施工の概要、および試験結果について報告する。
２．試験施工の概要
施工機械のトラフィカビリティーの確保を目的として、釜山市の開削工事現場を利用して、平成 20 年 2 月
から 5 月までの間 SWP 工法による揚水試験の試験施工を実施した２）。試験位置の平面図、および断面図を図－
１に示す。試験ヤードは、幅 20.0ｍ、延長 50.0ｍの範囲で、上下両サイドは地中連続壁（t=1.0ｍ、L=20.0
ｍ）で囲まれていた。また、左右延長方向の開削部はオープン掘削で釜場排水が行われていた。試験位置の地
盤構成は、図－２に示すように地上より埋め立て層（GL 0ｍ～GL-5.3ｍ）、シルト質粘土層(GL-5.3ｍ～GL-10.5
ｍ)、礫質粘土層(GL-10.5ｍ～GL-13.1ｍ)、風化土層(GL-13.1ｍ～GL-25.0ｍ)の順となっている。
試験施工の対象土層はシルト質粘土層（K＝2.5×10－5cm/s）で、図－１に示す位置に揚水用 SWP 井戸（Φ＝
400ｍｍ、L=20.5ｍ）１本を施工した。今回の試験施工では、SWP 工法の基本システムに加えて、地下水位面
上の不飽和層の含水比低下の補助を行う目的で地上部に吸気量の多いボルテックスポンプを用いた。このポ
ンプは、SWP のフィルター部に設置した２本の小孔付きパイプ（Φ＝25ｍｍ、L＝20.0ｍ）と接続しており、
試験中-0.01MPa の低真空圧で不飽和層中の気化した水蒸気を含む空気を吸引した。
排気
排気消
ゲートバルブ
排水ホース
409K395
冷却ホース
409K400
SK-2
+2.047
真空ポンプ冷却水槽
200V、11.0kw ノッチタンク
V≒1.0ｍ³
エア吸引パイプ
(Φ＝25mm×2)
409K415
409K432
21,300
BH‐1
揚水管　φ100mm，L=16.5ｍ
ＳＷＰ
+2.824
BH‐3
BH‐2
SMW (L=20 m)
地中連続壁
+2.813
+2.552
18,000
鋼管　14.0ｍ（6.0ｍ×2＋2.0ｍ）
全井戸長　20.5ｍ
平面図
真空計
1,000
▼
-1.602
Ａ
Ａ'
5,000
フィルター材
5～10mm 豆砂利
20,00
37,000
19,500
BH-1
+2.813
ＳＷＰ
+2.824
1,000
上蓋H=0.5ｍ
動力線
ボルテックスポン
プ
+2.187
SK-1
BH-2
+2.552
BH-3
-1.602
揚水ポンプ
Φ100mm、200V,60Hz,11.0kw
吸水孔　H≒0.5ｍ
φ100 mm、4 穴 4 段
含水比、地盤硬度計測面
GL- 7 .5
20,000
基本スクリーン 6.0ｍ
砂溜　2.0ｍ
スクリーン 4.0ｍ
ストレーナーパイプ
14.0
Screen
18.0
Ａ -A'断面
Unit:m
20.0
Φ400ｍｍ
掘削径
φ600mm
図－１
SWP 井戸拡大図
試験施工位置
キーワード
試験施工、バキュームディープウェル工法、地盤改良、トラフィカビリティー、粘性土地盤
連絡先
〒105-8401
東京都港区虎ノ門 1-20-10
西松建設株式会社技術研究所
-1015-
ＴＥＬ03-3502-0274
土木学会第64回年次学術講演会(平成21年9月)
Ⅲ-508
３．試験結果および考察
4
試験施工前後の N 値分布の比較を図－２に示す。
シルト質粘土層では、試験後に N 値の増加が認めら
0
9
K
3
9
5
4
0
9
K
4
0
0
37.0
37,000
0
9
K
1
4
5
0
4
20.0
20,000
5.0
5,00 0
ＳＷＰ
Ｎ-value
BH-2
+2.552　▽　5 10　15　20 25
0
Ｎ-value
BH-1
+2.813　▽　5 10 15 20 25
0
+2.84　▽
れた。N 値は、SWP に近い位置の方がより高い増加割
BH-3
BH-3
埋め立て土
-1.602
▽
合を示している。試験中、ボルテックスポンプから
5５
0
5５
気化した水が回収できた２）。従って、N 値の増加には
シルト質粘土
5５
１０
10
SWP 工法による揚水効果に加えて、不飽和層からの水
蒸気の吸引効果が寄与したと考えられる。
4
１０
10
砂質粘土
14.0
10
１０
１５
15
スクリーン
図－３は、GL-7.5ｍの深度での含水比の測定結果
l
風化粘土
l
１５
15
18.0
である。試験後の含水比は、試験前自然含水比に比
試験後
20.0
１５
15
試験後
２０
20
べて、SWP からの離隔距離約 15ｍまでの範囲で低下
２０
20
試験前
試験前
しており、SWP の稼動による地盤改良効果が認められ
25
２５
る。また、含水比の低下割合は、SWP 井戸に近い位置
図－２
程大きくなっている。
試験位置の地層断面および N 値分布
50
試験後の含水比　(%)
図－４は、地盤硬度の測定結果を示している。SWP
からの離隔距離 40ｍ付近の地盤硬度と比較して、SWP
近傍で試験後に明らかな地盤硬度の増加が認められ
る。SWP 位置から離隔距離 15ｍまでを影響範囲と仮
定すると、この範囲の平均地盤硬度は 320kPa である。
この値は、影響範囲外の地盤硬度に比べると、約 2.5
自然含水比 w= 4 6.0 (%)
40
30
20
10
0
倍の増加となっている。また、地盤硬度の増加は SWP
0
に近い程大きく、図－３の SWP からの離隔距離の増
5
10
15
20
図－３ GL-7.5ｍ位置での試験後含水比
図－５は、試験施工後のシルト質粘土層での掘削
の十分なトラフィカビリティーが確保できているこ
とがわかる。
以上の N 値、含水比、および地盤硬度の計測結果
より、SWP 工法による粘性土地盤の地盤改良効果が、
SWP より離隔距離約 15ｍまでの範囲内で確認された。
5
地盤硬度 ( X 98 kPa)
機械の施工状況を示している。同図より、施工機械
4
3
2
1
0
４．おわりに
韓国では、今回初めてとなる SWP 工法の施工を実
施した。その結果、SWP 工法が粘性土地盤に対して、
0
図－４
10
20
30
SWPからの水平距離 (m)
な補助工法であることが明らかとなった。
参考文献
1)スーパーウェルポイント協会編：スーパーウェル
ポイント工法－技術資料－,2000 年.
2)Hagiwara, T. et al:A trail test by using
improved vacuum deep well method in South Korea,
Second
Japan-Korea
Geotechnical
Engineering Workshop, Tokyo, 2008, pp.55-60．
-1016-
40
簡易式地盤硬度計による地盤硬度の変化
施工機械のトラフィカビリティーを向上できる有効
of
25
SWPからの距離 (m)
加に伴う含水比の減少傾向と対応している。
Proc.
２０
20
Unit:m
25
２５
図－５
試験施工後のシルト質粘土地盤

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