(57)【要約】      （修正有）【課題】小規模建築物の地盤にかかる特性を踏まえた信頼性の高い判定結果を得ることができる、地盤判定方法、地盤判定システム、および地盤判定プログラムを提供する。【解決手段】小規模建築物の敷地である対象地盤において、地盤補強工事の要否を判定するための地盤判定方法であって、盛土埋土抽出ステップと、沈下変形量解析ステップと、支持力度解析ステップと、総合判定ステップとを備え、造成からの経過年数が２年以下の新規盛土地盤では圧縮沈下と盛土荷重および建物荷重による圧密沈下とを考慮し、造成からの経過年数が２年超の新規盛土地盤では盛土荷重及び建物荷重による圧密沈下を考慮し、新規埋土地盤では圧縮沈下と建物荷重による圧密沈下を考慮し、その他の地盤では建物荷重による圧密沈下のみを考慮し、推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量の和を推定沈下量と定義する。【選択図】図２
2018003346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小規模建築物の敷地である対象地盤において、地盤補強工事の要否を判定するための地盤判定方法であって、
対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤であるかを判定する、盛土埋土抽出ステップと、
対象地盤の推定沈下量を算定し、推定沈下量と許容沈下量とを比較する、沈下変形量解析ステップと、
対象地盤の許容鉛直支持力度を算定し、許容鉛直支持力度と設計接地圧とを比較する、支持力度解析ステップと、
前記沈下変形量解析ステップと前記支持力度解析ステップの結果から対象地盤の安全度を判定する、総合判定ステップと、を備え、
前記盛土埋土抽出ステップにおいて、原地盤に盛土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が５年以下の地盤を新規盛土地盤と定義し、
原地盤に埋土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が２年以下の地盤を新規埋土地盤と定義し、
前記沈下変形量解析ステップにおいて、造成からの経過年数が２年以下の新規盛土地盤では圧縮沈下と盛土荷重および建物荷重による圧密沈下とを考慮し、造成からの経過年数が２年超の新規盛土地盤では盛土荷重および建物荷重による圧密沈下を考慮し、新規埋土地盤では圧縮沈下と建物荷重による圧密沈下を考慮し、その他の地盤では建物荷重による圧密沈下のみを考慮し、
推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量の和を推定沈下量と定義することを特徴とする、
地盤判定方法。
【請求項２】
前記盛土埋土抽出ステップは、
対象地盤を含んだ現地形の等高線の入った平面図に計測線を設定し、
計測線と等高線の交点から、計測線に沿った現地形の横断図を作図し、
対象地盤を含んだ旧地形の等高線の入った平面図を使用して同様にして旧地形の横断図を作図し、
これら２枚の横断図における、平面図上で同一な点の現、旧の標高差を求めて盛土地盤と切土地盤を抽出し、
切土地盤の範囲では計測線にそった任意の点の標高と、その点と隣接する点の標高との差が基準値以上の場合にはその２点のうち標高の高い方の点に擁壁が構築されていると想定し、
擁壁の位置から平面図上で一定の範囲を埋土地盤として抽出することを特徴とする、
請求項１に記載の地盤判定方法。
【請求項３】
前記盛土埋土抽出ステップにおいて、埋土地盤の範囲を、平面図上で擁壁の位置からその背面側へ標高差×√３メーターの範囲とすることを特徴とする、請求項２に記載の地盤判定方法。
【請求項４】
前記沈下変形量解析ステップにおいて、
推定圧縮沈下量は、次の式（１）によって算出し、残留圧縮率ｋｒは対象地盤の造成からの経過時間に応じて小さくなるように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の地盤判定方法。
[数１]
Ｓ１＝ｋｒ×Ｈ１・・・・（式１）
Ｓ１ ：推定圧縮沈下量（ｍ）
ｋｒ：残留圧縮率
Ｈ１ ：圧縮対象層厚（ｍ）
【請求項５】
前記沈下変形量解析ステップにおいて、
推定圧密沈下量は、次の式（２）によって算出し、
地中増加応力Δσは、対象地盤が新規盛土地盤以外の地盤の場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１のみを適用し、
対象地盤が新規盛土地盤の場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１に、盛土荷重による地中増加応力Δσ２に経年低減係数ｒを乗じた値を累加し、
前記経年低減係数ｒは対象地盤の造成からの経過時間に応じて小さくなるように設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の地盤判定方法。
[数２]
Ｓ２＝ｍｖ×Δσ×Ｈ２・・・・（式２）
Ｓ２ ：推定圧密沈下量（ｍ）
ｍｖ：体積圧縮係数（ｍ2／ｋＮ）
Δσ：地中増加応力（ｋＮ／ｍ2）
Ｈ２ ：圧密対象層厚（ｍ）
【請求項６】
前記支持力度解析ステップにおいて、
建築物の基礎から直下への複数の距離に係る支持力度をそれぞれ算出し、
これらの最小値を許容鉛直支持力度とすることを特徴とする、請求項１に記載の地盤判定方法。
【請求項７】
小規模建築物の敷地である対象地盤において、地盤補強工事の要否を判定するための地盤判定システムであって、
対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤であるかを判定する、盛土埋土抽出手段と、
対象地盤の推定沈下量を算定し、推定沈下量と許容沈下量を比較する、沈下変形量解析手段と、
対象地盤の許容鉛直支持力度を算定し、許容鉛直支持力度と設計接地圧とを比較する、支持力度解析手段と、
前記沈下変形量解析手段による解析結果と、前記支持力度解析手段による解析結果から、対象地盤の安全度を判定する、総合判定手段と、を備え、
前記盛土埋土抽出手段は、原地盤に盛土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が５年以下の地盤を新規盛土地盤と定義し、
原地盤に埋土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が２年以下の地盤を新規埋土地盤と定義し、
前記沈下変形量解析手段は、造成からの経過年数が２年以下の新規盛土地盤では圧縮沈下と盛土荷重および建物荷重による圧密沈下とを考慮し、造成からの経過年数が２年超の新規盛土地盤では盛土荷重および建物荷重による圧密沈下を考慮し、新規埋土地盤では圧縮沈下と建物荷重による圧密沈下を考慮し、その他の地盤では建物荷重による圧密沈下のみを考慮し、
推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量の和を推定沈下量と定義することを特徴とする、
地盤判定システム。
【請求項８】
請求項７に記載の地盤判定システムを情報処理装置に実行させるための、地盤判定プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の地盤判定プログラムを格納してなる、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小規模建築物の地盤判定方法、地盤判定システム、および地盤判定プログラムに関し、特に従来の支持力偏重主義に伴う弊害を解消し、小規模建築物の地盤にかかる特性を踏まえた信頼性の高い判定結果を得ることができる、地盤判定方法、地盤判定システム、および地盤判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、１９７０年から２０１０年の４０年間に発生した小規模建築物のトラブル事例のうち、宅地に起因するトラブルの原因を分析した分析結果が開示されている（図１５）。
これによれば原因はそれぞれ、Ａ：盛土荷重１７％、Ｂ：軟弱地盤２０％、Ｃ：地盤変形１３％、Ｄ：擁壁１２％、Ｅ：転圧不足２０％、Ｆ：盛土不適合１４％、Ｇ：地盤傾斜４％となっている。
このうち、Ｂ以外のＡ、Ｃ〜Ｇは全て造成地盤（盛土、埋土）の変形に起因するものであり、これらが全体の８０％を占める。
【０００３】
一方、小規模な建築物の構築の前にその基礎となる地盤を調査する方法として、たとえば特許文献１に示すような地盤判定方法やプログラムが知られている。
これらの公知技術は一般にＳＷＳ試験によって得た数値を計算で換算して地盤支持力を算出し、一方、建築予定の建物から地中に伝えられる地中応力を算出し、その数値と地盤の許容支持力を比較して地盤の補強が必要か否かを判定する方法である。
このように、小規模建築物の地盤にかかるトラブルのほとんどが造成地盤の変形に起因するにも関わらず、従来技術においては、地盤の良し悪しは専ら地盤の支持力を中心にして判定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６８７５６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「小規模建築物基礎・地盤のトラブルと防止対策（「基礎工」平成２６年９月号）」品川恭一、藤井衛
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術には以下の問題点がある。
＜１＞判定要素が地盤の支持力に偏重しており、盛土・埋土などの造成土自体の変形である圧縮沈下や、造成土自体の荷重、造成からの経過年数などの、地盤の変形に係る要素を一切考慮していなかった。このため、判定結果が小規模建築物の地盤にかかる特性を反映しておらず、地盤の実態と大きく乖離していた。
＜２＞支持力偏重の分析のみでは実態に即した判定が困難であるため、これを補うため、判定者が最終的に判定結果に定性的な要素を個別に加味していた。このため、判定者の技量や経験によって判定結果にバラつきが生じるので判定結果の信頼性が低かった。
＜３＞判定結果が判定者の主観に大きく依存する。このため、判定者が責任リスクを避ける結果、安全側の判定（補強判定）になり易かった。これは発注者から、補強工事を受注したいがための過剰判定ではないかとの疑いを受ける原因となっていた。
＜４＞造成地盤が地盤判定の大きな要素であるにも関わらず、造成地盤とその区分を定量的に判断する手法がなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような課題を解決する本発明の地盤判定方法は、小規模建築物の敷地である対象地盤において、地盤補強工事の要否を判定するための地盤判定方法であって、対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤であるかを判定する、盛土埋土抽出ステップと、対象地盤の推定沈下量を算定し、推定沈下量と許容沈下量とを比較する、沈下変形量解析ステップと、対象地盤の許容鉛直支持力度を算定し、許容鉛直支持力度と設計接地圧とを比較する、支持力度解析ステップと、沈下変形量解析ステップと支持力度解析ステップの結果から対象地盤の安全度を判定する、総合判定ステップと、を備え、盛土埋土抽出ステップにおいて、原地盤に盛土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が５年以下の地盤を新規盛土地盤と定義し、原地盤に埋土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が２年以下の地盤を新規埋土地盤と定義し、沈下変形量解析ステップにおいて、造成からの経過年数が２年以下の新規盛土地盤では圧縮沈下と盛土荷重および建物荷重による圧密沈下とを考慮し、造成からの経過年数が２年超の新規盛土地盤では盛土荷重および建物荷重による圧密沈下を考慮し、新規埋土地盤では圧縮沈下と建物荷重による圧密沈下を考慮し、その他の地盤では建物荷重による圧密沈下のみを考慮し、推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量の和を推定沈下量と定義することを特徴とする。
【０００８】
本発明の地盤判定方法は、盛土埋土抽出ステップが、対象地盤を含んだ現地形の等高線の入った平面図に計測線を設定し、計測線と等高線の交点から、計測線に沿った現地形の横断図を作図し、対象地盤を含んだ旧地形の等高線の入った平面図を使用して同様にして旧地形の横断図を作図し、これら２枚の横断図における、平面図上で同一な点の現、旧の標高差を求めて盛土地盤と切土地盤を抽出し、切土地盤の範囲では計測線にそった任意の点の標高と、その点と隣接する点の標高との差が基準値以上の場合にはその２点のうち標高の高い方の点に擁壁が構築されていると想定し、擁壁の位置から平面図で一定の範囲を埋土地盤として抽出してもよい。
【０００９】
本発明の地盤判定方法は、盛土埋土抽出ステップにおいて、埋土地盤の範囲を、平面図上で擁壁の位置から背面側へ標高差×√３メーターの範囲としてもよい。
【００１０】
本発明の地盤判定方法は、沈下変形量解析ステップにおいて、推定圧縮沈下量は、次の式（１）によって算出し、残留圧縮率ｋｒは対象地盤の造成からの経過時間に応じて小さくなるように設定されていてもよい。
[数１]
Ｓ１＝ｋｒ×Ｈ１・・・・（式１）
Ｓ１ ：推定圧縮沈下量（ｍ）
ｋｒ：残留圧縮率
Ｈ１ ：圧縮対象層厚（ｍ）
【００１１】
本発明の地盤判定方法は、沈下変形量解析ステップにおいて、推定圧密沈下量は、次の式（２）によって算出し、地中増加応力Δσは、対象地盤が新規盛土地盤以外の地盤の場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１のみを適用し、対象地盤が新規盛土地盤の場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１に、盛土荷重による地中増加応力Δσ２に経年低減係数ｒを乗じた値を累加し、経年低減係数ｒは対象地盤の造成からの経過時間に応じて小さくなるように設定されていてもよい。
[数２]
Ｓ２＝ｍｖ×Δσ×Ｈ２・・・・（式２）
Ｓ２ ：推定圧密沈下量（ｍ）
ｍｖ：体積圧縮係数（ｍ2／ｋＮ）
Δσ：地中増加応力（ｋＮ／ｍ2）
Ｈ２ ：圧密対象層厚（ｍ）
【００１２】
本発明の地盤判定方法は、支持力度解析ステップにおいて、建築物の基礎から直下への複数の距離に係る支持力度をそれぞれ算出し、これらの最小値を許容鉛直支持力度としてもよい。
【００１３】
本発明の地盤判定システムは、小規模建築物の敷地である対象地盤において、地盤補強工事の要否を判定するための地盤判定システムであって、対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤であるかを判定する、盛土埋土抽出手段と、対象地盤の推定沈下量を算定し、推定沈下量と許容沈下量を比較する、沈下変形量解析手段と、対象地盤の許容鉛直支持力度を算定し、許容鉛直支持力度と設計接地圧とを比較する、支持力度解析手段と、沈下変形量解析手段による解析結果と、支持力度解析手段による解析結果から、対象地盤の安全度を判定する、総合判定手段と、を備え、盛土埋土抽出手段は、原地盤に盛土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が５年以下の地盤を新規盛土地盤と定義し、原地盤に埋土を行って造成された地盤のうち、造成からの経過年数が２年以下の地盤を新規埋土地盤と定義し、沈下変形量解析手段は、造成からの経過年数が２年以下の新規盛土地盤では圧縮沈下と盛土荷重および建物荷重による圧密沈下を考慮し、造成からの経過年数が２年超の新規盛土地盤では盛土荷重および建物荷重による圧密沈下を考慮し、新規埋土地盤では圧縮沈下と建物荷重による圧密沈下を考慮し、その他の地盤では建物荷重による圧密沈下のみを考慮し、推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量の和を推定沈下量と定義することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、地盤判定システムを情報処理装置に実行させるための地盤判定プログラムと、この地盤判定プログラムを格納してなる記録媒体をさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上の構成より、次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞圧密沈下と圧縮沈下を造成土の種類と経年に応じて解析する複合沈下計算を行うため、小規模建築物の地盤にかかる特性を踏まえた信頼性の高い判定結果を得ることができる。
＜２＞従来考慮されていなかった多くの定性的要素を定量化して解析するため、判定者の技能や経験に依存しない客観的で正確な判定を実現できる。
＜３＞判定結果に判定者の主観が介入する余地が小さく、判定結果の客観性が高いため、仮に補強判定となった場合でも発注者からの納得を得やすい。
＜４＞沈下変形に係る解析を行った後、これを満たした場合にのみ支持力の解析を行うため、従来のような無駄な支持力解析が不要になる。このため判定の効率が良い。
＜５＞地盤判定の大きな要素である、造成地盤とその区分を簡易かつ定量的に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の地盤判定方法の説明図。
【図２】本発明の地盤判定方法のフローチャート図。
【図３】圧縮沈下の収束傾向を現したグラフ。
【図４】圧密沈下の収束傾向を現したグラフ。
【図５】圧縮沈下と盛土高の関係を現したグラフ。
【図６】圧密沈下の概念図。
【図７】重み付けを行った許容鉛直支持力度解析の概念図。
【図８】本発明の実施例２の説明図（１）。
【図９】本発明の実施例２の説明図（２）。
【図１０】本発明の実施例２の説明図（３）。
【図１１】本発明の実施例２の説明図（４）。
【図１２】本発明の実施例２の説明図（５）。
【図１３】本発明の実施例２の説明図（６）。
【図１４】本発明の実施例２の説明図（７）。
【図１５】小規模建築物に係る宅地トラブルの原因を分析したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の地盤判定方法について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
[地盤判定方法]
＜１＞全体の構成（図１、２）。
本発明の地盤判定方法は、戸建住宅などの小規模建築物の敷地地盤について、その安全性を客観的かつ正確に判断し、地盤補強の要否を判定するための判定方法である。
本発明の地盤判定方法は、盛土埋土抽出ステップＳ１と、沈下変形量解析ステップＳ２と、支持力度解析ステップＳ３と、総合判定ステップＳ４と、を少なくとも備える。
本発明の地盤判定方法は、従来の地盤支持力に偏重した地盤判定方法を改め、地盤の変形に重点を置いた、小規模建築物の地盤の実態に即した信頼性の高い判定方法である。
【００１９】
＜１．１＞対象地盤・測点。
地盤判定の対象となる地盤を「対象地盤」という。
対象地盤に適宜の測点を設定する。本例では、建設予定の建物の四隅を含む５点を測点としている。
【００２０】
＜１．２＞地盤調査。
本発明の地盤判定方法は、各測点におけるスウェーデン式サウンディング試験（ＳＷＳ試験）による調査結果を利用する。
この調査結果から各測点の深度別の土質、Ｗｓｗ（荷重）、Ｎｓｗ（１ｍあたり半回転数）などの情報が得られる。土質には粘性土、砂質土、礫質土、有機質土などの別がある。ＳＷＳ試験については公知なのでここでは詳述しない。
そのほか、地形判読や土質サンプリングによって地質の情報を得る。地質には洪積層、沖積層の別がある。
【００２１】
＜２＞盛土埋土抽出ステップ。
盛土埋土抽出ステップＳ１は、対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤に属するか否かを特定するステップである。
沈下事故の大半は、造成からの経過期間が短い新規盛土地盤や新規埋土地盤の沈下変形によって発生している。よって、対象地盤が新規盛土地盤または新規埋土地盤に該当するか否かを特定する必要がある。
盛土埋土抽出ステップＳ１は、対象地盤が造成地に該当するか否かを特定するステップＳ１１と、造成地に該当する場合に、該造成地が切土地盤、盛土地盤、または埋土地盤のいずれであるかを特定するステップＳ１２と、盛土地盤または埋土地盤に該当する場合に、これらが新規盛土地盤または新規埋土地盤に該当するか否かを特定するステップ１３と、を含む。
盛土地盤と埋土地盤の特定は、新旧の地形図を比較する方法、航空写真を年代別に見比べる方法、造成図を参照する方法、現地での聞き取り調査による方法、などによって行うことができる。
このうち、新旧の地形図を比較する方法において、これを定量的に行う方法については実施例２に詳述する。
【００２２】
＜２．１＞盛土地盤。
盛土地盤とは、在来地盤に土砂を全体的または部分的に盛ることで地表面を高くした造成地盤である。
盛土地盤には盛土自体の圧縮沈下と、盛土荷重および建物荷重による圧密沈下が影響する。
圧縮沈下は地盤の造成後１年で大半が収束し、２年を経過すると概ね収束する（図３）。また、盛土荷重による圧密沈下は一般的に地盤の造成後概ね５年ほどで収束する（図４）。
このため、造成からの経過年数が５年以下の盛土地盤を新規盛土地盤と定義する。
【００２３】
＜２．２＞埋土地盤。
埋土地盤とは、地盤面を高くすることなく、人工的にほぐした土砂にて埋戻しを行った造成地盤である。擁壁の作り替えの際の擁壁背面の埋戻し部分や、地下室・浄化槽のような地中埋設物撤去後の埋戻し部分、樹木撤去後の抜根跡などが該当する。
埋土地盤には埋土自体の圧縮沈下と、建物荷重による圧密沈下が影響する。
前述のとおり、圧縮沈下は地盤の造成後２年で概ね収束するから、造成からの経過年数が２年以下の埋土地盤を新規埋土地盤と定義する。
【００２４】
＜２．３＞切土地盤。
切土地盤とは、高い地盤・斜面を切り取って低くし、平坦な地表面とした造成地盤である。
切土地盤は沈下変形の可能性が低いため、沈下変形量解析の対象とはしない。
【００２５】
＜３＞沈下変形量解析ステップ。
沈下変形量解析ステップＳ２は、対象地盤の推定沈下量が許容沈下量以内であるか否かを判定するステップである。推定沈下量とは現実の将来沈下量ではなく、対象地盤の沈下変形リスクの判定指標である。
沈下変形量解析ステップＳ２は、対象地盤の推定沈下量を算定するステップＳ２１と、算定された推定沈下量を所定の許容沈下量と比較するステップＳ２２と、を含む。
【００２６】
＜３．１＞圧縮沈下。
圧縮沈下とは、盛土または埋土自体の体積が変化することによる沈下をいう。地盤の状況にもよるが、一般に盛土厚・埋土厚が大きいほど圧縮沈下量は大きくなり、砂質土に比べて粘性土の方が大きくなる。
圧縮沈下は、盛土厚・埋土厚に対して最大で５％程度発生する（図５）。
推定圧縮沈下量は、土質と造成からの経過年数を考慮して設定した残留圧縮率に、盛土厚・埋土厚を乗じて算定する[式１]。
残留圧縮率は、造成からの経年に応じて小さくなるように設定し、また、砂質土よりも粘性土の圧縮率を大きく設定する。
【００２７】
[数１]
Ｓ１＝ｋｒ×Ｈ１・・・・（式１）
Ｓ１ ：推定圧縮沈下量（ｍ）
ｋｒ：残留圧縮率
Ｈ１ ：圧縮対象層厚（ｍ）
【００２８】
＜３．２＞圧密沈下。
圧密沈下とは、建物下部の地盤に存在する軟弱地盤が盛土荷重及び建物荷重の影響により、土粒子間の水が排水されて体積変化することによる沈下をいう（図６）。
推定圧密沈下量は、体積圧縮係数、地中増加応力、および対象層厚によるｍｖ法によって算定する[式２]。
ここで、体積圧縮係数は対象地盤の地質・土質によって設定する。
例えば、体積圧縮係数ｍｖは、対象地盤が洪積層の場合：１／８０ｃ、沖積層の場合：１／５２ｃ、有機土質の場合：１．０×１０−５・Ｗｎ１．２、と設定できる。ここで、Ｗｎは含水比であり、含水比試験を実施していない場合には、安全側に２００％として計算することができる。
地中増加応力Δσは、対象地盤が新規盛土地盤以外の地盤である場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１のみを採用し、対象地盤が新規盛土地盤の場合には、建物荷重による地中増加応力Δσ１に盛土荷重による地中増加応力Δσ２を累加するとともに、盛土層および盛土下層地盤の沈下の収束具合を反映させるため、盛土荷重による地中増加応力Δσ２に、経年に応じて小さくなる経年低減係数ｒを乗じる[式３]。
【００２９】
[数２]
Ｓ２＝ｍｖ×Δσ×Ｈ２・・・・（式２）
Ｓ２ ：推定圧密沈下量（ｍ）
ｍｖ：体積圧縮係数（ｍ2／ｋＮ）
Δσ：地中増加応力（ｋＮ／ｍ2）
Ｈ２ ：圧密対象層厚（ｍ）
【００３０】
[数３]
地中増加応力Δσ＝
建物の地中増加応力Δσ１（新規盛土地盤以外の地盤の場合）
建物の地中増加応力Δσ１＋盛土の地中増加応力Δσ2×経年低減係数ｒ
（新規盛土地盤の場合）
【００３１】
＜３．３＞沈下変形量計算。
本ステップによる推定沈下変形量の計算方法には、一般沈下量計算と特別沈下量計算とがある（図２）。
前ステップである盛土埋土抽出ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合、つまり対象地盤が新規盛土地盤か新規埋土地盤である場合には、特別沈下量計算を行う。
盛土埋土抽出ステップＳ１の判定結果がＮＯの場合、つまり対象地盤が新規盛土地盤でも新規埋土地盤でもない場合には、一般沈下量計算を行う。
それぞれの計算結果における推定圧縮沈下量と推定圧密沈下量を合計して推定沈下量を算定する。
【００３２】
【表１】
2018003346.tif 000003
【００３３】
＜３．３．１＞一般沈下量計算。
一般沈下量計算は、対象地盤の土質、地質に基づいて、建物荷重による圧密沈下のみを考慮して推定沈下量を算出する[式２]。つまり、推定沈下量＝推定圧密沈下量となる。
対象地盤が盛土でも埋土でもないか、あるいは盛土または埋土であっても、経年により沈下が収束済みであるから、盛土・埋土地盤の影響による沈下を考慮する必要が少ないからである。
【００３４】
＜３．３．２＞特別沈下量計算。
特別沈下量計算は、対象地盤の土質、地質に加えて、盛土・埋土の別、および造成からの経過年数を考慮して、圧縮沈下[式１]と圧密沈下[式２]を組み合わせて適用する。
具体的には、（１）対象地盤が２年以下の新規盛土である場合、圧縮沈下[式１]と、盛土荷重および建物荷重による圧密沈下[式２]を計算する。（２）対象地盤が２年超の新規盛土である場合、圧縮沈下は計算せず、盛土荷重および建物荷重による圧密沈下[式２]を計算する。（３）対象地盤が新規埋土である場合、圧縮沈下[式１]と建物荷重による圧密沈下[式２]を計算する。
【００３５】
＜３．４＞推定沈下量と許容沈下量の比較。
推定沈下量と所定の許容沈下量とを比較し、推定沈下量が許容沈下量以内であるか否かを判定する。
【００３６】
＜３．５＞ステップ２の判定結果。
本ステップの判定結果がＹＥＳの場合、つまり対象地盤の推定沈下量が許容沈下量以内である場合には、対象地盤の沈下変形の可能性が低いため、支持力度解析ステップＳ３へと進む（図２のＳ２２からＳ３１へ）。
本ステップの判定結果がＮＯの場合、つまり対象地盤の推定沈下量が許容沈下量を超える場合には、対象地盤の沈下変形の可能性が高いため、支持力度を判定するまでもなく、総合判定ステップＳ４へと進む（図２のＳ２２からＳ４へ）。
本発明の地盤判定方法は、従来の判定方法とは逆に、支持力度の判定の前に沈下変形の判定を行う。
これは、前述のとおり、小規模建築物の地盤トラブルの原因の大部分は造成地盤の沈下変形によるものであり、支持力不足のみが原因であるケースは僅かだからである。
つまり、本発明の地盤判定方法では、対象地盤に問題がある場合、沈下変形量解析ステップＳ２においてその大部分を抽出できるため、不要な支持力度の判定を行う必要がなくなる。このため、判定作業の効率がよい。
【００３７】
＜４＞支持力度解析ステップ。
支持力度解析ステップＳ３は、対象地盤の許容鉛直支持力度が設計接地圧以上であるか否かを判定するステップである。
支持力度解析ステップＳ３は、対象地盤の許容鉛直支持力度を算定するステップＳ３１と、算定された許容鉛直支持力度を設計接地圧と比較するステップＳ３２と、を含む。
許容鉛直支持力度は、国土交通省告示式[式３]または建築学会式[式４]によって算出する。
【００３８】
[数４]
ｑａ＝３０＋０．６Ｎｓｗ          ・・・式（３）
ｑａ＝３０Ｗｓｗ＋０．６４Ｎｓｗ  ・・・式（４）
ｑａ  ：地盤の許容応力度（ｋＮ／ｍ2）
Ｎｓｗ：ＳＷＳにおける１ｍあたりの半回転数（回）
Ｗｓｗ：ＳＷＳにおける自沈荷重（ｋＮ）
【００３９】
＜４．１＞支持力度の重み付け算定。
従来技術の許容鉛直支持力度解析では、一般的に基礎下から２ｍ間の平均値が採用されている。しかし、基礎直下に軟弱層が介在している場合、単純平均値を用いると危険側の判定になるおそれがある。
そこで、本発明の地盤判定方法は、許容鉛直支持力度の算出にあたり、基礎直下地盤の支持力度に重みを付けた支持力算定手法を用いる。
具体的には、例えば、基礎下から２ｍ間の平均値ｑａ１、基礎下から１ｍ間の平均値ｑａ２及び基礎下から０．５ｍ間の平均値ｑａ３のうち、最も小さい値を許容鉛直支持力度ｑａとして採用する（図７）。
これによって、より地盤の実態に即した判定が可能となる。
【００４０】
＜５＞総合判定ステップ。
総合判定ステップＳ４は、沈下変形量解析ステップＳ２と支持力度解析ステップＳ３の結果に基づいて対象地盤の安全性を総合判断し、補強工事の要否を判定するステップである。
原則として、沈下変形量解析ステップ２において判定結果がＮＯの場合、つまり対象地盤の推定沈下量が許容沈下量を超える場合、または、支持力度解析ステップＳ３において判定結果がＮＯの場合、つまり、許容鉛直支持力度が設計接地圧に満たない場合、には「要補強」と判定する（図２）。
その他の場合には「無補強」と判定する。
以上のように、本発明の地盤判定方法は、各種の判定要素を定量化して客観的に判定するため、従来の数値的根拠のない感覚的な判定による判定の質のばらつきや、恣意的な判定への発注者の不信感を払拭することができる。
【００４１】
＜５．１＞他の要素を加味する場合。
総合判定ステップＳ４における判定において、前記各ステップの判定結果のほかに、例えば、建物の荷重状況、基礎の剛性、対象地盤に近接する不安定擁壁の存在、不均質地盤、などの要素を加味してもよい。
この場合、それぞれの要素を数値化し、この判定値と別途設定した閾値との比較結果を、総合判定に定量的に加味する。
【００４２】
＜５．２＞判定要素の利用。
総合判定ステップＳ４で要補強判定とされた場合、基礎補強または地盤補強などの補強工事が必要となる。
この際、判定の過程で収集・算出した定量的・定性的な各要素を判断材料とすることで、対象地盤の性質に応じた、適切な補強工法を選定することが可能となる。
【実施例２】
【００４３】
[盛土埋土抽出ステップを定量化した例]
引き続き、盛土埋土抽出ステップにおける盛土地盤・埋土地盤の特定を定量化して行う他の実施例について説明する。
本例では、盛土埋土抽出ステップＳ１のうち、造成地が切土地盤、盛土地盤、または埋土地盤のいずれであるかを特定するステップＳ１２を以下の手順で行う。
これらの各ステップは後述する地盤判定システムによって自動処理させることもできる。
【００４４】
＜１＞現地形の横断図を作成するステップ。
（１）対象地盤を含む現地形の等高線の入った地形図を用意する。
（２）地形図上に対象地盤上を通る計測線（Ｙ−Ｙ’）を設定する。
（３）計測線と等高線の交点から、交点の位置と高さを抽出し、現地形の横断図を作成する。
（４）高さ方向の縮尺を大きくして現地形を明確にする。
【００４５】
＜２＞旧地形の横断図を作成するステップ。
（１）対象地盤の造成前の旧地形の等高線の入った地形図を用意する。
（２）地形図上に対象地盤上を通る計測線（Ｙ−Ｙ’）を設定する（図８）。
（３）計測線と等高線の交点から、交点の位置と高さを抽出し、旧地形の横断図を作成する。
（４）現地形の横断図と同じ比率で高さ方向の縮尺を大きくして旧地形を明確にする（図９）。
なお、造成前後の地形が併記された造成図が入手できれば、これをもとに現旧２枚の横断図を作成することができる。また、本実施例とは逆に、旧地形の横断図を先に作成してもよい。
【００４６】
＜３＞盛土と切土を特定するステップ。
新旧横断図を重ね合わせて重複図を作成する（図１０）。
ここで新旧の標高差から、盛土と切土の特定を行う。
具体的には、平面図で同一の点における標高を比較して、新地盤の標高から、旧地盤の標高を減じた値がプラスであれば「盛土」、マイナスであれば「切土」と特定できる（図１１、１２）。
【００４７】
＜４＞盛土・切土平面図を作成するステップ。
複数の横断図から、現状の平面図に盛土と切土の範囲を転記することによって、平面的な盛土地盤、切土地盤の範囲を図に示した盛土・切土平面図を作成できる。
【００４８】
＜５＞埋土範囲を特定するステップ。
次に切土の範囲内における埋土範囲を特定する。
本例では、切土地盤内において想定される擁壁の設置位置に基づいて、埋土範囲を特定する。
まず、切土地盤の範囲に計測線を設定し、この計測線上の隣接する２点間の標高の差が基準値以上の場合に、その２点のうち標高の高い点に擁壁が構築されているものと想定する。
隣接地との高低差が基準値以上ある場合には擁壁の構築が必要であると想定できるからである。
擁壁を構築すると、構築の完成後にその背面に埋土を行う必要があるから、擁壁の背面に埋土があると想定することができる。
【００４９】
＜５．１＞具体例。
埋土範囲を特定するステップについて、具体例に基づいて説明する（図１３）。
まず、切土平面図に１本の南北線を設定してこれを９等分し、各座標軸上の標高を抽出する。
続いて、隣接する標高を北から南へ減算してゆき、結果を０、プラス、マイナスに区分する。
この結果、２点の差がプラス１ｍ以上の場合には「南側に擁壁あり」、マイナス１ｍ以上の場合には「北側に擁壁あり」、と想定できる。
【００５０】
＜５．２＞擁壁と埋土の関係。
擁壁を構築すると、構築の完成後にその背面に埋土を行う必要がある。
その場合の埋土の範囲は、土構造物築造時の掘削範囲とし、標高差をＨとして擁壁よりＨ×√３の範囲とする。
例えば、標高差２．０ｍの場合、２．０×√３＝３．４６ｍ  となり、擁壁より水平距離で約３．５ｍまでが埋土部分であると想定できる（図１４）。
【００５１】
＜６＞埋土平面図を作成するステップ。
複数の横断図から、現状の平面図に埋土の範囲を転記することによって、平面的な埋土地盤の範囲を図に示した埋土平面図を作成することができる。
以上によって、各測点が盛土地盤、埋土地盤、切土地盤のいずれに属するかを判定することができる。
【００５２】
＜６．１＞造成年代の判定。
本実施例において複数の年代の地形図を対比することによって、対象地盤の造成年代を判定することも可能である。
この判定結果を新規盛土地盤、新規埋土地盤の判断基準や、その他の分析要素として利用することができる。
【実施例３】
【００５３】
[不同沈下解析ステップを備える例]
引き続き、不同沈下解析ステップをさらに備える他の実施例について説明する。
本例では、沈下変形量解析ステップＳ２と支持力度解析ステップＳ３の間に、対象地盤の不同沈下の可能性を判定する不同沈下解析ステップを介在させる。
不同沈下解析ステップは、沈下変形量解析ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合、つまり対象地盤の推定沈下量が許容沈下量以内である場合に処理される。
不同沈下解析ステップでは、対象地盤の最大傾斜角を算出し、この最大傾斜角が所定の限界傾斜角以内であるかどうかを解析する。
最大傾斜角は、対象地盤の複数の測点間の推定沈下量の差から算出する。推定沈下量は、沈下変形量解析ステップＳ２による計算結果を利用する。
本ステップの判定結果がＹＥＳの場合、つまり対象地盤の最大傾斜角が限界傾斜角以内である場合には、対象地盤が不同沈下する可能性が低いため、支持力度解析ステップＳ３へと進む。
本ステップの判定結果がＮＯの場合、つまり最大傾斜角が限界傾斜角を超える場合には、対象地盤の不同沈下の可能性が高いため、支持力度を判定するまでもなく、総合判定ステップＳ４へと進む。
本例では、不同沈下に係る判断要素を加味することで、対象地盤の安全性をより多元的な観点から判定できる。また、判定要素が増えるため、判定結果がより慎重で正確になる。  
【実施例４】
【００５４】
[地盤判定システム]
続いて、本発明の地盤判定システムについて詳細に説明する。
なお、推定沈下量や許容鉛直支持力度などの具体的な計算方法は実施例１に準ずるため、ここでは詳述しない。
【００５５】
＜１＞全体の構成。
本発明の地盤判定システムは、前述した地盤判定方法を電子的に処理するためのシステムである。
本発明の地盤判定システムは、盛土埋土抽出手段１０と、沈下変形量解析手段２０と、支持力度解析手段３０と、総合判定手段４０と、を少なくとも備え、これらの各手段に情報処理を実行させる地盤判定プログラムを、情報処理装置にインストールしてなる。
地盤判定プログラムは、汎用のシステムに機能追加する形で導入するプラグイン形式のプログラムであってもよい。あるいはクラウドシステムを介して提供されてもよい。
また、地盤判定プログラムは、情報処理装置で読み取り可能な記憶媒体に格納することができる。
【００５６】
＜１．１＞情報処理装置。
情報処理装置は、中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＲＡＭ、ＲＯＭなど）、入力装置（キーボードなど）、出力装置（プリンタなど）、表示装置（ディスプレイなど）、を少なくとも備える。
【００５７】
＜１．２＞地盤情報の入力。
対象地盤の地盤情報を、入力装置を用いて情報処理装置に入力する。
地盤情報は、例えば各測点の座標、深度別の土質・地質、ＳＷＳ試験におけるＷｓｗ、Ｎｓｗ、盛土・埋土の別、造成からの経過時間などがある。
入力された地盤情報は記憶装置に記録される。
【００５８】
＜２＞盛土埋土抽出手段。
盛土埋土抽出手段１０は、盛土埋土抽出ステップＳ１を処理する。
盛土埋土抽出手段１０は、盛土埋土抽出第１部１１と、盛土埋土抽出第２部１２と、盛土埋土抽出第３部１３と、を備える。
盛土埋土抽出第１部１１は、対象地盤が造成地に該当するか否かを判定する。
盛土埋土抽出第２部１２は、造成地に該当する場合に、該造成地が切土地盤、盛土地盤、または埋土地盤のいずれであるかを判定する。
盛土埋土抽出第３部１３は、盛土地盤または埋土地盤に該当する場合に、これらが新規盛土地盤または新規埋土地盤に該当するか否かを判定する。
これらの判定は、中央処理装置が、対象地盤の地盤情報を、記憶装置に予め記録された造成地盤データベースと照合して行う。
造成地盤データベースには、造成地の座標データ、盛土・埋土データ、造成日付データなどが記録されている。
以上の判定結果が記憶装置に記録される。
【００５９】
＜３＞沈下変形量解析手段。
沈下変形量解析手段２０は、沈下変形量解析ステップＳ２を処理する。
沈下変形量解析手段２０は、沈下変形量解析第１部２１と、沈下変形量解析第２部２２と、を備える。
沈下変形量解析第１部２１は、対象地盤の推定沈下量を算定する。
沈下変形量解析第２部２２は、算定された推定沈下量を所定の許容沈下量と比較する。
これらの判定は、中央処理装置が対象地盤の地盤情報の値を演算して行う。
以上の判定結果が記憶装置に記録される。
【００６０】
＜４＞支持力度解析手段。
支持力度解析手段３０は、支持力度解析ステップＳ３を処理する。
支持力度解析手段３０は、支持力度解析第１部３１と、支持力度解析第２部３２と、を備える。
支持力度解析第１部３１は、沈下変形量解析ステップＳ２によって対象地盤の推定沈下量が許容沈下量以内と判定された場合に、対象地盤の許容鉛直支持力度を算定する。
支持力度解析第２部３２は、算定された許容鉛直支持力度を設計接地圧と比較する。
これらの判定は、中央処理装置が対象地盤の地盤情報の値を演算して行う。
以上の判定結果が記憶装置に記録される。
【００６１】
＜５＞総合判定手段。
総合判定手段４０は、総合判定ステップＳ４を処理する。
総合判定手段４０は、沈下変形量解析ステップＳ２と支持力度解析ステップＳ３の結果に基づいて対象地盤の安全性を総合判定し、補強工事の要否を判定する。
これは、記憶装置に記憶された沈下変形量解析ステップＳ２の結果データと支持力度解析ステップＳ３の結果データを元に中央処理装置が判定する。
【００６２】
＜６＞成果物。
本発明の地盤判定システムは、総合判定手段４０による対象地盤の総合判定の結果と対象地盤にかかる各種情報を出力装置からレポートとして出力することができる。
この情報は、総合判定に至る各ステップにおける判断要素や、総合判定の結果を考慮して選定した、対象地盤に最適な補強工法の情報などを含む。
【符号の説明】
【００６３】
１    地盤判定方法
２    地盤判定システム
３    地盤判定プログラム
Ｓ１  盛土埋土抽出ステップ
Ｓ２  沈下変形量解析ステップ
Ｓ３  支持力度解析ステップ
Ｓ４  総合判定ステップ
１０  盛土埋土抽出手段
２０  沈下変形量解析手段
３０  支持力度解析手段
４０  総合判定手段
【図１】
2018003346.tif 000004
【図２】
2018003346.tif 000005
【図３】
2018003346.tif 000006
【図４】
2018003346.tif 000007
【図５】
2018003346.tif 000008
【図６】
2018003346.tif 000009
【図７】
2018003346.tif 000010
【図８】
2018003346.tif 000011
【図９】
2018003346.tif 000012
【図１０】
2018003346.tif 000013
【図１１】
2018003346.tif 000014
【図１２】
2018003346.tif 000015
【図１３】
2018003346.tif 000016
【図１４】
2018003346.tif 000017
【図１５】
2018003346.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月27日(2016.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
[数３]
地中増加応力Δσ＝
建物の地中増加応力Δσ１（新規盛土地盤以外の地盤の場合）
建物の地中増加応力Δσ１＋盛土の地中増加応力Δσ2×経年低減係数ｒ
（新規盛土地盤の場合）
・・・・（式３）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
＜４＞支持力度解析ステップ。
支持力度解析ステップＳ３は、対象地盤の許容鉛直支持力度が設計接地圧以上であるか否かを判定するステップである。
支持力度解析ステップＳ３は、対象地盤の許容鉛直支持力度を算定するステップＳ３１と、算定された許容鉛直支持力度を設計接地圧と比較するステップＳ３２と、を含む。
許容鉛直支持力度は、国土交通省告示式[式４]または建築学会式[式５]によって算出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
[数４]
ｑａ＝３０＋０．６Ｎｓｗ          ・・・式（４）
ｑａ＝３０Ｗｓｗ＋０．６４Ｎｓｗ  ・・・式（５）
ｑａ  ：地盤の許容応力度（ｋＮ／ｍ2）
Ｎｓｗ：ＳＷＳにおける１ｍあたりの半回転数（回）
Ｗｓｗ：ＳＷＳにおける自沈荷重（ｋＮ）