特許 7467815 地盤改良構造

(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】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】地盤改良構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/34 20060101AFI20240409BHJP

   E02D 27/28 20060101ALI20240409BHJP

   E02D 3/12 20060101ALN20240409BHJP

【ＦＩ】

E02D27/34 Z

E02D27/28

E02D3/12 102

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019222026

(22)【出願日】2019-12-09

(65)【公開番号】P2021092047

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-10-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】安達 夏紀

(72)【発明者】

【氏名】本多 剛

(72)【発明者】

【氏名】奥村 豪悠

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０８４９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８８５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１５４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５００７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３１１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２９９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】佐原 守 他3名，格子状改良壁の実用沈下解析法，大林組技術研究所報，No.71，日本，2007年，1-4頁

【文献】古屋 弘 他２名，液状化対策工法としての格子状地盤改良の解析的検討，第２５回地震工学研究発表会講演論文集，日本，1999年07月，397-400

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／３４

Ｅ０２Ｄ ２７／２８

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤の液状化層に平面視にて格子状に形成されるとともに、下端部が前記液状化層の下の圧密沈下層に達し、前記地盤に設けられる直接基礎構造の構造物を支持する格子状地盤改良体を備え、
前記格子状地盤改良体は、
下端部が前記圧密沈下層に達する外周壁部と、
前記外周壁部の内側を仕切る仕切壁部と、
を有し、
前記仕切壁部の下端部の少なくとも一部は、前記外周壁部の前記下端部よりも上側に位置し、前記圧密沈下層に達しない、
地盤改良構造。

【請求項2】

前記格子状地盤改良体は、前記構造物の不同沈下量を所定値以下にするせん断剛性を有する、
請求項１に記載の地盤改良構造。

【請求項3】

前記格子状地盤改良体は、前記構造物よりも外側へ跳ね出す跳出し部を有する、
請求項１又は請求項２に記載の地盤改良構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤改良構造に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤の液状化層に平面視にて格子状に形成され、地震時における液状化層の液状化を抑制する格子状地盤改良体が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１２９９８０号公報

【文献】特開２００９－１５００７５号公報

【0004】

ところで、液状化層の下に圧密沈下層が存在する地盤上に構造物を構築する場合、圧密沈下層の圧密沈下によって構造物が不同沈下する可能性がある。

【0005】

この対策として、例えば、液状化層に格子状地盤改良体を形成しつつ、構造物を杭で支持することが考えられる。

【0006】

しかしながら、杭は、格子状地盤改良体と工種が異なるため、施工に手間がかかる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記の事実を考慮し、構造物の不同沈下を抑制しつつ、構造物の基礎の施工性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１態様に係る地盤改良構造は、地盤の液状化層に平面視にて格子状に形成されるとともに、下端部が前記液状化層の下の圧密沈下層に達し、前記地盤に設けられる直接基礎構造の構造物を支持する格子状地盤改良体を備える。

【0009】

第１態様に係る地盤改良構造によれば、地盤の液状化層には、格子状地盤改良体が形成される。格子状地盤改良体は、平面視にて、格子状に形成される。この格子状地盤改良体によって、地震時における液状化層の変形が拘束される。したがって、液状化層の液状化が抑制される。

【0010】

また、格子状地盤改良体の下端部は、液状化層の下の圧密沈下層に達している。これにより、地盤に設けられる直接基礎構造の構造物の鉛直荷重が、格子状地盤改良体を介して圧密沈下層に伝達される。この際、構造物の鉛直荷重に対して、格子状地盤改良体がせん断剛性で抵抗する。この結果、例えば、構造物の底面が、全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下が抑制される。そのため、本発明では、構造物を直接基礎構造とし、構造物を支持する杭を省略することができる。したがって、構造物の基礎の施工性が向上する。

【0011】

このように本発明では、構造物の不同沈下を抑制しつつ、構造物の基礎の施工性を向上させることができる。

【0012】

第２態様に係る地盤改良構造は、第１態様に係る地盤改良構造において、前記格子状地盤改良体は、前記構造物の不同沈下量を所定値以下にするせん断剛性を有する。

【0013】

第２態様に係る地盤改良構造によれば、格子状地盤改良体は、構造物の不同沈下量を所定値以下にするせん断剛性を有する。これにより、杭で構造物を支持せずに、構造物の不同沈下量を所定値以下にすることができる。

【0014】

第３態様に係る地盤改良構造は、第１態様又は第２態様に係る地盤改良構造において、前記格子状地盤改良体は、前記構造物よりも外側へ跳ね出す跳出し部を有する。

【0015】

第３態様に係る地盤改良構造によれば、格子状地盤改良体は、跳出し部を有する。跳出し部は、構造物よりも外側へ跳ね出している。

【0016】

ここで、液状化層の下に圧密沈下層がある場合、例えば、構造物の一端側が他端側よりも沈下し、構造物が斜めに傾くように不同沈下することが想定される。このような場合、構造物の一端側に跳出し部を設け、当該跳出し部によって構造物の一端側を支持することにより、構造物の一端側の沈下量が低減される。したがって、上記のように、構造物が斜めに傾くような不同沈下が抑制される。

【0017】

第４態様に係る地盤改良構造は、第１態様～第３態様の何れか１つに係る地盤改良構造において、前記格子状地盤改良体は、下端部が前記圧密沈下層に達する外周壁部と、前記外周壁部の内側を仕切る仕切壁部と、を有し、前記仕切壁部の下端部の少なくとも一部は、前記外周壁部の前記下端部よりも上側に位置する。

【0018】

第４態様に係る地盤改良構造によれば、格子状地盤改良体は、下端部が圧密沈下層に達する外周壁部と、外周壁部の内側を仕切る仕切壁部とを有する。この仕切壁部の下端部の少なくとも一部は、外周壁部の下端部よりも上側に位置する。

【0019】

ここで、格子状地盤改良体は、地盤に設けられた構造物と共に沈下する。これにより、構造物から、格子状地盤改良体の内側の地盤に伝達される鉛直荷重が増加する。この結果、格子状地盤改良体の内側の地盤の鉛直有効応力が増加するため、構造物及び格子状地盤改良体の沈下前と比較して、液状化層が液状化し難くなる。

【0020】

また、格子状地盤改良体の内側の地盤の鉛直有効応力は、格子状地盤改良体の上端から下端に向かうに従って大きくなる。そのため、液状化層は、格子状地盤改良体の上端から下端に向かうに従って液状化し難くなる。したがって、格子状地盤改良体の下部では、格子状地盤改良体の上部よりも、液状化層の液状化を抑制するために必要な仕切壁部の間隔が広くなる。

【0021】

そこで、本発明では、前述したように、仕切壁部の下端部の少なくとも一部を外周壁部の下端部よりも上側に位置させ、格子状地盤改良体の下部において、隣り合う仕切壁部等の間隔を広げている。これにより、液状化層の液状化を抑制しつつ、液状化層の改良コストを合理的に削減することができる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、構造物の不同沈下を抑制しつつ、構造物の基礎の施工性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第一実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤、及び地盤上に設けられた構造物を示す縦断面図である。

【図2】（Ａ）は、図１の２Ａ－２Ａ線断面図であり、（Ｂ）は、図２（Ａ）の一部拡大断面図である。

【図3】実施例に係る格子状地盤改良体及び地盤の解析モデルを示す平面図である。

【図4】実施例に係る格子状地盤改良体及び地盤の解析モデルを示す縦断面図である。

【図5】実施例及び比較例に係る構造物の不同沈下量の解析結果を示すグラフである。

【図6】第二実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤、及び地盤上に設けられた構造物を示す縦断面図である。

【図7】実施例に係る液状化層の鉛直有効応力の解析結果を示すグラフである。

【図8】第三実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤、及び地盤上に設けられた構造物を示す縦断面図である。

【図9】図８の９－９線断面図である。

【図10】第三実施形態における跳出し部の変形例を示す図８に対応する縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について説明する。

【0025】

図１には、本実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤１０、及び地盤１０上に設けられた構造物２０が示されている。

【0026】

（地盤）
地盤１０は、一例として、地表から順に、表層１０Ａ、液状化層１０Ｂ、圧密沈下層１０Ｃ、及び支持層１０Ｄを有している。表層１０Ａは、例えば、埋土層や砂礫層等を含んで構成されており、液状化及び圧密沈下の可能性が低い層とされている。この表層１０Ａの下には、液状化層１０Ｂが形成されている。

【0027】

液状化層１０Ｂは、例えば、砂分を主体として粘性土及びシルトが混在する軟弱層によって構成されており、所定規模以上の地震時に、液状化の可能性がある層とされる。この液状化層１０Ｂの下には、圧密沈下層１０Ｃが形成されている。

【0028】

圧密沈下層１０Ｃは、例えば、軟弱な粘性土によって構成されており、構造物２０の鉛直荷重Ｎによって圧密沈下の可能性がある層とされる。また、格子状地盤改良体３０に生じる鉛直荷重Ｎの集中荷重によって圧密沈下の可能性がある層でも良い。この圧密沈下層１０Ｃの下には、支持層１０Ｄが形成されている。支持層１０Ｄは、構造物２０の鉛直荷重Ｎを支持可能な剛性及び強度を有する層とされる。

【0029】

（構造物）
構造物２０は、直接基礎構造（地盤改良直接基礎構造）とされている。具体的には、構造物２０は、直接基礎（ベタ基礎）の一例としての基礎スラブ２２と、基礎スラブ２２の上に設けられた構造物本体２４とを有している。

【0030】

なお、直接基礎は、基礎スラブ２２等のベタ基礎に限らず、布基礎や独立基礎等であっても良い。また、本実施形態における直接基礎構造は、直接基礎と杭基礎を併用したパイル・ドラフト基礎を含まない。

【0031】

（地盤改良構造）
地盤改良構造は、地震時における液状化層１０Ｂの液状化を抑制する格子状地盤改良体３０を備えている。図２（Ａ）に示されるように、格子状地盤改良体３０は、平断面視（平面視）にて格子状に形成されている。この格子状地盤改良体３０は、外周壁部３２と、複数の仕切壁部３４とを有している。

【0032】

外周壁部３２は、平面視にて矩形状に形成されており、構造物２０（基礎スラブ２２）の外周部を支持している。この外周壁部３２の内側には、複数の仕切壁部３４が配置されている。これらの仕切壁部３４によって、外周壁部３２の内側が格子状に仕切られている。

【0033】

なお、図２（Ａ）には、構造物２０（基礎スラブ２２）の外形が二点鎖線で示されている。また、本実施形態の外周壁部３２は、構造物２０の外周部の真下に形成されており、構造物２０よりも外側に配置されていない。

【0034】

図２（Ｂ）に示されるように、仕切壁部３４は、例えば、ソイルセメント連続壁工法によって形成されている。各仕切壁部３４は、壁状に連続する複数の柱状改良体３６を有している。

【0035】

柱状改良体３６は、例えば、掘削オーガによって地盤１０（図１参照）を掘削しながら、掘削オーガの先端部からセメントミルク等のセメント系固化材を地盤１０に注入し、掘削土とセメント系固化材とを地盤１０中で撹拌、混合して固化させることにより造成される。

【0036】

なお、外周壁部３２は、仕切壁部３４と同様に、例えば、ソイルセメント連続壁工法によって形成されており、壁状に連続する複数の柱状改良体を有している。

【0037】

図１に示されるように、格子状地盤改良体３０は、構造物２０の基礎スラブ２２の真下の地盤１０に形成されており、基礎スラブ２２を支持している。また、格子状地盤改良体３０は、地盤１０の表層１０Ａから圧密沈下層１０Ｃに渡って形成されている。この格子状地盤改良体３０によって、地震時における液状化層１０Ｂの変形（せん断変形）が拘束される。

【0038】

なお、格子状地盤改良体３０の外周壁部３２及び仕切壁部３４の壁厚、せん断剛性、及び間隔等は、所定規模以上の地震時に、液状化層１０Ｂの液状化を抑制可能に設定されている。

【0039】

格子状地盤改良体３０の下端部は、圧密沈下層１０Ｃに達している。より具体的には、格子状地盤改良体３０の外周壁部３２及び複数の仕切壁部３４の下端部３２Ｌ，３４Ｌは、圧密沈下層１０Ｃに根入れされている。これにより、構造物２０の鉛直荷重Ｎが、格子状地盤改良体３０を介して圧密沈下層１０Ｃに伝達される。換言すると、構造物２０は、格子状地盤改良体３０を介して圧密沈下層１０Ｃに支持されている。

【0040】

なお、格子状地盤改良体３０の下端部３２Ｌ，３４Ｌは、圧密沈下層１０Ｃに必ずしも根入れする必要はなく、圧密沈下層１０Ｃに達していれば良い。

【0041】

格子状地盤改良体３０の下端部３２Ｌ，３４Ｌは、支持層１０Ｄには達していない。これにより、構造物２０の鉛直荷重Ｎに応じて、格子状地盤改良体３０が圧密沈下層１０Ｃに沈下可能とされている。また、格子状地盤改良体３０は、図１に二点鎖線にて示されるように、構造物２０（基礎スラブ２２）の底面２２Ｌが全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下量が所定値以下（基準値以下）になるように、所定値以上のせん断剛性を有している。

【0042】

（作用）
次に、第一実施形態の作用について説明する。

【0043】

本実施形態によれば、地盤１０の液状化層１０Ｂには、格子状地盤改良体３０が形成されている。格子状地盤改良体３０は、平面視にて、格子状に形成されている。この格子状地盤改良体３０によって、地震時における液状化層１０Ｂの変形（せん断変形）が拘束される。したがって、液状化層１０Ｂの液状化が抑制される。

【0044】

また、格子状地盤改良体３０の下端部３２Ｌ，３４Ｌは、液状化層１０Ｂの下の圧密沈下層１０Ｃに達している。これにより、構造物２０の鉛直荷重Ｎが、格子状地盤改良体３０を介して圧密沈下層１０Ｃに伝達される。この際、構造物２０の鉛直荷重Ｎに対して、格子状地盤改良体３０がせん断剛性で抵抗する。

【0045】

この結果、図１に二点鎖線で示されるように、構造物２０の底面２２Ｌが全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下が抑制される。そのため、本実施形態では、構造物２０を直接基礎構造とし、構造物２０を支持する杭を省略することができる。したがって、構造物２０の基礎の施工性が向上する。

【0046】

このように本実施形態では、構造物２０の不同沈下を抑制しつつ、構造物２０の基礎の施工性を向上させることができる。

【0047】

特に、本実施形態における格子状地盤改良体３０は、構造物２０の不同沈下量を所定値以下にするせん断剛性を有している。これにより、杭で構造物２０を支持せずに、構造物２０の不同沈下量を所定値以下にすることができる。

【0048】

（不同沈下量の解析）
次に、構造物の不同沈下量の解析について説明する。

【0049】

本解析では、実施例として、格子状地盤改良体３０によって支持された構造物２０の底面２２Ｌが全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下量を３Ｄ－ＦＥＭ（Finite Element Method）解析によって解析した。また、比較例として、格子状地盤改良体３０によって支持されていない構造物２０の底面２２Ｌが全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下量を３Ｄ－ＦＥＭ解析によって解析した。

【0050】

（解析モデル）
図３及び図４には、実施例に係る格子状地盤改良体３０及び地盤１０の解析モデルが示されている。格子状地盤改良体３０は、φ１０００ｍｍの球体によって分割したソリッド要素によりモデル化した。なお、格子状地盤改良体３０のせん断剛性は、約６６０ＭＮ／ｍ^２である。また、図示を省略するが、基礎スラブ２２は、厚さ０．６ｍのシェル要素によってモデル化し、地盤１０及び格子状地盤改良体３０との節点を共有とした。

【0051】

図４に示されるように、格子状地盤改良体３０上の厚さ２ｍの埋土（領域Ｋ）は除去した。また、圧密沈下層１０Ｃに対する格子状地盤改良体３０の下端部の根入れ深さは、１．７５ｍとした。さらに、圧密沈下層１０Ｃには、修正Ｃａｍ－Ｃｌａｙモデルを適用した。

【0052】

なお、図示を省略するが、比較例における地盤１０は、格子状地盤改良体３０が形成されていない点で、実施例における地盤１０と相違する。

【0053】

（解析結果）
図５には、格子状地盤改良体３０で支持された実施例に係る構造物２０の底面２２Ｌの不同沈下量の解析結果が示されている。また、図５には、格子状地盤改良体３０で支持されていない比較例に係る構造物２０の底面２２Ｌの不同沈下量の解析結果が示されている。

【0054】

なお、図５に示されるグラフの横軸は、平面視にて、構造物２０の長手方向の一端から解析点までの距離Ｘｍ（図３参照）である。また、図５に示されるグラフの縦軸は、解析点での構造物２０の底面２２Ｌの沈下量（ｃｍ）である。

【0055】

図５から分かるように、実施例に係る構造物２０の底面２２Ｌの沈下量は、全ての解析点において、比較例に係る構造物２０の底面２２Ｌの沈下量よりも小さくなっている。このことから、構造物２０の不同沈下に対する格子状地盤改良体３０の有効性が確認された。

【0056】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

【0057】

図６には、本実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤１０、及び地盤１０上に設けられた構造物２０が示されている。

【0058】

（地盤改良構造）
地盤改良構造は、格子状地盤改良体３０を備えている。格子状地盤改良体３０は、外周壁部３２と、複数の仕切壁部３４とを有している。

【0059】

格子状地盤改良体３０の外周壁部３２の下端部３２Ｌは、圧密沈下層１０Ｃに根入れされている。一方、格子状地盤改良体３０の仕切壁部３４の下端部３４Ｌは、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置している。つまり、仕切壁部３４の改良深度は、外周壁部３２の改良深度よりも浅く、仕切壁部３４の下端部３４Ｌは、圧密沈下層１０Ｃに達していない。これにより、格子状地盤改良体３０の下部では、格子状地盤改良体３０の上部と比較して、液状化層１０Ｂの拘束力が小さくなっている。

【0060】

（作用）
次に、第二実施形態の作用について説明する。

【0061】

本実施形態によれば、格子状地盤改良体３０は、液状化層１０Ｂに形成された外周壁部３２及び複数の仕切壁部３４を有している。外周壁部３２の下端部３２Ｌは、圧密沈下層１０Ｃに達している。この外周壁部３２の内側は、複数の仕切壁部３４によって仕切られている。複数の仕切壁部３４の下端部３４Ｌは、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置されており、圧密沈下層１０Ｃに達していない。

【0062】

ここで、格子状地盤改良体３０は、構造物２０と共に沈下する。これにより、構造物２０から格子状地盤改良体３０の液状化層１０Ｂに伝達される鉛直荷重Ｎが増加する。この結果、格子状地盤改良体３０の内側の液状化層１０Ｂの鉛直有効応力が増加する。したがって、構造物２０及び格子状地盤改良体３０の沈下後は、沈下前と比較して、液状化層１０Ｂが液状化し難くなる。

【0063】

また、格子状地盤改良体３０の内側の液状化層１０Ｂの鉛直有効応力は、後述する液状化層１０Ｂの鉛直有効応力の解析結果から分かるように、格子状地盤改良体３０の上端から下端に向かうに従って大きくなる。そのため、液状化層１０Ｂは、格子状地盤改良体３０の上端から下端に向かうに従って液状化し難くなる。したがって、格子状地盤改良体３０の下部では、格子状地盤改良体３０の上部よりも、液状化層１０Ｂの液状化を抑制するために必要な拘束力が小さくなる。

【0064】

そこで、本実施形態では、格子状地盤改良体３０の下部において、複数の仕切壁部３４の下端部３４Ｌを外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置させ、格子状地盤改良体３０の上部と比較して、液状化層１０Ｂの拘束力を小さくしている。これにより、液状化層１０Ｂの液状化を抑制しつつ、液状化層１０Ｂの改良コストを合理的に削減することができる。

【0065】

なお、本実施形態では、全ての仕切壁部３４の下端部３４Ｌが、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置されている。しかし、複数の仕切壁部３４のうち、少なくも１つの仕切壁部３４の下端部３４Ｌを、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置させても良い。また、例えば、仕切壁部３４の下端部３４Ｌの一部を、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置させることも可能である。

【0066】

（液状化層の鉛直有効応力の解析）
次に、液状化層１０Ｂの鉛直有効応力の解析について説明する。

【0067】

本解析では、構造物２０及び格子状地盤改良体３０の不同沈下量を３Ｄ－ＦＥＭ解析によって解析するとともに、液状化層１０Ｂの鉛直有効応力を求めた。

【0068】

（解析モデル）
図３及び図４には、本実施形態に係る格子状地盤改良体３０及び地盤１０の解析モデルが示されている。格子状地盤改良体３０及び地盤１０の解析モデルは、第一実施形態で説明した格子状地盤改良体３０及び地盤１０の解析モデルと同じである。

【0069】

（解析結果）
図７には、液状化層１０Ｂの鉛直有効応力の解析結果が示されている。本解析では、深度が異なる３つの解析点（深度：－１１．６ｍ、－１４．１ｍ、－１６．６ｍ）において、鉛直有効応力を求めた。

【0070】

ここで、構造物２０から格子状地盤改良体３０及び地盤１０に作用する鉛直荷重Ｎは、構造物２０が完成するまで徐々に増加し、構造物２０の完成後に略一定となる。そのため、本解析は、構造物２０の鉛直荷重Ｎの変動を考慮して解析を行った。

【0071】

図７に示されるグラフの横軸は、時間であり、構造物２０が存在しない初期状態から、液状化層１０Ｂの圧密が完了するまで（液状化層１０Ｂの圧密沈下量が最大値に達するまで）解析を行った。また、図７に示されるグラフの縦軸は、各解析点における液状化層１０Ｂの鉛直有効応力である。

【0072】

図７から分かるように、各解析点において、構造物２０が完成するまで液状化層１０Ｂの鉛直有効応力が徐々に増加し、構造物２０の完成後は、鉛直有効応力（ｋＮ／ｍ^２）が略一定となっている。

【0073】

また、図７から分かるように、解析点の深度が深くなるに従って、鉛直有効応力の増加量Ｇ（＝液状化層１０Ｂの圧密完了時の鉛直有効応力－初期状態の鉛直有効応力）が大きくなる。つまり、液状化層１０Ｂの鉛直有効応力は、格子状地盤改良体３０の上端から下端に向かうに従って大きくなる。

【0074】

この結果、液状化層１０Ｂは、格子状地盤改良体３０の上端から下端に向かうに従って液状化し難くなる。このことから、格子状地盤改良体３０の下部では、格子状地盤改良体３０の上部よりも、液状化層１０Ｂの液状化を抑制するために必要な拘束力が小さくなることが分かる。したがって、上記実施形態のように、格子状地盤改良体３０の仕切壁部３４の下端部３４Ｌを、外周壁部３２の下端部３２Ｌよりも上側に位置させることができる。

【0075】

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。なお、第三実施形態において、第一実施形態及び第二実施形態と同じ構成の部材等には、同符号を付して説明を適宜省略する。

【0076】

図８には、本実施形態に係る地盤改良構造が適用された地盤１０、及び地盤１０上に設けられた構造物２０が示されている。

【0077】

（地盤改良構造）
地盤改良構造は、格子状地盤改良体４０を備えている。格子状地盤改良体４０は、本体部４０Ａ及び跳出し部４０Ｂを有している。本体部４０Ａは、構造物２０の真下に配置されており、構造物２０の基礎スラブ２２を支持している。

【0078】

図９に示されるように、本体部４０Ａは、外周壁部４１及び複数の仕切壁部４２と有している。外周壁部４１は、格子状地盤改良体４０の外周部に沿って配置され、後述する跳出し部４０Ｂの外周壁部４４と接続されている。複数の仕切壁部４２は、外周壁部４１，４４の内側を仕切っている。

【0079】

跳出し部４０Ｂは、平面視にて、構造物２０の短手方向（矢印Ｓ方向）の両側にそれぞれ設けられている。各跳出し部４０Ｂは、平面視にて、構造物２０の基礎スラブ２２よりも外側へ跳ね出している。なお、構造物２０の長手方向（矢印Ｌ方向）の両側には、跳出し部４０Ｂが設けられていない。

【0080】

跳出し部４０Ｂは、外周壁部４４及び複数の仕切壁部４６を有している。外周壁部４４は、格子状地盤改良体４０の外周部に沿って配置されており、本体部４０Ａの外周壁部４１と接続されている。複数の仕切壁部４６は、本体部４０Ａの仕切壁部４２と接続されており、仕切壁部４２と共に外周壁部４１，４４の内側を仕切っている。

【0081】

図８に示されるように、格子状地盤改良体４０は、地盤１０の表層１０Ａから圧密沈下層１０Ｃに渡って形成されている。この格子状地盤改良体４０によって、地震時における液状化層１０Ｂの変形（せん断変形）が拘束される。これにより、地震時における液状化層１０Ｂの液状化が抑制されている。

【0082】

また、格子状地盤改良体４０の下端部は、圧密沈下層１０Ｃに達している。これにより、構造物２０の鉛直荷重Ｎが、格子状地盤改良体４０を介して圧密沈下層１０Ｃに伝達される。換言すると、構造物２０は、格子状地盤改良体４０を介して圧密沈下層１０Ｃに支持されている。

【0083】

格子状地盤改良体４０の下端部は、支持層１０Ｄには達していない。これにより、構造物２０の鉛直荷重Ｎに応じて、格子状地盤改良体４０が圧密沈下層１０Ｃに沈下可能とされている。また、格子状地盤改良体４０は、構造物２０（基礎スラブ２２）の底面２２Ｌが全体として下方へ凸状にたわむ不同沈下量が所定値以下（基準値以下）になるように、所定値以上のせん断剛性を有している。

【0084】

（作用）
次に、第三実施形態の作用について説明する。

【0085】

図８及び図９に示されるように、本実施形態によれば、格子状地盤改良体４０は、跳出し部４０Ｂを有している。跳出し部４０Ｂは、構造物２０よりも外側へ跳ね出している。

【0086】

ここで、液状化層１０Ｂの下に圧密沈下層１０Ｃがある場合、例えば、構造物２０の一端２０Ｅ１側が他端２０Ｅ２側よりも沈下し、構造物２０が斜めに傾くように不同沈下することが想定される。このような場合、例えば、構造物２０の一端２０Ｅ１側の液状化層に跳出し部４０Ｂを設け、当該跳出し部４０Ｂによって構造物２０の一端２０Ｅ１側を支持することにより、構造物２０の一端２０Ｅ１側の沈下量が低減される。したがって、上記のように、構造物２０が斜めに傾くような不同沈下が抑制される。

【0087】

また、図９に示されるように、例えば、構造物２０が平面視にて長方形状の場合、構造物２０の長手方向（矢印Ｌ方向）よりも、構造物２０の短手方向（矢印Ｓ方向）において、不同沈下が発生し易くなる。

【0088】

そこで、本実施形態では、平面視にて、構造物２０の短手方向（矢印Ｓ方向）の両側に跳出し部４０Ｂを設けている。これにより、構造物２０の短手方向において、構造物２０が斜めに傾く不同沈下が抑制される。

【0089】

なお、図１０に示されるように、構造物２０の外周部では、構造物２０の鉛直荷重Ｎが地盤１０の所定範囲Ｒ（例えば、縦断面視にて、構造物２０の外周部から４５度の範囲）に伝達される。この鉛直荷重Ｎの伝達範囲に応じて、跳出し部４０Ｂを地盤１０に形成しても良い。具体的には、縦断面視にて、跳出し部４０Ｂの上端部４０Ｂ１の深度が、構造物２０から外側へ離れるに従って深くなるように跳出し部４０Ｂを形成しても良い。

【0090】

また、上記実施形態では、跳出し部４０Ｂが、平面視にて、構造物２０の短手方向の両側にそれぞれ設けられている。しかし、跳出し部４０Ｂは、平面視にて、構造物２０の短手方向の一方側にのみ設けても良い。また、跳出し部は、平面視にて、構造物２０の長手方向の両側に設けても良く、また構造物２０の長手方向の一方側のみに設けても良い。

【0091】

また、上記実施形態では、跳出し部４０Ｂが外周壁部４４及び複数の仕切壁部４６を有している。しかし、跳出し部４０Ｂの構成は変更可能であり、例えば、第一実施形態において、格子状地盤改良体３０の外周壁部３２の壁厚を厚くすることにより、跳出し部を形成しても良い。

【0092】

また、跳出し部４０Ｂの跳ね出し量は、構造物２０の不同沈下量に応じて、適宜変更可能である。なお、跳出し部４０Ｂは、構造物２０の不同沈下を抑制可能であれば良く、必ずしも地震時における液状化層１０Ｂの液状化を抑制する必要はない。

【0093】

（変形例）
次に、上記第一実施形態、第二実施形態、及び第三実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記第一実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、上記第二実施形態及び第三実施形態にも適宜適用可能である。

【0094】

上記実施形態に係る地盤改良構造は、地表から順に、表層１０Ａ、液状化層１０Ｂ、圧密沈下層１０Ｃ、及び支持層１０Ｄを有する地盤１０に適用されている。しかし、上記実施形態に係る地盤改良構造は、少なくとも液状化層１０Ｂ及び圧密沈下層１０Ｃを有する地盤に適用可能である。また、圧密沈下層１０Ｃは、液状化層１０Ｂの下方にあれば良く、例えば、液状化層１０Ｂと圧密沈下層１０Ｃとの間に他の層があっても良い。

【0095】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0096】

１０ 地盤
１０Ｂ 液状化層
１０Ｃ 圧密沈下層
２０ 構造物
３０ 格子状地盤改良体
３２ 外周壁部
３２Ｌ 下端部（格子状地盤改良体及び外周壁部の下端部）
３４ 仕切壁部
３４Ｌ 下端部（格子状地盤改良体及び仕切壁部の下端部）
４０ 格子状地盤改良体
４０Ｂ 跳出し部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】