特許 6013745 地盤改良方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6013745

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】地盤改良方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20161011BHJP

   E02D 3/10 20060101ALI20161011BHJP

   E02D 27/34 20060101ALI20161011BHJP

   E02D 31/08 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12 101

   E02D3/10

   E02D27/34 Z

   E02D31/08

【請求項の数】3

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-48873(P2012-48873)

(22)【出願日】2012年3月6日

(65)【公開番号】特開2013-185306(P2013-185306A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2014年9月18日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(73)【特許権者】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000133397

【氏名又は名称】株式会社ダイヤコンサルタント

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(72)【発明者】

【氏名】三好 朗弘

(72)【発明者】

【氏名】三枝 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】大内 正敏

(72)【発明者】

【氏名】山浦 昌之

【審査官】 大熊 靖夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９７８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３１８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２８０５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ０２Ｄ ３／１０

Ｅ０２Ｄ ２７／３４

Ｅ０２Ｄ ３１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物直下を地盤改良する際に、該構造物の上載荷重に対しては、直下の地盤を固化処理で安定させ、地震時の液状化に対しては、該地震時に液状化が生じる地盤のうち構造物の安定を確保するのに必要な地盤の領域に空気を注入することにより当該地盤の領域を不飽和化して、前記構造物を安定させる地盤改良方法であって、
前記構造物の真下の地盤で該構造物の上載荷重に対して安定に必要な領域を複数の柱状の杭による固化処理により地盤改良し、次に、前記複数の柱状の杭による固化処理により地盤改良した該複数の柱状の杭間の領域中の地下水位以下に前記空気を注入して不飽和化した領域を形成することを特徴とする地盤改良方法。

【請求項2】

請求項１に記載の地盤改良方法であって、
前記空気を注入する際に、地上からボーリング孔を形成し、次に、このボーリング孔に空気注入管を挿入して該空気注入管の注入孔から前記空気を注入することを特徴とする地盤改良方法。

【請求項3】

請求項１に記載の地盤改良方法であって、
前記構造物の上載荷重に対して安定に必要な領域の周囲の受働土圧領域の前記地下水位以下に前記空気を注入して不飽和化した領域を更に形成することを特徴とする地盤改良方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路用盛土、擁壁や地中に埋設されたライフライン用配管等の構造物直下を地盤改良して液状化を防止することで構造物を安定させる地盤改良方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、構造物の上載荷重に対してだけではなく、地盤の液状化を防止する目的で固化処理による地盤改良が行われている。構造物の上載荷重に対しては、固化処理によって地盤の強度を増加することが必要であるが、地盤の液状化を防止するには、固化処理によって増加する地盤の強度までは必要ではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−２１２９４９号公報

【特許文献2】特開２００７−２９７８３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、地盤の液状化を防止する際に、固化材の添加量を減じると固化処理地盤の強度がばらつくため、止むを得ず行われている。

【0005】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、液状化を防止するのに必要以上に地盤の強度を増加することなく、コストダウンを図ることが可能な地盤改良方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の発明は、構造物直下を地盤改良する際に、該構造物の上載荷重に対しては、直下の地盤を固化処理で安定させ、地震時の液状化に対しては、該地震時に液状化が生じる地盤のうち構造物の安定を確保するのに必要な地盤の領域に空気を注入することにより当該地盤の領域を不飽和化して、前記構造物を安定させる地盤改良方法であって、前記構造物の真下の地盤で該構造物の上載荷重に対して安定に必要な領域を複数の柱状の杭による固化処理により地盤改良し、次に、前記複数の柱状の杭による固化処理により地盤改良した該複数の柱状の杭間の領域中の地下水位以下に前記空気を注入して不飽和化した領域を形成することを特徴とする。

【0007】

請求項２の発明は、請求項１に記載の地盤改良方法であって、前記空気を注入する際に、地上からボーリング孔を形成し、次いで、このボーリング孔に空気注入管を挿入して該空気注入管の注入孔から前記空気を注入することを特徴とする。

【0010】

請求項３の発明は、請求項１に記載の地盤改良方法であって、前記構造物の上載荷重に対して安定に必要な領域の周囲の受働土圧領域の前記地下水位以下に前記空気を注入して不飽和化した領域を更に形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、構造物の上載荷重に対しては、地盤の強度増加により構造物を安定させ、地盤の液状化に対しては、地盤の不飽和化により構造物を安定させるので、必要以上に地盤の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる。

【0012】

すなわち、複数の柱状の杭の固化処理による地盤改良方法と地盤改良した複数の柱状の杭間の領域中の地下水位以下の空気の注入による不飽和化方法を組み合わせることで、地盤改良の範囲を可及的に少なくすることができ、その分低コスト化をより一段と図ることができると共に、両方法の効果を重ね合わせることができて、地震時の液状化をより有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（ａ）は本発明の第１実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図である。

【図2】上記第１実施形態の地盤改良方法の施工後の説明図である。

【図3】（ａ）は本発明の第２実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図である。

【図4】上記第２実施形態の地盤改良方法の施工後の説明図である。

【図5】（ａ）は本発明の第３実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、（ｃ）は同方法の施工後の説明図である。

【図6】（ａ）は本発明の第４実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図である。

【図7】上記第４実施形態の地盤改良方法の施工後の説明図である。

【図8】（ａ）は本発明の第５実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図である。

【図9】上記第５実施形態の地盤改良方法の施工後の説明図である。

【図10】（ａ）は本発明の第６実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、（ｂ）は同方法の施工途中の説明図である。

【図11】上記第６実施形態の地盤改良方法の施工後の説明図である。

【図12】上記第６実施形態の地盤改良方法の変形例の施工途中の説明図である。

【図13】本発明の第７実施形態の地盤改良方法の施工途中の説明図である。

【図14】本発明の第８実施形態の地盤改良方法の施工途中の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の地盤改良方法は、構造物の上載荷重に対して固化処理による地盤の強度増加により構造物を安定させる固化処理方法として全面改良方法と部分改良方法が採用できる。改良形式では、円柱状固化杭を適宜間隔で配置する方法、円柱状固化杭を束ねてブロック状として配置する方法、若しくはブロック状改良形式の変形例として格子状改良が採用される。

【0015】

各々の改良形式に対して地震時に液状化が生じる地盤の安定確保として、改良形式の受働土圧領域（前面）、主働土圧領域（背面）、改良部下層に空気を注入して不飽和化させて、液状化を防止する。また、円柱状固化杭と格子状改良形式における液状化対策では、改良域内に空気を注入することで不飽和化する。

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態は予め固化処理による地盤改良を行って構造物を構築した後に、空気を注入しているが、構造物を構築する前に空気を注入してもよい。

【0017】

＜第１実施形態＞
図１（ａ）は本発明の第１実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図１（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図２は同方法の施工後の説明図である。

【0018】

この第１実施形態の地盤改良方法は、まず、道路用盛土（構造物）１０の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち道路用盛土１０の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２を不飽和化する。これにより、道路用盛土１０の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により道路用盛土１０を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により道路用盛土１０を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図１（ａ），（ｂ）と図２を用いて詳述する。

【0019】

まず、図１（ａ）に示すように、道路用盛土１０の直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭（柱状の杭）８を所定数配置して、道路用盛土１０の直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、道路用盛土１０に対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図１中符号２で示す。

【0020】

次に、図１（ｂ）に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２に道路用盛土１０上から鉛直方向にボーリング孔６を掘削する。この場合、ボーリング孔６は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔で複数形成する。尚、ボーリンク孔６の掘削する方向は鉛直方向に限らず、道路用盛土１０の両側の地上１ａ或いは道路用盛土１０上から固化改良する領域２にボーリング孔６を斜め下方に掘削しても良い。

【0021】

次に、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図１（ｂ）に示すように、空気注入管７から空気Ａを注入することにより、複数の円柱状の固化杭８で固化改良した該複数の円柱状の固化杭８間の領域２中に空気Ａを注入して、図２に示すように、不飽和化した領域２′を地下水位１０１以下に形成する。

【0022】

この固化杭８で固化改良する領域２中への空気Ａの注入は、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を下降する途中において、或いは、空気注入管７をボーリング孔６の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものである。

【0023】

このように、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２に不飽和化した領域２′を地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に道路用盛土１０の直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２に道路用盛土１０上から鉛直方向にボーリング孔６を掘削し、このボーリング孔６内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の道路用盛土１０の直下の地盤１の液状化を確実に防止して道路用盛土１０の支持力を増強することができ、地震時の液状化による道路用盛土１０の沈下や傾きを確実に防止することができて、道路用盛土１０の安定性を十分に確保することができる。

【0024】

さらに、道路用盛土１０の地表面から鉛直方向にボーリング孔６を掘削するので、施工が簡単であり、工費を抑制することができる。また、道路用盛土１０の地表面からボーリング孔６を掘削することができない場合には、道路用盛土１０を避けて、地盤１の地上１ａから固化杭８で固化改良する領域２に向けてボーリング孔を斜め下方に向けて掘削し、この斜めに掘削したボーリング孔に空気注入管７を挿入し、この空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２中に注入することにより、不飽和化した領域２′を形成するようにしても良い。この場合には、地盤１の地上１ａから斜め下方にボーリング孔を掘削するので、施工がし易く、工費を抑制することができると共に、道路用盛土１０の直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0025】

＜第２実施形態＞
図３（ａ）は本発明の第２実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図３（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図４は同方法の施工後の説明図である。

【0026】

この第２実施形態の地盤改良方法は、まず、道路用盛土（構造物）１０の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち道路用盛土１０の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２，３に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２，３を不飽和化する。これにより、道路用盛土１０の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により道路用盛土１０を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により道路用盛土１０を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図３（ａ），（ｂ）と図４を用いて詳述する。

【0027】

まず、図３（ａ）に示すように、道路用盛土１０の直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭８を所定数配置して、道路用盛土１０の直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、道路用盛土１０に対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図３中符号２で示し、その周囲の受働土圧領域を図３中符号Ｒで示し、その受働土圧崩壊角を図３中符号αで示す。ここで、受働土圧領域Ｒとは、地震時に地震水平加速度によって領域２が水平方向に力を受けて、その領域２が水平移動しようとした時に圧される地盤の領域をいい、また、受働土圧崩壊角αとは、受働土圧領域Ｒで地盤１が崩壊する角度をいい、これら受働土圧領域Ｒ及び受働土圧崩壊角αとも公知の算定方法で求められる。

【0028】

次に、図３（ｂ）に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２及び固化杭８で固化改良する領域２の周囲の受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に道路用盛土１０上及び地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削する。この場合、ボーリング孔６は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔で複数形成する。尚、ボーリンク孔６の掘削する方向は鉛直方向に限らず、地盤１の道路用盛土１０上或いは地上１ａから固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３にボーリング孔６を斜め下方に向けて掘削しても良い。

【0029】

次に、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図３（ｂ）に示すように、空気注入管７から空気Ａを注入することにより、複数の円柱状の固化杭８で固化改良した該複数の円柱状の固化杭８間の領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中に空気Ａを注入して、図４に示すように、不飽和化した領域２′，３′を地下水位１０１以下に形成する。

【0030】

この固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中への空気Ａの注入は、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を下降する途中において、或いは、空気注入管７をボーリング孔６の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものである。

【0031】

このように、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に不飽和化した領域２′，３′をそれぞれ地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に道路用盛土１０の直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に道路用盛土１０上及び地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削し、このボーリング孔６内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の道路用盛土１０の直下の地盤１の液状化を確実に防止して道路用盛土１０の支持力を増強することができ、地震時の液状化による道路用盛土１０の沈下や傾きを確実に防止することができて、道路用盛土１０の安定性を十分に確保することができる。

【0032】

さらに、道路用盛土１０の地表面及び地盤１の地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削するので、施工が簡単であり、工費を抑制することができる。また、道路用盛土１０の地表面からボーリング孔６を掘削することができない場合には、道路用盛土１０を避けて、地盤１の地上１ａから固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に向けてボーリング孔を斜め下方に掘削し、この斜めに掘削したボーリング孔に空気注入管７を挿入し、この空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中に注入することで、不飽和化した領域２′，３′を地下水位１０１以下に形成するようにしても良い。この場合には、地盤１の地上１ａから斜め下方に向けてボーリング孔を掘削するので、施工がし易く、工費を抑制することができると共に、道路用盛土１０の直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0033】

さらに、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の周囲の受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３が、道路用盛土１０の敷地の境界外にかかる場合でも、道路用盛土１０の敷地の境界内の地上１ａからボーリング孔６を斜め下方に向けて掘削することにより、道路用盛土１０の敷地の境界外にかかる受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に空気注入管７を介して空気Ａを簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができる。即ち、地盤１に空気Ａを注入する不飽和化方法は、原地盤状態のままで改良でき、かつ、注入するものは自然界に存在する空気Ａであることから害はなく、敷地の域内からボーリング孔を斜めに掘削することで受働土圧領域Ｒに空気Ａを注入できて、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【0034】

＜第３実施形態＞
図５（ａ）は本発明の第３実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図５（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図５（ｃ）は同方法の施工後の説明図である。

【0035】

この第３実施形態の地盤改良方法は、まず、道路用盛土（構造物）１０の上載荷重に対して安定に必要な領域２Ａを深層混合処理等の固化処理によりブロック状に地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち道路用盛土１０の安定を確保するのに必要な地盤１の領域３に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域３を不飽和化する。これにより、道路用盛土１０の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により道路用盛土１０を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により道路用盛土１０を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて詳述する。

【0036】

まず、図５（ａ）に示すように、道路用盛土１０の直下の両側の砂地盤等の地盤１を深層混合処理等の方法によりブロック状に固化改良する。この道路用盛土１０の直下の両側の固化改良する領域を図５中符号２Ａで示し、その周囲の受働土圧領域を図５中符号Ｒで示し、その受働土圧崩壊角を図５中符号αで示す。

【0037】

次に、図５（ｂ）に示すように、道路用盛土１０の直下の両側の地盤１を固化改良する領域２Ａ，２Ａの周囲の受働土圧領域Ｒ，Ｒで地震時に液状化が予想される領域３，３に地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削する。この場合、ボーリング孔６は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔で複数形成する。尚、ボーリンク孔６の掘削する方向は鉛直方向に限らず、地盤１の地上１ａや道路用盛土１０の地表面側から受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３にボーリング孔６を斜め下方に向けて掘削しても良い。

【0038】

次に、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図５（ｂ）に示すように、空気注入管７から受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に空気Ａを注入することにより、受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中に空気Ａを注入して、図５（ｃ）に示すように、不飽和化した領域３′を地下水位１０１以下に形成する。

【0039】

この受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中への空気Ａの注入は、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を下降する途中において、或いは、空気注入管７をボーリング孔６の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものである。

【0040】

このように、道路用盛土１０の直下の両側の地盤１の固化改良する領域２Ａ，２Ａの周囲の受働土圧領域Ｒ，Ｒで地震時に液状化が予想される領域３，３に不飽和化した領域３′，３′を地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に道路用盛土１０の直下及びその周囲の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化改良する領域２Ａ，２Ａの周囲の受働土圧領域Ｒ，Ｒで地震時に液状化が予想される領域３，３に地盤１の地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削し、このボーリング孔６内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、道路用盛土１０の直下の地盤１の固化改良する領域２Ａの周囲の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の液状化を確実に防止して道路用盛土１０の支持力を増強することができ、地震時の道路用盛土１０の直下及びその周囲の液状化による道路用盛土１０の沈下や傾きを確実に防止することができて、道路用盛土１０の安定性を十分に確保することができる。

【0041】

さらに、道路用盛土１０の直下の両側の地盤１の部分的に固化改良する領域２Ａ，２Ａの周囲の受働土圧領域Ｒ，Ｒで地震時に液状化が予想される領域３，３が、道路用盛土１０の敷地の境界外にかかる場合でも、道路用盛土１０の敷地の境界内の地上１ａからボーリング孔６を斜め下方に向けて掘削することにより、道路用盛土１０の敷地の境界外にかかる受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に空気注入管７を介して空気Ａを簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができる。即ち、地盤１に空気Ａを注入する不飽和化方法は、原地盤状態のままで改良でき、かつ、注入するものは自然界に存在する空気Ａであることから害はなく、敷地の域内からボーリング孔６を斜めに掘削することで受働土圧領域Ｒに空気Ａを注入できて、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【0042】

また、図５（ｃ）に示すように、道路用盛土１０の直下の両側の地盤１の固化改良する領域２Ａ，２Ａの間の主働土圧領域２Ｂが地震で液状化すると、主働土圧が大きくなって、固化改良した領域２Ａが不安定になるため、主働土圧領域２Ｂも液状化する場合は、この部分に空気Ａを注入して不飽和化することにより、地震時に道路用盛土１０の直下全域及びその周囲の地盤１の液状化を確実に防止することができる。

【0043】

＜第４実施形態＞
図６（ａ）は本発明の第４実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図６（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図７は同方法の施工後の説明図である。

【0044】

この第４実施形態の地盤改良方法は、まず、擁壁（構造物）１１の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち擁壁１１の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２を不飽和化する。これにより、擁壁１１の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により擁壁１１を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により擁壁１１を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図６（ａ），（ｂ）と図７を用いて詳述する。

【0045】

まず、図６（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート製の擁壁１１の基礎１１ａの直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭８を所定数配置して、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、擁壁１１の基礎１１ａに対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図６中符号２で示す。

【0046】

次に、図６（ｂ）に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２の真下に地盤１の地上１ａからボーリング孔６′を斜め下方に向けて掘削する。この場合、ボーリング孔６′は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔及び斜め角度を保持して複数形成する。

【0047】

次に、斜め下方に向けて掘削したボーリング孔６′の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図６（ｂ）に示すように、空気注入管７から固化杭８で固化改良する領域２に空気Ａを注入することにより、固化杭８で固化改良する領域２中に空気Ａを注入して、図７に示すように、不飽和化した領域２′を地下水位１０１以下に形成する。

【0048】

この固化杭８で固化改良する領域２中への空気Ａの注入は、斜め下方に向けて掘削したボーリング孔６′の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、ボーリング孔６′の下端まで空気注入管７を挿入する途中において、或いは、空気注入管７をボーリング孔６′の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものであるが、先端から中途の部分まで空気注入用の微細透孔を多数設けたものでも良い。

【0049】

このように、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２に不飽和化した領域２′を地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２に擁壁１１が設けられた敷地内の地上１ａからボーリング孔６′を斜め下方に向けて掘削し、このボーリング孔６′内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止して擁壁１１の支持力を増強することができ、地震時の液状化による擁壁１１の沈下や傾きを確実に防止することができて、擁壁１１の安定性を十分に確保することができる。

【0050】

さらに、擁壁１１の基礎１１ａを避けて、ボーリング孔６′を地盤１の地上１ａから斜め下方に向けて固化杭８で固化改良する領域２の真下まで掘削し、この斜めのボーリング孔６′内に空気注入管７を挿入して、空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２中に注入するので、既設の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２を不飽和にする場合に簡単に適用することができる。即ち、施工が簡単であり、工費を抑制することができると共に、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0051】

また、地上１ａから斜め下方に掘削されるボーリング孔６′の設置位置が限定される場合でも、ボーリング孔６′の掘削角度を可変させることにより、簡単に対応させることができる。

【0052】

＜第５実施形態＞
図８（ａ）は本発明の第５実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図８（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図９は同方法の施工後の説明図である。

【0053】

この第５実施形態の地盤改良方法は、まず、擁壁（構造物）１１の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち擁壁１１の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２，３に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２，３を不飽和化する。これにより、擁壁１１の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により擁壁１１を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により擁壁１１を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図８（ａ），（ｂ）と図９を用いて詳述する。

【0054】

まず、図８（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート製の擁壁１１の基礎１１ａの直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭８を所定数配置して、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、擁壁１１の基礎１１ａに対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図８中符号２で示し、その周囲の受働土圧領域を図８中符号Ｒで示し、その受働土圧崩壊角を図８中符号αで示す。

【0055】

次に、図８（ｂ）に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２及び固化杭８で固化改良する領域２の周囲の受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３の下側に、地盤１の地上１ａからボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削する。この場合、各ボーリング孔６，６′は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔及び斜め角度を保持して複数形成する。

【0056】

次に、鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削したボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図８（ｂ）に示すように、空気注入管７から固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に空気Ａを注入することにより、固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中に空気Ａを注入して、図９に示すように、不飽和化した領域２′，３′を地下水位１０１以下に形成する。

【0057】

この固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中への空気Ａの注入は、鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削したボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、各ボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７′を挿入する途中において、或いは、空気注入管７を各ボーリング孔６，６′の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものであるが、先端から中途の部分まで空気注入用の微細透孔を多数設けたものでも良い。

【0058】

このように、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に不飽和化した領域２′，３′をそれぞれ地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に擁壁１１が設けられた敷地内の地上１ａから各ボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削し、この各ボーリング孔６，６′内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止して擁壁１１の支持力を増強することができ、地震時の液状化による擁壁１１の沈下や傾きを確実に防止することができて、擁壁１１の安定性を十分に確保することができる。

【0059】

さらに、擁壁１１の基礎１１ａを避けて、各ボーリング孔６，６′を地盤１の地上１ａから鉛直方向及び斜め下方に向けて固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３の真下まで掘削し、この掘削した各ボーリング孔６，６′内に空気注入管７を挿入して、空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３中に注入するので、既設の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２及び受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３を不飽和にする場合に簡単に適用することができる。即ち、施工が簡単であり、工費を抑制することができると共に、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0060】

さらに、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の周囲の受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３が、擁壁１１の敷地の境界外にかかる場合でも、擁壁１１の敷地の境界内の地上１ａから各ボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削することにより、擁壁１１の敷地の境界外にかかる受働土圧領域Ｒで地震時に液状化が予想される領域３に空気注入管７を介して空気Ａを簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができる。即ち、地盤１に空気Ａを注入する不飽和化方法は、原地盤状態のままで改良でき、かつ、注入するものは自然界に存在する空気Ａであることから害はなく、敷地の域内から各ボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に掘削することで受働土圧領域Ｒに空気Ａを注入できて、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【0061】

＜第６実施形態＞
図１０（ａ）は本発明の第６実施形態の地盤改良方法の施工前の説明図、図１０（ｂ）は同方法の施工途中の説明図、図１１は同方法の施工後の説明図である。

【0062】

この第６実施形態の地盤改良方法は、まず、擁壁（構造物）１１の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうち擁壁１１の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２，４，５に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２，４，５を不飽和化する。これにより、擁壁１１の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加により擁壁１１を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化により擁壁１１を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図１０（ａ），（ｂ）と図１１を用いて詳述する。

【0063】

まず、図１０（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート製の擁壁１１の基礎１１ａの直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭８を所定数配置して、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、擁壁１１の基礎１１ａに対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図１０中符号２で示し、固化杭８で固化改良する領域２の更に直下の領域を図１０中符号４で示し、固化杭８で固化改良する領域２の更に直下の領域４の周囲の応力分散領域（地震時に液状化が予想される領域５）を図１０中符号Ｒ′で示し、その応力分散角を図１０中符号α′で示す。ここで、応力分散領域Ｒ′とは、地震時に地震水平加速度によって改良体２の真下の領域４が水平方向に力を受けて、その改良体２の真下の領域４が水平移動しようとした時に圧される地盤の領域をいい、また、応力分散角α′とは、応力分散領域Ｒ′で地盤１が崩壊する角度をいい、これら応力分散領域Ｒ′及び応力分散角α′とも公知の算定方法で求められる。尚、地震時に液状化が予想される領域５の改良幅は、固化杭８で固化改良する領域２の底面で擁壁１１の荷重（上載荷重）を応力分散させた領域の幅までの改良となり、その領域５の改良深度は、液状化が発生しない深度である非液状化層（支持層）１ｂまでの改良となる。

【0064】

次に、図１０（ｂ）に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及び固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４の周囲の応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５の下側の非液状化層（支持層）１ｂまで、地盤１の地上１ａからボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削する。この場合、各ボーリング孔６，６′は地盤１中に確実に空気Ａを注入させることができる間隔及び斜め角度を保持して複数形成する。

【0065】

次に、鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削した各ボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図１０（ｂ）に示すように、空気注入管７から固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に空気Ａを注入ことにより、固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５中に空気Ａを注入して、図１１に示すように、不飽和化した領域２′，４′，５′を地下水位１０１以下に形成する。

【0066】

この固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５中への空気Ａの注入は、鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削した各ボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、各ボーリング孔６，６′の下端まで空気注入管７を挿入する途中において、或いは、空気注入管７を各ボーリング孔６，６′の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の微細透孔を多数設けたものであるが、先端から中途の部分まで空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものでも良い。

【0067】

このように、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に、不飽和化した領域２′，４′，５′をそれぞれ地下水位１０１以下に形成することにより、地震時に擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に擁壁１１が設けられた敷地内の地上１ａからボーリング孔６，６′を鉛直方向及びを斜め下方に向けて掘削し、この鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削した各ボーリング孔６，６′内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止して擁壁１１の支持力を増強することができ、地震時の液状化による擁壁１１の沈下や傾きを確実に防止することができて、擁壁１１の安定性を十分に確保することができる。

【0068】

さらに、擁壁１１の基礎１１ａを避けて、各ボーリング孔６，６′を地盤１の地上１ａから鉛直方向及び斜め下方に向けて固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５の真下にまで掘削し、この鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削した各ボーリング孔６，６′内に空気注入管７を挿入して、空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５中に注入するので、既設の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５をそれぞれ不飽和にする場合に簡単に適用することができる。即ち、施工が簡単であり、工費を抑制することができると共に、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0069】

さらに、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４の周囲の応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５が、擁壁１１の敷地の境界外にかかる場合でも、擁壁１１の敷地の境界内の地上１ａから各ボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜め下方に向けて掘削することにより、擁壁１１の敷地の境界外にかかる応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に空気注入管７を介して空気Ａを簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができる。即ち、地盤１に空気Ａを注入する不飽和化方法は、原地盤状態のままで改良でき、かつ、注入するものは自然界に存在する空気Ａであることから害はなく、敷地の域内から各ボーリング孔６，６′を鉛直方向及び斜めに掘削することで応力分散領域Ｒ′に空気Ａを注入できて、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【0070】

＜第６実施形態の変形例＞
図１２は本発明の第６実施形態の地盤改良方法の変形例の施工途中の説明図である。

【0071】

この第６実施形態の変形例では、図１２に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及び固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４の周囲の応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５の下側の非液状化層（支持層）１ｂまで、地盤１の地上１ａからボーリング孔６′を斜め下方に向けて掘削し、非液状化層１ｂから水平方向に向きを変えて掘削し、次に、この掘削形状を可変させたボーリング孔６′に沿うようにフレキシブルな空気注入管７′を自在に変形させて挿入する。そして、空気注入管７′から固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に空気Ａを注入することにより、固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５中に空気Ａを注入して、図１１に示すように、不飽和化した領域２′，４′，５′を地下水位１０１以下に形成する。

【0072】

この際、固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５中への空気Ａの注入は、掘削形状を可変させたボーリング孔６′の先端までフレキシブルな空気注入管７′を挿入してから行うが、ボーリング孔６′の先端まで空気注入管７′を挿入する途中において、或いは、空気注入管７′をボーリング孔６′の先端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７′は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものであるが、先端から中途の部分まで空気注入用の微細透孔を多数設けたものでも良い。

【0073】

このように、固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５に擁壁１１が設けられた敷地内の地上１ａからボーリング孔６′を斜め下方に向けて掘削すると共に、その途中から水平方向に向きを変えて掘削し、この掘削形状を可変させたボーリング孔６′に沿うようにしてフレキシブルな空気注入管７′を自在に変形させて挿入して、空気注入管７′から空気Ａを注入するだけの方法であるため、小型機械により施工することができ、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２と固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４及びその応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時の擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の液状化を確実に防止して擁壁１１の支持力を増強することができ、地震時の液状化による擁壁１１の沈下や傾きを確実に防止することができて、擁壁１１の安定性を十分に確保することができる。

【0074】

また、擁壁１１の基礎１１ａの直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２の更に真下の領域４の周囲の応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５が、擁壁１１の敷地の境界外にかかる場合でも、擁壁１１の敷地の境界内の地上１ａからボーリング孔６′を斜め下方から水平方向に可変させて掘削することにより、擁壁１１の敷地の境界外にかかる応力分散領域Ｒ′で地震時に液状化が予想される領域５にフレキシブルな空気注入管７′を介して空気Ａを簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができる。即ち、地盤１に空気Ａを注入する不飽和化方法は、原地盤状態のままで改良でき、かつ、注入するものは自然界に存在する空気Ａであることから害はなく、敷地の域内からボーリング孔６′を斜めに掘削することで、応力分散領域Ｒ′に空気Ａを簡単に注入することができて、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【0075】

＜第７実施形態＞
図１３は本発明の第７実施形態の地盤改良方法の施工途中の説明図である。

【0076】

この第７実施形態の地盤改良方法は、まず、ライフライン用配管（構造物）１２の上載荷重に対して安定に必要な領域２を固化杭（改良杭）８の固化処理により地盤改良し、次いで、地震時に液状化が生じる地盤１のうちライフライン用配管１２の安定を確保するのに必要な地盤１の領域２に空気Ａを注入することにより当該地盤１の領域２を不飽和化する。これにより、ライフライン用配管１２の上載荷重に対しては、地盤１の強度増加によりライフライン用配管１２を安定させ、地盤１の液状化に対しては、地盤１の不飽和化によりライフライン用配管１２を安定させるので、必要以上に地盤１の強度を増加させないで、コストダウンを図ることができる方法であり、以下、図１３を用いて詳述する。

【0077】

まず、図１３に示すように、地震時に液状化が予想されるライフライン用配管１２の直下の砂地盤等の地盤１中に円柱状の固化杭８を所定数配置して、ライフライン用配管１２の直下の地盤１を固化杭８で固化改良する。この場合、ライフライン用配管１２のコンクリート製の底板１３に対して安定性を確保できる深度まで固化杭８を構築する。この固化杭８で固化改良する領域を図１３中符号２で示す。

【0078】

次に、図１３に示すように、複数の円柱状の固化杭８で固化改良する領域２に地盤１の地上１ａから鉛直方向にボーリング孔６を掘削する。この場合、ボーリング孔６は地盤１中に確実に注入空気を浸透させることができる間隔で複数形成する。尚、ボーリンク孔６の掘削する方向は鉛直方向に限らず、地盤１のライフライン用配管１２の両側の地上１ａから固化改良する領域２にボーリング孔６を斜め下方に掘削しても良い。

【0079】

次に、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入する。そして、図１３に示すように、空気注入管７から固化杭８で固化改良する領域２に空気Ａを注入することにより、固化杭８で固化改良する領域２中に空気Ａを注入して、不飽和化した領域を地下水位１０１以下に形成する。

【0080】

この固化杭８で固化改良する領域２中への空気Ａの注入は、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を挿入してから行うが、ボーリング孔６の下端まで空気注入管７を下降する途中において、或いは、空気注入管７をボーリング孔６の下端から引き上げる途中において行っても良い。ここで使用する空気注入管７は、例えば、先端に空気注入用の注入孔としての微細透孔を多数設けたものである。

【0081】

このように、ライフライン用配管１２の直下の地盤１の固化杭８で固化改良する領域２に不飽和化した領域を地下水位１０１以下に形成することにより、地震時にライフライン用配管１２の直下の地盤１の液状化を確実に防止することができる。この場合、固化杭８で固化改良する領域２に地上１ａのライフライン用配管１２の両側から鉛直方向にボーリング孔６を掘削し、このボーリング孔６内に空気注入管７を挿入して、この空気注入管７から空気Ａを注入するだけの簡単な方法であるため、小型機械により低工費で施工することができ、ライフライン用配管１２の直下の地盤１の固化杭８で全体的に固化改良する領域２の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができる。これにより、経済的な工事で、地震時のライフライン用配管１２の直下の地盤１の液状化を確実に防止してライフライン用配管１２の支持力を増強することができ、地震時の液状化によるライフライン用配管１２の沈下や傾きを確実に防止することができて、ライフライン用配管１２の安定性を十分に確保することができる。

【0082】

さらに、地盤１の地上１ａのライフライン用配管１２の両側から鉛直方向にボーリング孔６を掘削するので、施工が簡単であり、工費を抑制することができる。また、ライフライン用配管１２に突き当たってボーリング孔６を掘削することができない場合には、ライフライン用配管１２を避けて、地盤１の地上１ａから固化杭８で固化改良する領域２に向けてボーリング孔を斜め下方に向けて掘削し、この斜めに掘削したボーリング孔に空気注入管７を挿入し、この空気注入管７の先端から空気Ａを固化杭８で固化改良する領域２中に注入することにより、不飽和化した領域を形成するようにしても良い。この場合には、地盤１の地上１ａから斜め下方にボーリング孔を掘削するので、施工がし易く、工費を抑制することができると共に、ライフライン用配管１２の直下の地盤１を簡単かつ確実に不飽和化することができる。

【0083】

また、前記第７実施形態の地盤改良方法では、ライフライン用配管１２の真下の地盤１を固化杭８で固化改良する領域２に空気Ａを注入して、該固化改良する領域２を不飽和化したが、ライフライン用配管１２の直下の地盤１を固化改良する領域の周囲の受働土圧領域或いは主働土圧領域で地震時に液状化が予想される領域に空気Ａをそれぞれ注入して、固化改良する領域の周囲の受働土圧領域或いは主働土圧領域で地震時に液状化が予想される領域をそれぞれ不飽和化するようにしても良い。この場合も各領域の液状化対策を簡単かつ確実に低コストで行うことができ、ライフライン用配管１２の支持力を増強することができ、ライフライン用配管１２の安定性を十分に確保することができる。

【0084】

＜第８実施形態＞
図１４は本発明の第８実施形態の地盤改良方法の施工途中の説明図である。

【0085】

この第８実施形態の地盤改良方法では、上載荷重に対して安定に必要な領域２を深層混合処理等の固化処理で格子状に地盤改良し、次いで地震時に液状化が予想される格子状の改良体９で囲われた地盤１にボーリング孔６に挿入された空気注入管７から空気Ａを注入することにより、格子状の改良体９で囲われた地下水位１０１以下の地盤１を不飽和化する。

【0086】

これにより、格子状の改良体９の格子状部分の改良幅を小さくすることができ、或いは格子状間隔を大きくすることができ、また、格子状の改良体９の深度を浅くすることができ、施工が簡単になると共に、工費を抑制することができる。その結果、地震時の液状化をより有効に防止することができ、構造物を確実に支持することができる。

【0087】

なお、前記第１〜第５実施形態及び第７，第８実施形態によれば、地上からボーリング孔を鉛直方向や斜め下方に向けて掘削し、これらの方向に掘削したボーリング孔内に空気注入管を挿入して、地震時に液状化が予想される地盤に空気を注入するようにしたが、前記第６実施形態の変形例のように、地上からボーリング孔を斜め下方に向けて掘削すると共に途中から水平方向に向きを変えて掘削し、この掘削形状を可変させたボーリング孔に沿うように空気注入管を自在に変形させて挿入して、地震時に液状化が予想される地盤に空気を注入するようにしても良い。この掘削形状を可変させたボーリング孔に沿うように空気注入管を自在に変形させて挿入する場合、構造物の敷地の境界内から地震時に液状化が予想される敷地の境界外の地盤に空気を簡単かつ確実に注入することができて不飽和化することができ、また、敷地の域外に施工ヤード等を設ける必要がないため、優しい施工環境下で簡単かつ確実に低コストで施工することができる。

【符号の説明】

【0088】

１ 地盤
１ａ 地上
２ 固化処理する領域
２′ 不飽和化した領域
３ 受働土圧領域で地震時に液状化が生じる領域
３′ 受働土圧領域を不飽和化した領域
４ 固化処理する領域の更に直下の領域
４′ 固化処理する領域の更に直下の領域を不飽和化した領域
５ 固化処理する領域の更に真下の領域の周囲の受働土圧領域で地震時に液状化が生じる領域
５′ 受働土圧領域を不飽和化した領域
６，６′ ボーリング孔
７，７′ 空気注入管
８ 複数の円柱状の固化杭（複数の柱状の杭）
１０ 道路用盛土（構造物）
１１ 擁壁（構造物）
１２ ライフライン用配管（構造物）
Ａ 空気
Ｒ 受働土圧領域
１０１ 地下水位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】