(57)【要約】【課題】堅固な地層の深さが変化する地盤上に構築される杭基礎形式を有する基礎構造に対して、施工性に優れた簡易な作業によって基礎スラブの安全性を確保することができる基礎構造を提供する。【解決手段】構造物１０を堅固な地層Ｌ1の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式の基礎構造において、少なくとも上記地盤の剛性が変化する境界部分における基礎スラブ１１の下面に、当該部分の接地圧を低下させる接地圧制御材１３を敷設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を堅固な地層の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式または杭基礎形式と他の基礎形式を有する異種基礎形式の基礎構造において、
少なくとも上記地盤の剛性が変化する境界部分における上記杭基礎形式または異種基礎形式の基礎スラブの下面に、当該部分の接地圧を低下させる接地圧制御材を敷設したことを特徴とする基礎構造。
【請求項２】
構造物を堅固な地層の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式と他の基礎形式を有する異種基礎形式の基礎構造において、
少なくとも上記杭基礎形式と上記他の基礎形式との境界部分における基礎スラブの下面側に、当該部分の接地圧を低下させる接地圧制御材を敷設したことを特徴とする基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を堅固な地層の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式を有する基礎構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の一般的な杭基礎形式の基礎構造を示すもので、図中符号１が基礎スラブである。
この基礎スラブ１は、複数本の杭２によって地盤上に支承されており、当該基礎スラブ１上に建物（構造物）３が構築されている。
【０００３】
ところで、一般に上記杭基礎形式の基礎構造においては、建物３の荷重の全てを杭２に負担させ、基礎スラブ２に作用する応力については、図中点線矢印で示す水圧のみを考慮した設計が行われている。
【０００４】
ところが、堅固な地層Ｌ1の深さが変化して、当該地層Ｌ1上にこれよりも軟弱な地層Ｌ2が形成された地盤に上記杭基礎形式の基礎構造を構築した場合には、堅固な地層Ｌ1に位置する基礎スラブ１に、図中実線矢印で示す土圧が作用することが考えられる。そして、この土圧が、基礎スラブ１の設計時に想定した値を超える場合には、基礎スラブ１に安全上の問題を生じることになる。
【０００５】
また、図７に示すように、このような堅固な地層Ｌ1の深さが変化する地盤上に建物３を支承する場合には、堅固な地層Ｌ1に位置する基礎形式として直接基礎１ａを採用し、これよりも軟弱な地層Ｌ2に位置する基礎形式として、杭（柱状改良体を含む）２を堅固な地層Ｌ1まで打ち込んだ杭基礎を採用することが多い。
【０００６】
このような場合には、基礎形式が異なる直接基礎１ａと杭基礎との境界付近で、応力集中を生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、上記軟弱な地層Ｌ2に対して、地盤改良を施すことにより、上記問題点を解消することも考えられるものの、地盤の掘削量が多くなるとともに、地盤改良にも多大の手間を要することになり、経済性に劣るという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、堅固な地層の深さが変化する地盤上に構築される杭基礎形式を備えた基礎構造に対して、施工性に優れた簡易な作業によって基礎スラブの安全性を確保することができる基礎構造を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、構造物を堅固な地層の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式または杭基礎形式と他の基礎形式を有する異種基礎形式の基礎構造において、少なくとも上記地盤の剛性が変化する境界部分における上記杭基礎形式または異種基礎形式の基礎スラブの下面側に、当該部分の接地圧を低下させる接地圧制御材を敷設したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、構造物を堅固な地層の深さが変化する地盤上に支承するための杭基礎形式と他の基礎形式を有する異種基礎形式の基礎構造において、少なくとも上記杭基礎形式と上記他の基礎形式との境界部分における基礎スラブの下面側に、当該部分の接地圧を低下させる接地圧制御材を敷設したことを特徴とするものである。ここで、上記杭基礎形式における杭は、各種形態の杭を含むものであり、さらに柱状改良体をも含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、少なくとも地盤の剛性が変化する境界部分における基礎スラブの下面側に、接地圧制御材を敷設しているために、上記接地圧制御材によって、堅固な地層から作用する土圧を抑制して、当該部分の接地圧を、基礎スラブを設計した際の許容値以下に低下させることができる。さらに、上記接地圧制御材は、堅固な地層に位置する基礎スラブ下面の全面にわたって敷設すれば、当該基礎スラブの安全性をより確実に担保することができて好適である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、杭基礎形式と他の基礎形式との境界部分における基礎スラブの下面側に、接地圧制御材を敷設しているために、当該接地圧制御材によって上記境界部分に作用する応力集中を緩和して、基礎スラブの安全性を確保することができる。
【００１３】
このように、請求項１または２に記載の発明によれば、堅固な地層の深さが変化する地盤上に構築される杭基礎形式を備えた基礎構造に対して、施工性に優れた簡易な作業によって基礎スラブの安全性を確保することができる。しかも、地盤改良を行う場合と比較して、掘削量を大幅に低減することができ、よって経済性にも優れる。
【００１４】
ここで、上記接地圧制御材として、例えば発泡スチロールや、ソイルセメント中に粒状の発泡スチロールを混入させたもの、あるいはゴム等の板状部材を用いれば、施工が容易になるとともに、施工コストの低減化も図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の接地圧制御材を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明を逆打ち工法に適用した他の実施形態における逆打ち工程を示す縦断面図である。
【図５】図４における順打ち工程を示す縦断面図である。
【図６】従来の杭基礎形式の基礎構造を示す縦断面図である。
【図７】従来の異種基礎形式の基礎構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
図１および図２は、本発明に係る基礎構造の第１の実施形態を示すものである。
この基礎構造は、建物１０を建築するための地盤が、建物１０の一側部から他側部に向けて堅固な地層Ｌ1の深さが徐々に変化することにより、当該地層Ｌ1上にこれよりも軟弱な地層Ｌ2が形成されている。
【００１７】
そして、この建物１０は、地盤に打設された複数本の杭１２上に基礎スラブ１１が打設された杭基礎形式の基礎構造上に構築されている。
そしてさらに、この基礎構造においては、堅固な地盤Ｌ1上に打設された基礎スラブ１１の下面に、当該部分の接地圧を低下させるための接地圧制御材１３が敷設されている。
【００１８】
ここで、接地圧制御材１３は、図２に示すように、基礎スラブ１１を打設する前に、先ず発泡スチロールからなるシートまたはブロック状の板状部材１４を敷設し、この板状部材１４の上面に捨てコンクリート１５を打設することによって敷設されたものである。
そして、上記接地圧制御材１３を敷設した後に、基礎スラブの配筋を行ってコンクリートを打設することにより、上記基礎スラブ１１が構築されている。
【００１９】
したがって、上記構成からなる基礎構造によれば、堅固な地層Ｌ1に位置する基礎スラブ１１下面のほぼ全面にわたって、接地圧制御材１３を敷設しているために、当該接地圧制御材１３によって、図中実線矢印で示す堅固な地層Ｌ1から作用する土圧を抑制して、基礎スラブ１１に作用する接地圧を、基礎スラブ１１を設計した際の許容値以下に低下させることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態を示すもので、図１および図２に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
図３に示すように、一般に建物１０を、この種の堅固な地層Ｌ1の深さが変化する地盤上に支承する際には、杭基礎形式と直接基礎形式とを併用した異種基礎形式の基礎構造が採用されることが多い。
【００２１】
すなわち、この基礎構造においては、堅固な地盤Ｌ1に位置する部分については、基礎スラブ１１のみの直接基礎形式が用いられ、これよりも軟弱な地盤Ｌ2に位置する部分については、堅固な地盤Ｌ1まで打ち込んだ杭１２によって基礎スラブ１１を支承する杭基礎形式が用いられている。
【００２２】
そして、この基礎構造おいては、直接基礎形式と杭基礎形式との境界部分における基礎スラブ１１の下面側に、図２に示したものと同様の接地圧制御材１３が敷設されている。
【００２３】
したがって、本実施形態の基礎構造によれば、直接基礎形式と杭基礎形式との境界部分における基礎スラブ１１の下面側に、接地圧制御材１３を敷設しているために、この接地圧制御材１３によって上記境界部分に作用する応力集中を緩和して、基礎スラブ１１の安全性を確保することができる。
【００２４】
なお、この場合にも、堅固な地層Ｌ1に位置する直接基礎形式による基礎スラブ１１下面のほぼ全面にわたって接地圧制御材１３を敷設すれば、堅固な地層Ｌ1から作用する土圧も抑制して、一層基礎スラブ１１の安全性を確保することが可能になる。
【００２５】
（他の実施形態）
ところで、比較的軟弱な地盤に、図１および図３に示したような杭基礎形式の基礎構造を構築して地下構造を有する建物１０を建築するに際して、逆打ち工法が採用される場合がある。
【００２６】
、
この逆打ち工法は、先ず図４に示す逆打ち工程において、地中に外周山留壁を打設するとともに、ケーシングを打込んで内部を掘削し、上記ケーシング内にコンクリートを打設して場所打ち杭１２を施工するとともに、この場所打ち杭１２に、建物の地下部分のＲＣ柱の芯材となる鉄骨製の構真柱２０を建て込み、次いでこの構真柱２０の上部において１階の先行床２１および躯体の一部２２等を先行して構築した後に、これを支保工として地下部分を順次一次掘削および二次掘削しつつ地下部分を施工して行き、最終的に基礎の床付けレベルまで掘削して、上記構真柱２０回りに基礎スラブ１１を構築するものである。
【００２７】
そして、以降は、図５に示す順打ち工程において、先行して構築した躯体の一部２２上に、躯体の他部２３を構築してゆくものである。
したがって、この逆打ち工法においては、図４に示す逆打ち工程においては、基礎スラブを完成する前の地下階も含めた躯体重量Ｗ1を、杭１２のみによって支持することになる（杭基礎形式）。この際に、各杭１２に作用する支持荷重をＮ１Ｐとする。
【００２８】
次いで、図５に示す順打ち工程においては、杭基礎形式が完成するために、基礎スラブ１１を完成した後に構築する躯体重量Ｗ2を、基礎スラブ１１および杭１２によって支持することになる。この結果、各杭１２には、支持荷重をＮ1Pに、躯体重量Ｗ2を支持するための支持荷重Ｎ2Pが加わることになる。
【００２９】
ところが、全体の施工過程に変更が生じて、各工程における躯体重量Ｗ1、Ｗ2の値が、設計時に想定した値から大きく変動した場合に、杭１２と基礎スラブ１１が各々負担する支持荷重Ｎ1P＋Ｎ2P、Ｐ2に、影響を及ぼすことになり、特に基礎スラブ１１に想定以上の荷重が作用した場合に、接地圧が過度に高くなって、その安全性を損なうおそれが生じる。このような場合には、基礎スラブ１１を打設する前に、予め当該部分に上記接地圧制御材１３を敷設して、その上に基礎スラブ１１を構築することにより、上記接地圧制御材１３によって接地圧を抑制して基礎スラブ１１の安全性を担保することが可能になる。
【００３０】
なお、上記実施形態においては、接地圧制御材として、発泡スチロールからなるシートまたはブロック状の板状部材１４を用いた場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えばソイルセメント中に粒状の発泡スチロールを混入させたものや、あるいはゴム等の直下の地盤よりも軟質であって、かつ許容圧縮応力が明らかな物質からなる各種のシート状あるいはブロック状のものを用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  建物（構造物）
１１  基礎スラブ
１２  杭
１３  接地圧制御材
１４  発泡スチロール製の板状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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