JPH0782984A

JPH0782984A - 流動化処理工法

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Publication number: JPH0782984A
Application number: JP5182108A
Authority: JP
Inventors: Goro Kuno; 悟郎久野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-03-28
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2728846B2

Abstract

(57)【要約】【目的】建設基礎工事などで発生する泥水を、被処理
土の埋め戻し、裏込め、充填に際して、これに混合、分
散して、適正な成分での流動化を実現した流動化処理工
法を提供する。【構成】建設残土などの被処理土を、その流動性を高
めた状態で、埋め戻し、構造物への裏込め、空洞部への
充填に供する際、上記被処理土の流動化を行なう処理工
法において、上記被処理土に対して、粘土、シルト、ベ
ントナイト程度の細粒土を含む泥水を混合して、被処理
土の粗粒分の間に分散し、所要の調整泥水とすることを
特徴とする流動化処理工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として、土木建設現
場において発生した残土を、施工後の埋め戻し、構造物
への裏込め、空洞部への充填に供する際、被処理土（残
土）の流動化を行なうための流動化処理工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の流動化処理工法としては、既
に、水とセメント系あるいは石灰系の固化材とを、被処
理土（建設残土）に混合して、流動化し、埋め戻し、裏
込め、充填の際の作業効率を向上し、しかも、転圧など
の機械的手段によらず、必要な強度を確保できるように
工夫した工法（例えば、特開昭６３−２３３１１５号公
報などの土砂埋戻し充填工法など）が、既に提唱されて
いる。

【０００３】ここでは、掘削工事などで発生した建設残
土、有害物で汚染された土壌、ヘドロなどの土砂を、埋
め戻し、裏込め、充填の際の被処理土として採用する場
合、地山と同じような強度と流動性とを確保するため
に、被処理土に水を（要すれば、固化材も）加えて、調
整する必要があるが、被処理土の成分によっては、例え
ば、地山強度並の圧縮強度１〜５ｋｇ／ｃｍ² を実現す
るために、水を多く添加することになり、混合状態が悪
化し、ブリージング（材料分離性）が大きくなる欠点が
ある。そこで、上述のように、適量の固化材を水と共
に、被処理土に加えて、所要強度を実現し、また、ブリ
ージングを小さくするのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水の消
費コストも然ることながら、セメント系や石灰系の固化
材を使用することによるコストは、その埋め戻し量、裏
込め量、充填量に比例して膨大な額となり、経済性の上
で、大きな障害となる。

【０００５】本発明者は、連続地中壁、連続土留め壁な
どの建設基礎工事で発生する泥土や泥水シールド、土圧
シールド工事などで発生する泥土、または、湖底や海底
に沈澱するヘドロなどが、かなりの粘土、シルト程度の
細粒分を含んでいる点に着目し、これらが、上記固化材
の役目を担うことができるか否かを研究した。

【０００６】その結果、多くの場合、産業廃棄物として
多量に発生する上記泥土は、その発生時の、８０％程度
の水を含む泥水の状態のまま、被処理土に混合、分散す
ることで、被処理土の埋め戻し、裏込め、充填に際し
て、その流動化を実現し、必要な強度を確保し、また、
ブリージングを小さくできることを見出した。勿論、現
実には、被処理土の成分の割合によっては、これを流動
化するための泥水の成分を或る程度、調整する必要が生
じるが、これは程度の問題であり、経済性の点から、ま
た、廃棄物再利用の点からは、明らかに、従来の処理工
法に比べ、格段に有利である。

【０００７】

【発明の目的】本発明は上記事情に基いてなされたもの
で、建設基礎工事などで発生する泥水を、被処理土の埋
め戻し、裏込め、充填に際して、これに混合、分散し
て、適正な成分での流動化を実現した流動化処理工法を
提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
建設残土などの被処理土を、その流動性を高めた状態
で、埋め戻し、構造物への裏込め、空洞部への充填に供
する際、上記被処理土の流動化を行なう処理工法におい
て、上記被処理土に対して、粘土、シルト、ベントナイ
ト程度の細粒土を含む泥水を混合して、被処理土の粗粒
分の間に分散し、所要の調整泥水とすることを特徴とす
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の流動化処理工法について具体
的に説明する。先ず、建設基礎工事などで発生する泥水
についての一般的な成分量を以下に示す。水分：７０〜９５％礫（２ｍｍ以上）：０％砂（２〜０．０７４ｍｍの範囲）：０〜５％シルト（０．０７４〜０．００５ｍｍの範囲）：０〜１０％粘土（０．００５ｍｍ以下）：０〜２０％（但し、粘土には、０．００１ｍｍ以下のコロイド分を含んでいる）このような組成は、以下の表１に示すように、日本の各
地（東京／横浜／大阪）で行なわれている工事現場から
実際に採取した泥水の成分割合からも、明らかである。

【００１０】

【表１】このような泥水を、建設残土（建設発生土）である被処
理土に混合して、調整泥水を生成する場合、本発明で有
効な範囲を、図１のグラフで示す。なお、縦軸には、地
盤に必要な強度を、また、横軸には、泥水混合比（混合
した泥水の重量／被処理土としての建設発生土の湿潤重
量）を示している。即ち、泥水混合比が０．２とは、泥
水２ｋｇに対して、建設発生土１０ｋｇの場合を示す。
また、データは、４通りの比重（パラメータとして）の
調整泥水について、プロットしている。ここでは、施工
条件で要求される高い強度を確保するために、セメント
系あるいは石灰系の固化材を補填することがなされてお
り、上記データの場合は、セメントを１００ｋｇ／ｍ³
の割合で、泥水混合の際に添加する。なお、この混合に
は、市販の往復回転式撹拌機を使用するとよい。

【００１１】上記グラフで、フロー値、ブリージング率
が、本発明に係る調整泥水による埋め戻し、裏込め、充
填などの成果を決定する主要な因子である。即ち、フロ
ー値は、泥水を建設発生土に混合して、調整泥水を生成
する際の土の流動性を示す指標である。グラフには、フ
ロー値＝１００ｍｍ（これは日本道路公団の基準であ
り、ＪＩＳ基準では１８０ｍｍ）の場合を点線で示して
あるが、この線を下限として、グラフの右側に向けて、
流動性が増す。なお、これは参考値であるが、この値を
とれば、実際の施工で、必要な流動性を十分確保でき
る。

【００１２】また、ブリージング率は、泥水と固化材を
建設発生土に混ぜ、撹拌した後に、処理土から滲み出て
くる水の量を示す指標であり、グラフには、フリージン
グ率＝１％（上限）の場合を、１点鎖線で示してある。
本発明のように、泥水を用いることで、上記ブリージン
グ率は大幅（従来の１０％台から１％以下）に低下す
る。これは、工学的には大変に有利な性能であり、固定
化の際の体積収縮率を大幅に低減する効果がある。

【００１３】上記泥水混合比は、建設発生土をできるだ
け元に埋め戻すなどの要求を満たすことを勘案すると、
実際上、０．２〜１．０程度が好ましい値である。この
ような条件を考慮すると、本発明で有効な調整泥水の範
囲は、施工条件で要求される一軸圧縮強度、フロー値１
００ｍｍ以上、ブリージング率１％以下、泥水混合比
０．２〜１．０程度に決められる。なお、混合に際し
て、現場での具体的な指標としては、調整泥水の比重を
用いるのが便利である（調整泥水の組成を考慮すること
は、勿論、大切である）。

【００１４】即ち、本発明の流動化処理工法では、調整
泥水比重が１．０２〜１．２０（グラフに使用したデー
タは、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０の４種
類）の範囲を対象として、上記条件で、泥水の組成（シ
ルト、ベントナイトの混入を含む粘土分を１５％〜４０
％程度、確保するように）および水分の調整を行なうの
である。なお、建設現場の発生土の土性により、その有
効な比重を選択する必要があるので、どの比重が有効か
を、予め、簡単な配合試験で確認する必要がある。な
お、この調整泥水を用いて、建設現場での埋め戻し、裏
込め、充填を行なう場合、ポンプ圧送などが採用され
る。

【００１５】従来の、水とセメント系あるいは石灰系固
化材とを、被処理土に混合する場合に比較して、本発明
の泥水を用いる流動化処理工法の場合の優位性を証拠立
てる事例は、本発明に係る技術が開発途上にある関係
で、多くはないが、以下に述べる１つの事例が、十分
に、このことを数値的に示している。

【００１６】この事例は、本発明の流動化処理工法を、
建設基礎工事で発生する泥水を適用して、通常の対象で
ある、建設現場で発生する土の埋め戻し、裏込め、充填
に際しての発生土の流動化に実施する場合ではなく、埋
め戻し用の土砂として、火山灰土を利用する立場から検
討したものである。

【００１７】即ち、鳥取、島根地方には、特有な火山灰
土が広く分布しており、通称「水マサ土」と言われてお
り、黄褐色で、一見、砂礫的な外観を呈するが、シルト
分以下の粘土質などの成分を３０〜４０％程度、含み、
かなり粘土化が進んでいて、礫状、砂状のものでも、指
で容易にすり潰すことができる程度である。このため
に、通常は、土木工事に際してこの地山を乱してしまう
と、機械化施工が困難になるので、捨土として処理され
ているが、産業廃棄物の再利用として、活用する要求が
ある。そこで、本発明の流動化処理工法を用い、その
「水マサ土」の再利用について研究したのである。

【００１８】実験には、米子市周辺の４地点で、目視の
結果、性状が異なるであろうと思われる「水マサ土」を
試料として採取した。なお、表２において、試料（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）の土性を明らかにしている。

【００１９】

【表２】この実験には、自然状態の「水マサ土」に泥水、およ
び、固化材を混合撹拌した本発明に係る調整泥水と、こ
れに対比するために、自然状態の「水マサ土」に清水、
および、固化材を混合撹拌した従来に係る調整泥水と
を、それぞれ、用意し、粗粒土混合率の０．６〜０．９
の範囲について調べた。なお、撹拌にはホーバート型ミ
キサーを用い、その撹拌時間を５分間とした。また、固
化材には住友セメント（株）製の「タフロック３Ａ」を
用い、その添加量を外割で１００ｋｇ／ｍ³ とした。本
発明に係る泥水には、洪積粘土（東京都産）に加水、撹
拌し、密度１．０５および１．１０（ｇｆ／ｃｍ³ ）の
２種類を用意した。

【００２０】このようにして用意した混合物（調整泥
水）の物性試験の結果は、図２ないし図５に示されてい
る。この実験では、混合直後の混合物の含水比、密度を
測定して、フロー試験（JIS R 5201）、ブリージング試
験（JSCE-1986 ）を行ない、その後、直径３５ｍｍ、高
さ９０ｍｍ程度の試供体を製作し、２０℃、湿度８０％
の恆温室で、湿空養生した。１つの条件の強度特性は、
１種につき、４本の供試体で一軸圧縮試験（JIS A 121
6）を行ない、７日、２８日の経過後の強度特性を調べ
た。

【００２１】その結果、材料分離抵抗性については、被
処理土の流動化に清水を採用した場合、そのブリージン
グ率を１％程度に押えようとすると、粗粒土混合率０．
５〜０．７以上が要求されるが、本発明のように、泥水
を採用した場合には、それが広い範囲に適応できる傾向
が認められる。従って、材料分離を嫌う用途には、泥水
による混合が、流動化処理について期待できる（図２参
照）。

【００２２】流動性については、その泥水の混合率とフ
ロー値との関係（図３参照）から、泥水の場合が、清水
の場合に比べ、フロー値を下げている。これは、混合率
の増加に伴い、相対的に含有水分量が減少するためであ
る。試料の特徴からすると、細粒分が相対的に多い試料
Ｄが、その傾向を顕著に示すことが解る。また、大きい
礫を多く混入した試料Ｃが特異な性状を呈している。

【００２３】強度特性については、養生７日、２８日の
場合の一軸圧縮強さで、図４および図５に示されてい
る。本発明のように、泥水の混合率が大きくなると、混
合物中の水分が相対的に少なくなるので、水セメント比
的な考えからすると、混合率が大きくなる程、強度が増
すと想像できる。

【００２４】このように、本発明の流動化処理工法で
は、従来の、単に水と固化材とを被処理土に混合する場
合よりも、ブリージングを減少し、強度を確保できるこ
とになる。しかも、セメントなどの固化材を、相当程
度、節減できる効果もある。

【００２５】なお、上述のように、本発明の流動化処理
工法では、泥水を被処理土に混合する際、要すれば、セ
メント系あるいは石灰系などの固化材を添加し、強度の
補強を行なうようにしてもよい。また、流動性、固化時
間の短縮などの目的で、別に適当な添加剤、混和剤など
を用いてもよい。また、泥水の成分に粘土分が多い場合
には、比重が増すので、流動性を確保するため、空気な
どを気泡の状態で混入することも有効である。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、建設残土
などの被処理土を、その流動性を高めた状態で、埋め戻
し、構造物への裏込め、空洞部への充填に供する際、上
記被処理土の流動化を行なう処理工法において、上記被
処理土に対して、粘土、シルト、ベントナイト程度の細
粒土を含む泥水を混合して、被処理土の粗粒分の間に分
散し、所要の調整泥水とすることで、従来の、単に水と
固化材とを被処理土に混合する場合よりも、ブリージン
グを減少し、強度を確保できることになる。しかも、セ
メントなどの固化材を、相当程度、節減でき、また、産
業廃棄物である泥水を活用して、被処理土の流動化に供
するため、この点でも、産業上の大きな利益を生む効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流動化処理工法による調整泥水の性能
を示すグラフである。

【図２】本発明を適用した調整泥水の一例を、従来の調
整泥水と比較して示す、ブリージング率〜混合率のグラ
フである。

【図３】同じく、混合率とフロー値との関係を示すグラ
フである。

【図４】同じく、７日養生した後の一軸圧縮強さを示す
グラフである。

【図５】同じく、２８日養生した後の一軸圧縮強さを示
すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｃ０２Ｆ 11/00 ＺＡＢＡ 7446−4Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建設残土などの被処理土を、その流動性
を高めた状態で、埋め戻し、構造物への裏込め、空洞部
への充填に供する際、上記被処理土の流動化を行なう処
理工法において、上記被処理土に対して、粘土、シル
ト、ベントナイト程度の細粒土を含む泥水を混合して、
被処理土の粗粒分の間に分散し、所要の調整泥水とする
ことを特徴とする流動化処理工法。
【請求項２】被処理土に対する泥水の混合の際に、所
要の固化材を添加することを特徴とする請求項１に記載
の流動化処理工法。
【請求項３】調整泥水の有効範囲が施工条件で要求さ
れる一軸圧縮強度、フロー値１００ｍｍ以上、ブリージ
ング率１％以下、泥水混合比（調整泥水量／発生土の重
量）０．２〜１．０程度に決められている請求項１ある
いは２に記載の流動化処理工法。
【請求項４】添加される固化材が、要求される圧縮強
度に応じた値、好ましくは、１００ｋｇ／ｍ³ 前後の値
に設定されている請求項１ないし３に記載の流動化処理
工法。
【請求項５】調整泥水が、その比重１．０２ないし
１．２０の範囲に設定されていることを特徴とする請求
項１あるいは２に記載の流動化処理工法。