長尺の地山補強土工法

長尺補強土とは
国内の経緯と適用可能領域

長尺補強土とは

 我が国の地山補強土工法は1980年代に導入され、多くの事例が7m以下であり、それ以上の実績の多くが引張型のルートパイルであり、その位置付けは図-1の如くマイクロパイリング(Micropiling)の領域に区分され、補強土(nailing)よりも少し太径のものと位置づけられてきました。一方、欧州においてはその前進として1950年代より補強土(nailing)の実績がスタートし、豊富な実績をベースにフランスが国家プロジェクトとして調査研究を行い、1991年にソイルネイル工法規格(案)が仏語で作成されました。

 この成果品は1993年には米国連邦道路局(Federal Highway Administration)が英語版に翻訳してFrench National Research Project Clouterre, Soil Nailing Recommendations-1991を発行し、この資料が例えば下図に示される国内シンポジウムでも幅広く紹介され、我が国の補強土工法発展のベース資料となりました。

工法分類例(地盤工学会シンポジウム資料(1996年3月)、一部追加修正

 この先行技術資料に紹介されている長尺補強土の諸外国事例では、特に上のような区分がなく、下図の例のように短尺から長尺までを総称してソイルネイリングと称して記述されています。このため、ここでは7mを超えるような補強土を「長尺補強土工法」と称してみます。

 欧州などで採用された長尺補強土工法の事例を以下に示します。

         
事例(1) Lmax=12.0m   事例(2) Lmax=14.0m
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事例(3) Lmax=15.0m   事例(4) Lmax=19.0m
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事例(5) Lmax=8.0m アンカー工と併用   事例(6) Lmax=15.0m アンカー工と併用

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国内の経緯と適用可能領域
 国内における補強土工法の集大成は1990年代に始まり、特に日本道路公団が第二東名高速道路の建設工事を主眼に切土補強土設計・施工指針(1998年10月)を発行した後、急速に採用が普及しました。但し、この指針では当時の削孔機の能力や市場性のある汎用鉄筋の引張強度および全体的な経済性などから、採用長さを5m程度(削孔能力のあるマシンを採用すれば7m程度)までと明記したために、補強土の採用長さが7m程度以下に集中して現在に至った経緯があります。

 一方、引張力の大きな芯材を使い、削孔能力の高いアンカーマシンなどで施工すれば、経済性を損なわない限り「長尺補強土」の採用は可能であり、欧米の過去実績にもみられるように比較的大きな円弧滑りや指定滑りに対しても国内の補強土と同じ設計理論での解析も可能です。但し、国内での普及が著しい永久アンカー工法は、引張芯材に重防食PC鋼材を採用する極めて経済的な工法です。

 従って、総じて長尺補強土は経済性に劣るケースも多く、プレストレスを導入しない「待ち受け型」の地山補強工法であることから、適用できる範囲はアンカー工法に必要な定着地盤が理想的な位置に存在せず、待ち受け型の長尺補強土であっても採用上の問題がない場合などに限定して、長期にわたるメインテナンス費用も含めた総合的な経済性を対比しながら採用するのが望ましいと言えます。

 有効な事例を紹介すると、例えば下記のようなケースがあります。

※定着地盤が理想的な位置になく、長尺補強土が有利になった事例
アンカーの場合

長尺補強土の場合