東京灣橫斷道路

1、1東京灣橫斷道路東京灣橫斷道路地盤工學(xué)諸課題地盤工學(xué)諸課題 龍岡文夫龍岡文夫（東京大學(xué)）（東京大學(xué)）內(nèi)田恵一郎內(nèi)田恵一郎（元東京灣橫斷道路（株）理事）（元東京灣橫斷道路（株）理事）尾內(nèi)俊之尾內(nèi)俊之（元東京灣橫斷道路（株）構(gòu)造設(shè)計係長）（元東京灣橫斷道路（株）構(gòu)造設(shè)計係長）2東京灣橫斷道路東京灣橫斷道路長長 15.1 km有料道路有料道路3概略歴史概略歴史1971年年5月月: 本格的技術(shù)的検討開始本格的技術(shù)的検討開始 1983年年5月月: 內(nèi)閣、東京灣橫斷道路建設(shè)內(nèi)閣、東京灣橫斷道路建設(shè)決定決定 1986年年10月月: 東京灣橫斷道路株式會社設(shè)立東京灣橫斷道路株式會社設(shè)立 1989年年5月月:

2、建設(shè)開始建設(shè)開始1997年年11月月: 竣工、竣工、12月月18日開通日開通4平面図平面図斷面図斷面図東京灣橫斷道路構(gòu)造東京灣橫斷道路構(gòu)造浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島; 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島;橋梁橋梁 5東京灣橫斷道路構(gòu)造東京灣橫斷道路構(gòu)造浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島; 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島;橋梁橋梁 平面図平面図斷面図斷面図6planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島; 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島;橋梁橋梁 東京灣橫斷道路構(gòu)造東京灣橫斷道路構(gòu)

3、造7planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島; 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島;橋梁橋梁 東京灣橫斷道路構(gòu)造東京灣橫斷道路構(gòu)造8planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島; 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島;橋梁橋梁 東京灣橫斷道路構(gòu)造東京灣橫斷道路構(gòu)造9比較的深海比較的深海;頻繁海上交通（東京港）頻繁海上交通（東京港）;構(gòu)造形式?jīng)Q定困難設(shè)計條件構(gòu)造形式?jīng)Q定困難設(shè)計條件10比較的深海比較的深海;頻繁海上交通（東京港）頻繁海上交通（東京港）;軟弱基礎(chǔ)地盤軟弱基礎(chǔ)地盤; 高地震活動度高地震活動度.沖積軟

4、弱粘土（有楽町層）沖積軟弱粘土（有楽町層）洪積世後期軟弱地盤（號地層）洪積世後期軟弱地盤（號地層）構(gòu)造形式?jīng)Q定困難設(shè)計條件構(gòu)造形式?jīng)Q定困難設(shè)計條件11東京灣橫斷道路東京灣橫斷道路12浮島取付部浮島取付部川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島橋梁橋梁13浮島取付部浮島取付部東京灣中央向東京灣中央向発進地點発進地點14鋼製大型鋼製大型:1) 発進発進;2) 完成後換気塔基礎(chǔ)完成後換気塔基礎(chǔ)15斜路部盛土；內(nèi)部保護斜路部盛土；內(nèi)部保護鋼製大型鋼製大型:1) 発進発進;2) 完成後換気塔基礎(chǔ)完成後換気塔基礎(chǔ)16浮島取付部浮島取付部17川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島完成図完成図斷面斷面18191

5、90 m狀空間、內(nèi)部地下連続壁建設(shè)狀空間、內(nèi)部地下連続壁建設(shè)20木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島21長長 9.5 km 本建設(shè)本建設(shè) 殘本、將來必要殘本、將來必要建設(shè)建設(shè)工期短縮、掘削機同時使用工期短縮、掘削機同時使用22222223blind型（加圧泥水使用）型（加圧泥水使用）14.14 m建設(shè)時、世界最大徑建設(shè)時、世界最大徑2425川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島掘削機組立掘削機組立26日本長日本長 9.5 km 27rc 28rc 二次二次rc覆工覆工(rc內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè))29軟弱粘土層大規(guī)模軟弱粘土層大規(guī)模原位置混合原位置混合地盤地盤改良改良-改良粘土強度制御改良粘土強度制御; -改良工事（盛土原地盤）

6、総量；改良工事（盛土原地盤）総量； 3.77 百萬百萬 m3.地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題 - 1:30浮島取付部斜路部盛土浮島取付部斜路部盛土超軟弱粘土層原位置超軟弱粘土層原位置混合改良：混合改良：（制御強度）（制御強度）a) 盛土地盤系安定性盛土地盤系安定性（特地震時）保証（特地震時）保証程度強。程度強。b) 掘掘削程度弱。削程度弱。31原位置粘性土地盤原位置粘性土地盤混合改良混合改良32混合後圧縮強度混合後圧縮強度 : qu （一軸圧縮試験）（一軸圧縮試験） x : qmax （cu三軸圧縮試験）三軸圧縮試験） 原地盤原地盤: qu (kg/cm2)= 0

7、.044z 0.88 (z= 深度深度; z= 0 m at tp= 0.0). 混合前後軟弱粘土圧縮強度混合前後軟弱粘土圧縮強度 qmax (kgf/cm2) (t= 28 days)(m)wn (%)t (gf/cm3)33混合砂混合砂 用斜路部用斜路部水中盛土建設(shè)水中盛土建設(shè)地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題 - 2:34混合砂混合砂水中盛土水中盛土:a) 制御強度：制御強度： b) 浮上防浮上防一定値（一定値（1.8 gf/cm3)全全単位體積重量単位體積重量確保確保浮島取付部斜路部盛土浮島取付部斜路部盛土35混合砂混合砂水中盛土工事水中盛土工事363738水

8、中盛土工事寸前試水中盛土工事寸前試料內(nèi)打設(shè)料內(nèi)打設(shè)得試料得試料 (水中盛土工事後、水中盛土工事後、強度強度 80 % 程度程度仮定仮定混合配合設(shè)計）混合配合設(shè)計）固化固化混合砂混合砂圧縮強度圧縮強度(浮島取付部浮島取付部)39水中盛土工事中、水中盛土工事中、海中打設(shè)用海中打設(shè)用設(shè)置小型設(shè)置小型円筒回収試円筒回収試料（、大料（、大幅過小評価幅過小評価強度）；強度）；強度強度基、施工基、施工開始直後開始直後量設(shè)計値量設(shè)計値増加（、増加（、増加不必要増加不必要）水中盛土工事寸前試水中盛土工事寸前試料內(nèi)打設(shè)料內(nèi)打設(shè)得試料得試料 強度強度(水中盛土工事後、水中盛土工事後、強度強度 80 % 程度程度仮定

9、仮定混合配合設(shè)計）混合配合設(shè)計）固化固化混合砂混合砂圧縮強度圧縮強度(浮島取付部浮島取付部)40建設(shè)水中盛土建設(shè)水中盛土孔掘孔掘削得不攪亂試削得不攪亂試料用三軸圧縮料用三軸圧縮試験強度（最試験強度（最信頼強度）信頼強度）水中盛土工事中水中盛土工事中、海中打設(shè)用、海中打設(shè)用設(shè)置小設(shè)置小型円筒回収型円筒回収試料（、試料（、大幅過小評価大幅過小評価強度）強度）水中盛土工事寸前試水中盛土工事寸前試料內(nèi)打設(shè)料內(nèi)打設(shè)得試料得試料 強度強度(水中盛土工事後、水中盛土工事後、強度強度 80 % 程度程度仮定仮定混合配合設(shè)計）混合配合設(shè)計）固化固化混合砂混合砂圧縮強度圧縮強度(浮島取付部浮島取付部)41木更津側(cè)

10、人工島盛土木更津側(cè)人工島盛土 - 混合砂用斜路部盛土； - 狀態(tài)混合砂水中盛土（平坦部）狀態(tài)混合砂水中盛土（平坦部）地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題 - 3:42狀態(tài)混合砂狀態(tài)混合砂用水中盛土工事用水中盛土工事(木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島)43特別開発二重管水中打設(shè)裝置44狀態(tài)改良砂狀態(tài)改良砂水中盛土：工事中水中盛土：工事中工事完了後工事完了後（木更津側(cè)人工島）（木更津側(cè)人工島）45東京灣橫斷道路用混合地盤東京灣橫斷道路用混合地盤改良工事盛土工事総括表改良工事盛土工事総括表処理法処理法 混合配合混合配合 工事箇所工事箇所 工事量；工事量； 1,000 m3従來式従

11、來式量量: 140 kg/m3深層混合（深層混合（dmm)） w/c 比比: 100 % 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島 132低強度低強度dmm 量量 : 70 kg/m3 浮島取付部浮島取付部 1,248 w/c 比比: 100 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島 289 川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島 168 砂砂: 1,177 kg/m3 浮島取付部浮島取付部 1,028混合砂混合砂量量: 100 kg/m3* 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島 351 (*: 原設(shè)計原設(shè)計 粘土粘土: 110 kg/m3 川崎人工島川崎人工島 11880 kg/m3) 海水海水: 505 kg/m3 砂砂: 1,330 k

12、g/m3 木更津側(cè)人工島木更津側(cè)人工島 435混合砂混合砂 : 100 kg/m3 分離防止用高分材料分離防止用高分材料: 110 g/m346東京灣橫斷道路建設(shè)混合土東京灣橫斷道路建設(shè)混合土弾性率弾性率原位置斷弾性波速度原位置斷弾性波速度 vs 求求弾性率弾性率 ef (kgf/cm2) 改良盛土得不攪亂改良盛土得不攪亂試料用、試料用、ldt軸軸測定三軸圧縮試験測定三軸圧縮試験 得得0.001 % 以下軸以下軸弾性率弾性率 emax (kgf/cm2)47世界最大徑工事世界最大徑工事;非常強固改良盛土粘土地盤內(nèi)非常小非常強固改良盛土粘土地盤內(nèi)非常小土被未改良軟弱粘土地盤內(nèi)連続工事土被未改良軟

13、弱粘土地盤內(nèi)連続工事地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題 - 4:48浮島取付部斜路部浮島取付部斜路部非常強固改良粘土地盤非常強固改良粘土地盤土被非常小土被非常小未改良軟弱粘土地盤未改良軟弱粘土地盤 49機械掘削機械掘削(tonf-m)大急変大急変浮島取付部浮島取付部二本二本番號番號 (一長一長= 1.5 m)浮島取付部斜路部浮島取付部斜路部50cu tc strength qmax; (fill of cement-mixed sand slurry)b o t t o m o f tunnelc e n t r e o f tunnelt o p o f tunne

14、lcutter torque (tf-m) q qmaxmax(ls dmm)(ls dmm)compressive strength, qu or qmax (kgf/cm2)qu (ls dmm)51盛土地盤押荷重比較盛土地盤押荷重比較大大作用浮力二次覆工作用浮力二次覆工設(shè)置前浮上危険；設(shè)置前浮上危険；內(nèi)配置內(nèi)配置慎重掘削工事慎重掘削工事防止防止.浮島取付部斜路部浮島取付部斜路部土被非常小土被非常小未改良軟弱粘土地盤未改良軟弱粘土地盤 52世界最大徑工事世界最大徑工事;工期短縮地盤凍結(jié)工法用工期短縮地盤凍結(jié)工法用地中接合地中接合地中接合箇所地中接合箇所地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)

15、関連重要設(shè)計施工上課題 - 5:53二本長二本長 9.5 km 54工期短縮地盤凍結(jié)工法用地中接合工期短縮地盤凍結(jié)工法用地中接合凍結(jié)領(lǐng)域凍結(jié)領(lǐng)域掘削面掘削面掘削面掘削面長手方向斷面長手方向斷面凍結(jié)管凍結(jié)管二番目到達(dá)二番目到達(dá)最初到達(dá)最初到達(dá)55川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島巨大地中連続巨大地中連続壁壁- 內(nèi)徑內(nèi)徑 98 m;- 高高 119 m. 下方見下方見模式図模式図地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題地盤工學(xué)関連重要設(shè)計施工上課題 - 6:56川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島地盤掘削工事開始直前地盤掘削工事開始直前地盤掘削工事完了直後地盤掘削工事完了直後57工法工法地盤改良工事地盤改良工事58工法地盤改良工

16、事工法地盤改良工事59川崎側(cè)人工島川崎側(cè)人工島地盤掘削工事開始直前地盤掘削工事開始直前地盤掘削工事完了直後地盤掘削工事完了直後60地盤改良工事後外側(cè)內(nèi)側(cè)鋼製狀構(gòu)造物建設(shè)地盤改良工事後外側(cè)內(nèi)側(cè)鋼製狀構(gòu)造物建設(shè)616263狀空間混合砂狀空間混合砂充填充填（內(nèi)部下部原地盤（內(nèi)部下部原地盤內(nèi)地下連続壁建設(shè)）內(nèi)地下連続壁建設(shè)）64円筒狀地下連続壁建設(shè)円筒狀地下連続壁建設(shè)65地盤掘削機械地盤掘削機械6667円筒狀地下連続壁円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤掘削內(nèi)部地盤掘削68円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤掘削円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤掘削69円筒狀地下連続壁內(nèi)部円筒狀地下連続壁內(nèi)部rc構(gòu)造物建設(shè)構(gòu)造物建設(shè)発進発進70円筒狀

17、地下連続壁內(nèi)部円筒狀地下連続壁內(nèi)部rc構(gòu)造物建設(shè)構(gòu)造物建設(shè)71円筒狀地下連続壁內(nèi)部円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤內(nèi)地下浸透地盤內(nèi)地下浸透破壊防止排水井破壊防止排水井排水井戸排水井戸地下水位地下水位観測井戸観測井戸薄粘土層薄粘土層厚粘土層厚粘土層砂層砂層 a砂層砂層 b砂層砂層 c地下連続壁地下連続壁72異常湧水発生異常湧水発生 1993年年11月月14日：日：深刻地盤浸透破壊深刻地盤浸透破壊発展可能性発展可能性排水井戸排水井戸地下水位地下水位観測井戸観測井戸薄粘土層薄粘土層厚粘土層厚粘土層砂層砂層 a砂層砂層 b砂層砂層 c地下連続壁地下連続壁73地下水湧水量地下水湧水量 (m3/日日)第一段階第一

18、段階地下水湧水量地下水湧水量1993年年11月月14日日付日日付第二段階第二段階円筒狀円筒狀地下連続壁地下連続壁內(nèi)部水位內(nèi)部水位 円筒狀円筒狀地下連続壁地下連続壁內(nèi)部水位內(nèi)部水位 (m)地下水異常地下水異常湧水開始湧水開始地 下 水 湧 水地 下 水 湧 水量増加量増加地下水湧水量円筒狀地下連続壁內(nèi)水位時刻歴地下水湧水量円筒狀地下連続壁內(nèi)水位時刻歴円筒狀地下連続円筒狀地下連続壁內(nèi)部海水壁內(nèi)部海水注入開始注入開始74円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤內(nèi)動水勾配低下円筒狀地下連続壁內(nèi)部地盤內(nèi)動水勾配低下注入海水注入海水7576薬液地盤內(nèi)薬液地盤內(nèi)注入止水工事行、注入止水工事行、月後工事再開月後工事再開777

19、8概略歴史概略歴史1971年年5月月(25): 本格的技術(shù)的検討開始本格的技術(shù)的検討開始 1983年年5月月(37) : 內(nèi)閣、建設(shè)決定內(nèi)閣、建設(shè)決定 1986年年10月月(40) : 東京灣橫斷道路株式會社設(shè)立東京灣橫斷道路株式會社設(shè)立 1989年年5月月(43) : 建設(shè)開始建設(shè)開始1997年年11月月(51) : 竣工、竣工、12月月18日開通日開通79-1東京灣橫斷道路東京灣橫斷道路、以下困難條件下建設(shè)、以下困難條件下建設(shè)。a) 比較的大海深比較的大海深;b) 非?；祀j海上交通路橫斷非?；祀j海上交通路橫斷;c) 軟弱地盤軟弱地盤 d) 高地震活動度。高地震活動度。 建設(shè)工事成功、建設(shè)工事成功、地盤工地盤