家づくりの地震対策は地盤から。

まずは、土地の状態を調べましょう

建物の重さは、真下ではなく、左右にも拡散して地盤に伝わります。
一般的な2階建ての木造住宅では、基礎底面からおよそ2mで建物荷重はほとんど分散されるとされています。
法令では、スウェーデン式サウンディング試験の結果により、沈下に対する検討を義務づけています。

スウェーデン式サウンディング試験画像
地盤調査(スウェーデン式サウンディング試験)

地盤調査の調査結果で、地盤の強さがはっきりと数字やグラフに出てきます。
計測結果では下記のことについて報告されます。

  1. 荷重
  2. 半回転数
  3. 貫入深さ
  4. 貫入量
  5. 1mあたりの半回転数
  6. 荷重のグラフ
  7. 1mあたりの半回転数のグラフ
  8. 換算N値
  9. 許容支持力

1.荷重

先端に円錐形のスクリューポイントのロッドを地面に突き立て、25,50,75,100kgと徐々に重い荷重を掛けていき、その沈下を観測します。
25cm貫入させるのにどれだけの重りを載せたかという値です。
また、ある荷重をかけたときロッドが地中に入った場合、自沈としてその荷重値を記載します。100kgまで荷重をかけてもロッドが沈まなければ半回転数を調べます。
報告書で100kg(1.0kN)と記載されているということは、ロッドの自沈が無かったということになります。

2.半回転数

静止状態による自沈がなければロッドを回転させ、25cm貫入させるのにロッドを何回半回転させたかで、その地盤の固さを判断します。

3.貫入深さ

スウェーデン式サウンディング試験では25cm貫入させるのにハンドルを何回半回転させたかで、その地盤を判断します。
0.25m単位で記録されますので、0.25~0.5~0.75・・・と記載されます。地面からの深さです。
10mまで測定可能ですが、非常に硬い層に当たった場合は、それより下の層は測定しません。

4.貫入量

前のデータの測定深さから次の測定深さまで、どのくらい貫入したかを表します。
通常は25cmですが、非常に硬い層や障害物に当たった場合は、それよりも少ない貫入量で貫入不能となる場合があります。

4.1mあたりの半回転数

半回転数を1mあたりの深さに換算させるため4倍した数値に換算した値です。
地盤を判断する場合の目安となります。

5.荷重のグラフ

荷重の部分をグラフ化したもので、0.25kN単位で荷重を加え自沈が起こるか調査できます。どのくらいの荷重で沈下したかが判定できます。

6.1mあたりの半回転数のグラフ

半回転数のグラフで1.0kNで自沈が起こらなかった場合、ロッドを1m貫入させるのに必要な半回転数が表されています。
グラフの棒が長いほど硬い地盤です。

7.換算N値

N値は地盤を硬さを表す指標で、数字が大きければ大きいほど硬く締まった地盤と言えます。
木造住宅を建てるに必要なN値は3.0以上とされています。

8.許容支持力

N値と同様に地盤の硬さを表す地耐力を示す数値で、建設省告示第1347号にて建築物の基礎の構造方法の基準は以下により定められています。

  • べた基礎⇒許容応力度≧20kN/㎡
  • 布基礎 ⇒許容応力度≧30kN/㎡

木造住宅を建てるためには20kN/㎡以上が必要とされています。

上部(基礎/躯体)だけをいくら丈夫につくっても、その下の地盤がしっかりしていないと家は傾きます。
家が傾くイメージ画像

地盤改良工法は大きく三つに分けられます

地盤調査から得られたデータを考察し、良好な硬い地盤ならそのままベタ基礎工事へ・・・
軟弱地盤であると判断した場合は、表層改良工法~柱状改良工法~鋼管杭工法が必要になってきます。
軟弱地盤の目安は以下が一つの判断材料になります。

「宅地防災マニュアル」(建設省建設経済局民間宅地指導室:1989)軟弱地盤判定の目安

このマニュアルにおいては、軟弱地盤判定の目安を、地表面下10mまでの地盤に次のような土層の存在が認められる場合とする。

  • 有機質土・高有機質土(腐植土)
  • 粘性土で、標準貫入試験で得られるN値が2以下あるいはスウェーデン式サウンディング試験において100kg以下の荷重で自沈するもの(換算N値3以下)
  • 砂で、標準貫入試験で得られるN値が10以下あるいはスウェーデン式サウンディング試験において半回転数(Nsw)が50以下のもの(換算N値5以下)
  • 標準貫入試験で得られるN値が2以下あるいはスウェーデン式サウンディング試験において100kg以下の荷重で自沈するもの(換算N値3以下)。

これ以外に、敷地周辺の調査も必要で、その敷地が埋め立て地なのか、崖地なのか、造成地の盛り土部分に該当するのか、周辺の道路に陥没の跡はないか、擁壁や塀にひび割れはないかなど、不同沈下や液状化の可能性を調べます。
それらの情報と、地盤調査の結果を合わせ、地盤改良が必要かどうかを判定します。

では、地盤改良の大きく分けた三つの工法を紹介します。

  1. 表層改良 ・・・軟弱地盤が深度2mまでの場合に行う工法
  2. 柱状改良 ・・・軟弱地盤が深度2m~8mまでの場合に行う工法
  3. 鋼管杭  ・・・軟弱地盤が深度2m以上で、狭小地など大型重機の搬入が難しい場合に行う工法(深度30mまで工事可能)

 

1.表層改良工法

表層改良とは軟弱地盤の層が地表から2メートル以内の場合に軟弱地盤層の強度を上げ、下部の良好地盤層と一体化させて支持地盤を造る工法です。
もちろん、固化材による植物などへの影響はありません。

表層改良工法画像
表層改良工法
2.柱状改良工法

軟弱地盤が2メートル以上8メートル以下の深さの場合に用いられる方法で、土の中にコンクリートの柱を造ってしまう方法です。
セメントミルクを土に添加しながら撹拌して、直径60センチほどのコンクリートの柱を地中に作ります。
柱状改良した柱の先端は、硬い地盤の深さまで到達していなければなりません。

しかし、柱状改良はその硬い地盤で支えるだけではなく、柱と柱の周囲の土による摩擦力も加わることで建物の荷重を支える構造になっています。

柱状改良工法画像
柱状改良工法

 

3.鋼管杭工法

支持地盤(堅い地盤)が深い部分にあり、地表面からその地盤までが軟弱地盤である場合に用いられる工法です。
鋼管杭の長さを決める際の先端を支持地盤は、N値≧15が2m以上連続していなければならない。

鋼管杭工法は、もともとはビルなど大型の建物を建設するための工法で、それを戸建住宅に応用した方法です。

鋼管杭工法画像
鋼管杭工法

 

 

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