実験概要

実験は，前述の3.1節および3.2節に記載の圧入装置および模型地盤を用い，注入管および 繰返し回数等の実験パラメータを変化させたU/D方式による圧入を行い，地盤変位の動態 観測を行った．また試験終了後は，モルタル改良体を土槽から掘り出し，改良体の直径，

重さおよび体積の計測それぞれ行った．

a) 模型地盤

図-3.42に，模型地盤のモデル図を，表-3.6に，模型地盤の圧入条件を示す．実験では，

円筒形の半透明の塩ビ土槽 (φ155 mm×450 mm) に模型地盤を作製した．模型地盤は 2 層で 構成し，下層は厚さ 300 mm の砂層（改良対象層），上層は厚さ 100 mm の砕石層（非改良対象 層 ） と し ， 水 位 は 砕 石 層 の 天 端 と し た ． 砂 は 東 北 硅 砂 7 号(ρ_s=2.631 g/cm³，emax=1.120，

emin=0.609) を使用し，初期相対密度 40 %を目標とし，水中落下法により作製した．砕石層中に

は，注入管を貫入可能とするためのガイド管を設置した．

改良体は，680 cm³のモルタルを1モルタル球体当たり30 mmずつ引き上げながら，10球体に 分けて注入した．

表-3.6 模型地盤の圧入条件

(a) 平面図 (b) 断面図

模型地盤の大きさ φ155 mm×400 mm

改良長 300 mm

改良対象層を構成する砂

東北硅砂7号

・ρs=2.631 g/cm³

・emax=1.120

・emin=0.609 非改良対象層を構成する礫 粒径：約10 mm 砂の初期相対密度 (Dr0) 約40 %

水位 GL±0 mm

モルタル球体の総数（ステップ数） 10 個 1モルタル球体の長さ（ステップ長） 30 mm 1モルタル球体当たりの注入量 （ステップ当量） 68 cm³

総注入量 680 cm³

反射板

変位計測 位置

鉛直レーザー

モルタル 打設位置

砂層礫層 土槽高さ

1

改良体

23 45 67 89 10

単位: mm 反射板

ガイド管 300

155

100 450

155

b) 変位の計測方法

施工に伴う変位（隆起および沈下）の計測は，注入装置の注入管近傍に設置した鉛直レ ーザー変位計を使用した．変位計のレーザーを，図-3.28 に示すガイド管の天端に設置し た反射板に照射し，圧入時に常時計測した．

c) 注入管

表-3.7に，実験で使用した注入管の一覧表を示す．注入管は，先端形状がテーパーおよ びフラットで，それぞれ外径が15.0 mm，19.0 mm，24.0 mm，ならびに先端形状がフラット

で外径10.5 mmの注入管の合計7種類を使用した．なお，注入管の内径は圧入圧力を一定に

するため，6.0 mmで統一した．

表-3.7 使用した注入管の一覧表

外径：10.5 内径：6.0

外径：15.0 内径：6.0

外径：19.0 内径：6.0

外径：24.0 内径：6.0 注入管の外径に

おける断面積 (cm²)

0.87 1.77 2.84 4.52

断面積比 1.00 2.04 3.27 5.22

先端フラット

先端テーパー (30°)

注入管の大きさ (mm)

6

10,5 15

6

24 6 6

19

6 15 10

30°

19 6 10

30°

6 24 10

30°

d) U/D 方式の実験条件

表-3.8に，実験条件の一覧を示す．注入管の貫入および引き上げの際のU/D方式の繰返

し区間長は，90 mm（モルタル球体3個分）とした．また，繰返し体積（注入管の貫入・引 き上げの総移動距離に，使用した注入管の外径の断面積を乗じた値，式 (3.2) ）が約600 cm³， 1,200 cm³，2,500 cm³および4,000 cm³となるように繰返し回数を設定した．

表-3.8 U/D方式の実験条件の一覧

e) 改良体の計測

打設後のモルタル改良体は，土槽から掘り出し，以下の計測を行った．

① 改良体の重量：改良体に水中養生を24時間以上行い，その後に，湿潤状態の改良体の 重量を計測した．

② 改良体の体積：岩石の密度試験方法 (JGS2132-2009) の浮力法に準拠した．

③ 改良体の径：最大値，最小値および代表値を，それぞれノギスを用いて計測した．

また，改良体を掘り出した後に，土槽に残っている砂の量を計量した．以下にその手順を 示す．

圧入後の砂地盤計量手順

① 圧入翌日に水面から礫層までの水を内径 4 mm 程度のチューブを用いて水を吸い取っ た．

② ガイド管の内部のまでチューブを挿入し，礫層に残る水を取り除いた．

③ ガイド管および礫を取り除いた．

④ トレイの上で不織布を取り除き，土槽から改良体および砂をトレイに取り出した．

注入管 外径

0 90 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 0 600 1,200 2,500 4,000 13,029

10.5 〇 〇 〇 〇

10.5 〇 〇 〇 〇

10.5 〇 〇 〇 〇

10.5 〇 〇 〇 〇

15.0 〇 〇 〇 〇 〇

15.0 〇 〇 ○ ○ ○

15.0 〇 〇 ○ ○ ○

15.0 〇 〇 ○ ○

19.0 〇 〇 〇 〇 〇

19.0 〇 〇 ○ ○ ○

19.0 〇 〇 ○ ○ ○

19.0 〇 〇 ○ ○ ○

24.0 〇 〇 〇 〇 〇

24.0 〇 〇 ○ ○ ○

24.0 〇 〇 ○ ○ ○

24.0 〇 〇 ○ ○ ○

24.0 〇 〇 〇 〇 〇

mm

繰返し回数 N 繰返し体積

回 cm³

U/D施工の ストローク長

mm 注入管の

先端形状 フラット テーパー