东京湾横断道路

1、1東京湾横断道路東京湾横断道路地盤工学諸課題地盤工学諸課題 龍岡文夫龍岡文夫（東京大学）（東京大学）内田恵一郎内田恵一郎（元東京湾横断道路（株）理事）（元東京湾横断道路（株）理事）尾内俊之尾内俊之（元東京湾横断道路（株）構造設計係長）（元東京湾横断道路（株）構造設計係長）2東京湾横断道路東京湾横断道路長長 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: 本格的技術的検討開始本格的技術的検討開始 1983年年5月月: 内閣、東京湾横断道路建設内閣、東京湾横断道路建設決定決定 1986年年10月月: 東京湾横断道路株式会社設立東京湾横断道路株式会社設立 1989年年5月月:

2、建設開始建設開始1997年年11月月: 竣工、竣工、12月月18日開通日開通4平面図平面図断面図断面図東京湾横断道路構造東京湾横断道路構造浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側人工島川崎側人工島; 木更津側人工島木更津側人工島;橋梁橋梁 5東京湾横断道路構造東京湾横断道路構造浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側人工島川崎側人工島; 木更津側人工島木更津側人工島;橋梁橋梁 平面図平面図断面図断面図6planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側人工島川崎側人工島; 木更津側人工島木更津側人工島;橋梁橋梁 東京湾横断道路構造東京湾横断道路構

3、造7planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側人工島川崎側人工島; 木更津側人工島木更津側人工島;橋梁橋梁 東京湾横断道路構造東京湾横断道路構造8planprofile浮島取付部浮島取付部; 長長9.5 km ; 川崎側人工島川崎側人工島; 木更津側人工島木更津側人工島;橋梁橋梁 東京湾横断道路構造東京湾横断道路構造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）;構造形式決定困難設計条件構造形式決定困難設計条件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）;軟弱基礎地盤軟弱基礎地盤; 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（号地層）洪積世後期軟弱地盤（号地層）構造形式決定困難設計条件構造形式決定困難設計条件11東京湾横断道路東京湾横断道路12浮島取付部浮島取付部川崎側人工島川崎側人工島木更津側人工島木更津側人工島橋梁橋梁13浮島取付部浮島取付部東京湾中央向東京湾中央向発進地点発進地点14鋼製大型鋼製大型:1) 発進発進;2) 完成後換気塔基礎完成後換気塔基礎15斜路部盛土；内部保護斜路部盛土；内部保護鋼製大型鋼製大型:1) 発進発進;2) 完成後換気塔基礎完成後換気塔基礎16浮島取付部浮島取付部17川崎側人工島川崎側人工島完成図完成図断面断面18191

5、90 m状空間、内部地下連続壁建設状空間、内部地下連続壁建設20木更津側人工島木更津側人工島21長長 9.5 km 本建設本建設 残本、将来必要残本、将来必要建設建設工期短縮、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建設時、世界最大径建設時、世界最大径2425川崎側人工島川崎側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内側内側)29軟弱粘土層大規模軟弱粘土層大規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 百万百万 m3.地盤工学関連重要設計施工上課題地盤工学関連重要設計施工上課題 - 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水中盛土建設地盤工学関連重要設計施工上課題地盤工学関連重要設計施工上課題 - 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)全全単位体積重量単位体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内打設料内打設得試料得試料 (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計）混合配合設計）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、海中打設用海中打設用設置小型設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計値量設計値増加（、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内打設料内打設得試料得試料 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、仮定混合配合設計）混合配合設計）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建設水中盛土建設水中盛土孔掘孔掘削得不攪乱試削得不攪乱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、海中打設用、海中打設用設置小設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内打設料内打設得試料得試料 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計）混合配合設計）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

10、人工島盛土木更津側人工島盛土 - 混合砂用斜路部盛土； - 状態混合砂水中盛土（平坦部）状態混合砂水中盛土（平坦部）地盤工学関連重要設計施工上課題地盤工学関連重要設計施工上課題 - 3:42状態混合砂状態混合砂用水中盛土工事用水中盛土工事(木更津側人工島木更津側人工島)43特別開発二重管水中打設装置44状態改良砂状態改良砂水中盛土：工事中水中盛土：工事中工事完了後工事完了後（木更津側人工島）（木更津側人工島）45東京湾横断道路用混合地盤東京湾横断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従来式従

11、来式量量: 140 kg/m3深層混合（深層混合（dmm)） w/c 比比: 100 % 川崎側人工島川崎側人工島 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 木更津側人工島木更津側人工島 289 川崎側人工島川崎側人工島 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* 木更津側人工島木更津側人工島 351 (*: 原設計原設計 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 木更津側人工島木更津側人工島 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東京湾横断道路建設混合土東京湾横断道路建設混合土弾性率弾性率原位置断弾性波速度原位置断弾性波速度 vs 求求弾性率弾性率 ef (kgf/cm2) 改良盛土得不攪乱改良盛土得不攪乱試料用、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世界最大径工事世界最大径工事;非常強固改良盛土粘土地盤内非常小非常強固改良盛土粘土地盤内非常小土被未改良軟弱粘土地盤内連続工事土被未改良軟

13、弱粘土地盤内連続工事地盤工学関連重要設計施工上課題地盤工学関連重要設計施工上課題 - 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号番号 (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置前浮上危険；設置前浮上危険；内配置内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世界最大径工事世界最大径工事;工期短縮地盤凍結工法用工期短縮地盤凍結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学関連重要設計施工上課題地盤工学

15、関連重要設計施工上課題 - 5:53二本長二本長 9.5 km 54工期短縮地盤凍結工法用地中接合工期短縮地盤凍結工法用地中接合凍結領域凍結領域掘削面掘削面掘削面掘削面長手方向断面長手方向断面凍結管凍結管二番目到達二番目到達最初到達最初到達55川崎側人工島川崎側人工島巨大地中連続巨大地中連続壁壁- 内径内径 98 m;- 高高 119 m. 下方見下方見模式図模式図地盤工学関連重要設計施工上課題地盤工学関連重要設計施工上課題 - 6:56川崎側人工島川崎側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川崎側人工島川崎側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内側鋼製状構造物建設地盤改良工事後外側内側鋼製状構造物建設616263状空間混合砂状空間混合砂充填充填（内部下部原地盤（内部下部原地盤内地下連続壁建設）内地下連続壁建設）64円筒状地下連続壁建設円筒状地下連続壁建設65地盤掘削機械地盤掘削機械6667円筒状地下連続壁円筒状地下連続壁内部地盤掘削内部地盤掘削68円筒状地下連続壁内部地盤掘削円筒状地下連続壁内部地盤掘削69円筒状地下連続壁内部円筒状地下連続壁内部rc構造物建設構造物建設発進発進70円筒状

17、地下連続壁内部円筒状地下連続壁内部rc構造物建設構造物建設71円筒状地下連続壁内部円筒状地下連続壁内部地盤内地下浸透地盤内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状円筒状地下連続壁地下連続壁内部水位内部水位 円筒状円筒状地下連続壁地下連続壁内部水位内部水位 (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状地下連続壁内水位時刻歴地下水湧水量円筒状地下連続壁内水位時刻歴円筒状地下連続円筒状地下連続壁内部海水壁内部海水注入開始注入開始74円筒状地下連続壁内部地盤内動水勾配低下円筒状地下連続壁内部地盤内動水勾配低下注入海水注入海水7576薬液地盤内薬液地盤内注入止水工事行、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): 本格的技術的検討開始本格的技術的検討開始 1983年年5月月(37) : 内閣、建設決定内閣、建設決定 1986年年10月月(40) : 東京湾横断道路株式会社設立東京湾横断道路株式会社設立 1989年年5月月(43) : 建設開始建設開始1997年年11月月(51) : 竣工、竣工、12月月18日開通日開通79-1東京湾横断道路東京湾横断道路、以下困難条件下建設、以下困難条件下建設。a) 比較的大海深比較的大海深;b) 非常混雑海上交通路横断非常混雑海上交通路横断;c) 軟弱地盤軟弱地盤 d) 高地震活動度。高地震活動度。 建設工事成功、建設工事成功、地盤工地盤