(57)【要約】  【課題】  建築物および基礎構造物の荷重を考慮した上で、建築用地に敷設される基礎構造物の不同沈下評価、設計および設計評価をすることができる基礎構造物の不同沈下評価方法、基礎構造物の設計方法および基礎構造物の設計評価方法を提供すること。  【解決手段】  基礎構造物および建築物の設計内容に基づた荷重から建築用地上に重心位置を推定し、その推定重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線により基礎構造物の敷設範囲を２以上の小区画に分割し、各小区画毎に決定される測定地点毎に即時沈下量を求め、各測定地点毎に、その測定地点と他の測定地点との間における勾配を求めて、不同沈下が発生する可能性が評価される。その勾配が所定閾値以下となるように、又は、各小区画が受ける平均荷重度と建築用の地耐力との関係に基づいて、基礎構造物の底面積が設計される。【選択図】        図２   
2005171586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用地上に敷設される基礎構造物およびその基礎構造物上に載設される建築物の設計内容に基づいて、その建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼすものと予測される荷重を求めて、その荷重の重心位置を建築用地上に推定する重心位置推定工程と、
その重心位置推定工程により推定される建築物の重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線によって基礎構造物の敷設範囲を２以上の小区画に分割する分割工程と、
その分割工程により分割された各小区画毎に任意の測定地点を決定し、その測定地点毎に即時沈下量を求める沈下量導出工程と、
その沈下量導出工程により求められた各測定地点の即時沈下量に基づいて、その各測定地点毎に、その測定地点と他の測定地点との間における勾配を求める勾配算定工程と、
その勾配算定工程によって求められた勾配が所定閾値以上である場合に、不同沈下が発生する可能性が高い旨の評価をする沈下評価工程とを備えていることを特徴とする基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項２】
前記沈下量導出工程は、
地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を各測定地点毎に求める支持力度導出工程と、
その支持力度導出工程による導出結果に基づいて、各測定地点の所定地盤深度以浅に、許容支持力度が所定閾値以上となる支持地盤の存否を確認する支持地盤確認工程と、
その支持地盤確認工程によって全測定地点にて支持地盤の不存在が確認された場合に、各測定地点毎に、その測定地点が属する小区画の平面形状及び基礎構造物の剛性で定まる係数（Ｉｓ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、その測定地点における地盤のヤング係数（Ｅ）と、その測定地点が属する小区画に作用する平均荷重度（ｑ）と、その小区画の代表長さ（ｂ）とに基づいて、その測定地点の即時沈下量（ＳＥ）を、
ＳＥ＝Ｉｓ・（１−ν２）・ｑ・ｂ・Ｅ−１  ・・・（１）
によって求める沈下量算定工程とを備えていることを特徴とする請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項３】
前記沈下量導出工程は、
地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を各測定地点毎に求める支持力度導出工程と、
その支持力度導出工程による導出結果に基づいて、各測定地点の所定地盤深度以浅に、許容支持力度が所定閾値以上となる支持地盤の存否を確認する支持地盤確認工程と、
その支持地盤確認工程によって全測定地点にて支持地盤の存在が確認された場合に、各測定地点毎に、その測定地点における支持地盤までの地盤深度およびその測定地点が属する小区画の平面形状で定まる係数（μＨ）と、その測定地点における地盤のヤング係数（Ｅ）と、その測定地点が属する小区画に作用する平均荷重度（ｑ）と、その小区画の代表面積（Ａ）とに基づいて、その測定地点の即時沈下量（ＳＥ）を、
ＳＥ＝μＨ・ｑ・Ａ１／２ ・Ｅ−１  ・・・（２）
によって求める沈下量算定工程とを備えていることを特徴とする請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項４】
前記支持力度導出工程は、
各測定地点毎に、起振周波数（ｆ）を所定範囲で変化させた場合におけるその測定地点の地表でのレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変化を求める速度導出工程と、
その速度導出工程により求められた起振周波数（ｆ）及びレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）に基づいて、
Ｄ＝Ｖｒｍ・（２・ｆ）−１  ・・・（３）
の関係から、各測定地点毎に、レイリー波計測速度（Ｖｒｍ）に対応する地盤深度（Ｄ）を求める深度算定工程と、
その深度算定工程により求められた地盤深度（Ｄ）に対するレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変化特性からレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変曲点が抽出される場合に、その抽出された変曲点を境界として測定地点下の地盤を地盤深度（Ｄ）方向に２以上の速度層に分割する処理を各測定地点毎に行う速度層分割工程と、
その速度層分割工程により分割された各速度層毎に、その速度層の浅い側の境界の地盤深度（Ｄａ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍａ）と、深い側の境界の地盤深度（Ｄｂ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍｂ）とを用いて、その速度層内を伝播するレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、
Ｖｒ＝｛（Ｖｒｍｂ２・Ｄｂ−Ｖｒｍａ２・Ｄａ）／（Ｄｂ−Ｄａ）｝１／２  ・・・（４）
によって、各測定地点毎に求める伝播速度算定工程と、
その伝播速度算定工程により求められたレイリー波伝播速度（Ｖｒ）と、略１７．０から略１７．１の範囲の値を有する係数（α）と、略０．４４０から略０．４４１の範囲の値を有する指数（β）とに基づいて、各速度層における許容支持力度（ｑａ）を、
Ｖｒ＝α・ｑａβ  ・・・（５）
によって、各測定地点毎に求める支持力度算定工程とを備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項５】
請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、及び伝播速度算定工程を備えており、
前記沈下量算定工程は、各測定地点毎に、その測定地点におけるレイリー波の平均化速度（ＡＶｒ）と、その測定地点における地盤の単位体積重量（ρ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、そのポアソン比（ν）から定められる係数（ａ）とに基づいて、地盤のヤング係数（Ｅ）を、
Ｅ＝２・ρ・（１＋ν）・（ａ・ＡＶｒ）２  ・・・（６）
によって求めるものであり、
前記平均化速度（ＡＶｒ）には、その測定地点について、前記速度層分割工程により確認された速度層が１つ存在する場合にその速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、又は、速度層が２以上存在する場合にその速度層の各レイリー波伝播速度（Ｖｒ）の平均値を用いることを特徴とする請求項２記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項６】
請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、及び伝播速度算定工程を備えており、
前記沈下量算定工程は、各測定地点毎に、その測定地点におけるレイリー波の平均化速度（ＡＶｒ）と、その測定地点における地盤の単位体積重量（ρ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、そのポアソン比（ν）から定められる係数（ａ）とに基づいて、地盤のヤング係数（Ｅ）を、
Ｅ＝２・ρ・（１＋ν）・（ａ・ＡＶｒ）２  ・・・（６）
によって求めるものであり、
前記平均化速度（ＡＶｒ）には、その測定地点について、前記支持地盤確認工程により確認された支持地盤の地盤深度（Ｈ）までに前記速度層分割工程により確認された速度層が１つ存在する場合にその速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、又は、速度層が２以上存在する場合にその２以上の速度層の各レイリー波伝播速度（Ｖｒ）の平均値を用いることを特徴とする請求項３記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項７】
請求項４記載の支持力度導出工程を備えており、
前記支持地盤確認工程は、その支持力度導出工程により求められた許容支持力度が所定閾値以上となる速度層が全ての測定地点にて所定地盤深度以浅に存在する場合に、各測定地点の地下に支持地盤が存在するものと判断することを特徴とする請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項８】
前記沈下量導出工程では、前記分割工程により分割された２以上の小区画毎に、基礎構造物の敷設範囲の境界線付近であって前記重心位置推定工程により推定された重心位置からの距離がより大きくなる位置に測定地点を決定することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項９】
前記分割工程は、基礎構造物の敷設範囲が略矩形状の領域内に包摂される場合、その略矩形状の領域の一辺に略直交する方向とその一辺と交わる他辺と略直交する方向とにそれぞれ延びる２本の仮想線が、建築物の重心位置を通過し且つその重心位置にて略直交することによって、基礎構造物の敷設範囲を４つの小区画に分割することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法。
【請求項１０】
建築用地上に敷設される基礎構造物およびその基礎構造物上に載設される建築物の設計内容に基づいて、その建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼすものと予測される荷重を求めて、その荷重の重心位置を建築用地上に推定する重心位置推定工程と、
その重心位置推定工程により推定される建築物の重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線によって基礎構造物の敷設範囲を２以上の小区画に分割する分割工程と、
その分割工程により分割された各小区画毎に基礎構造物と建築物との合計荷重を分割して、その各小区画毎に、その小区画上に設けられる基礎構造物及び建築物の部分荷重を求める小区画荷重算定工程と、
その小区画荷重算定工程により求められる部分荷重を受ける各小区画毎に、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の仮想底面積を求める仮想底面積算定工程と、
その仮想底面積算定工程により求められた仮想底面積で前記小区画荷重算定工程により求められた部分荷重を除して、各小区画毎に、その小区画が受ける平均荷重度を求める平均荷重度算定工程と、
その平均荷重度算定工程により求められる平均荷重度を受ける基礎構造物の敷設範囲における建築用の地耐力を求める地耐力導出工程と、
その地耐力導出工程により求められた地耐力と前記平均荷重度算定工程により求められた平均荷重度とを各小区画毎に比較し、平均荷重度が地耐力を越える小区画については、地耐力未満の平均荷重度となるように、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を設計する基礎底部設計工程とを備えていることを特徴とする基礎構造物の設計方法。
【請求項１１】
前記基礎底部設計工程に代えて、
前記平均荷重度算定工程により求められた各小区画の平均荷重度が前記地耐力導出工程により求められた地耐力未満となり、且つ、その各小区画毎の平均荷重度が略均一となるように、各小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を設計する基礎底部設計工程を備えていることを特徴とする請求項１０記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１２】
前記重心位置推定工程では、基礎構造物として布基礎の立上がり部のみを用いており、
前記仮想底面積算定工程では、基礎構造物の仮想底面積として布基礎の立上がり部における下端面積を用いており、
前記基礎底部設計工程では、建築用地の敷設範囲を分割した各小区画上に敷設される布基礎の部分における立上がり部下端にフーチング部を設け、そのフーチング部の底面積を設計することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１３】
前記重心位置推定工程では、基礎構造物としてベース部を有するべた基礎を用いており、
前記仮想底面積算定工程では、基礎構造物の仮想底面積としてべた基礎のベース部の現状の底面積を用いており、
前記基礎底部設計工程では、建築用地の敷設範囲を分割した各小区画上に敷設されるべた基礎の部分におけるベース部の縁辺部の部分的な拡張またはベース部の部分的な除去によって、そのべた基礎の底面積を設計することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１４】
前記地耐力導出工程は、前記分割工程により分割された各小区画毎に任意の測定地点を決定し、その測定地点毎に建築用地における基礎構造物との接地面の許容支持力度を求め、その各小区画毎の許容支持力度の中で最小値を地耐力として決定することを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１５】
前記地耐力導出工程は、
前記分割工程により分割された各測定地点毎に、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を求めるため、請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、伝播速度算定工程、及び支持力度算定工程を有する支持力度導出工程と、
その支持力度導出工程により求めた結果に基づいて、基礎構造物と建築用地との接地面が位置する地盤深度における許容支持力度を、各測定地点毎に求めて各測定地点毎の地耐力とする測定地点地耐力算定工程と、
その測定地点地耐力算定工程により求められた各測定地点毎の地耐力の中で最小値となる測定地点の地耐力以上を、建築用地全体の地耐力として決定する地耐力決定工程とを備えていることを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１６】
前記地耐力導出工程では、前記分割工程により分割された２以上の小区画毎に、基礎構造物の敷設範囲の境界線付近であって前記重心位置推定工程により推定された重心位置からの距離がより大きくなる位置に測定地点を決定することを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１７】
前記分割工程は、基礎構造物の敷設範囲が略矩形状の領域内に包摂される場合、その略矩形状の領域の一辺に略直交する方向とその一辺と交わる他辺と略直交する方向とにそれぞれ延びる２本の仮想線が、建築物の重心位置を通過し且つその重心位置にて略直交することによって、基礎構造物の敷設範囲を４つの小区画に分割することを特徴とする請求項１０から１６のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法。
【請求項１８】
請求項１から８のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によって不同沈下が発生する可能性が高い旨の評価がなされる場合に、請求項１記載の勾配算定工程により求められた勾配が所定閾値以上となる測定地点間について、即時沈下量の大きい方の測定地点が属する小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を拡大してその小区画の平均荷重度を低減させるか、又は、即時沈下量の小さい方の測定地点が属する小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を縮小してその小区画の平均荷重度を増加させる基礎底部設計変更工程と、
その基礎底部設計変更工程により減少又は増加された平均荷重度に基づいて請求項２又は３に記載の前記沈下量算定工程により即時沈下量を求め、その即時沈下量に基づいて前記勾配算定工程により他の測定地点との間における勾配を求め、その勾配が所定閾値以上であるか否かを再評価する設計変更評価工程とを備えていることを特徴とする請求項１８記載の基礎構造物の設計評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎構造物の不同沈下評価方法、基礎構造物の設計方法および基礎構造物の設計評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建築物を建築する場合には、建築用地の地盤状況に応じて、建築物が載設される基礎構造物を適切に設計することが重要となる。ここで、基礎構造物の設計方針の決定には、建築用地の地耐力や建築物や基礎構造物の施工後の建築用地の不同沈下の評価検討が必要不可欠である。
【特許文献１】特開２００３−２６８７５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、基礎構造物の設計には、必ずしも地盤状況のみを重視すべきとも言えないこともある。例えば、建築物及び基礎構造物を充分に支持可能な強固な地盤であれば、建築用地が建築物や基礎構造物から受ける荷重を考慮せずとも、不同沈下に対する安全性の高い基礎構造物を容易に設計できると思われる。
【０００４】
とはいえ、我国のように軟弱地盤が広範に分布する国土では、ごく一部の建築物および基礎構造物が強固な地盤上に建築されているだけで、その他の多くの建築物および基礎構造物は軟弱地盤上に建築される状況にある。従って、建築物および基礎構造物の荷重は、建築用地の不同沈下に対して大きな影響を及ぼすことは必至である。
【０００５】
そこで、一般的に、建築物には、その構造上の安全性を確保する観点から、その構造設計において力学的に安定したものであることに加え、建築物の荷重や外力が建築用地の地盤に悪影響、例えば不同沈下を引き起こすものでないことが求められている。
【０００６】
ところが、一般住宅家屋などの小規模建築物は、居住者の利便性がより重視されるために間取り設計（いわゆる平面プラン）が最優先される傾向にある。そのため、構造設計上の不都合、例えば、建築物の各構造材に加わる荷重の不均衡などを無視して建築設計が成される場合が多々ある。このような建築物は、それ全体として荷重バランスを欠くものであり、このことが建築用地の不同沈下を招来する結果を招いている。
【０００７】
このように建築物および基礎構造物の荷重の影響と、建築用地の地耐力とを加味した上で、建築物および基礎構造物の施工後における建築用地の不同沈下を検討すべきであることは明らかである。しかしながら、これら両方の視点について考慮がなされた基礎構造物の不同沈下評価、基礎構造物の設計方法、又は基礎構造物の設計評価方法は、現在もなお提案されていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、建築物および基礎構造物の荷重を考慮した上で、建築用地に敷設される基礎構造物の不同沈下評価、設計および設計評価をすることができる基礎構造物の不同沈下評価方法、基礎構造物の設計方法および基礎構造物の設計評価方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、建築用地上に敷設される基礎構造物およびその基礎構造物上に載設される建築物の設計内容に基づいて、その建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼすものと予測される荷重を求めて、その荷重の重心位置を建築用地上に推定する重心位置推定工程と、その重心位置推定工程により推定される建築物の重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線によって基礎構造物の敷設範囲を２以上の小区画に分割する分割工程と、その分割工程により分割された各小区画毎に任意の測定地点を決定し、その測定地点毎に即時沈下量を求める沈下量導出工程と、その沈下量導出工程により求められた各測定地点の即時沈下量に基づいて、その各測定地点毎に、その測定地点と他の測定地点との間における勾配を求める勾配算定工程と、その勾配算定工程によって求められた勾配が所定閾値以上である場合に、不同沈下が発生する可能性が高い旨の評価をする沈下評価工程とを備えている。
【００１０】
この請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、建築物および基礎構造物の設計内容からは、重心位置推定工程によって、一般的な構造設計計算に基づいて建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼす荷重の予測値が求められ、その予測値から建築用地上に平面的な重心位置が推定される。かかる重心位置を推定するのは、物理モデル化された建築物および基礎構造物が当該重心位置を支点として建築用地上で傾くと想定されるからである。
【００１１】
なお、建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼす荷重の予測値を求める場合には、建築物の建築後に屋内や基礎構造物の敷設範囲内に設置される家財道具などの重量を考慮に入れることは当然に可能である。
【００１２】
重心位置が推定されると、分割工程によって、基礎構造物の敷設範囲は、上記した重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線により２以上の小区画に分割される。敷設範囲全体には建築物および基礎構造物の荷重が無数の質点の不均一な分布荷重として作用するものと考えられるが、評価をより画一的に行うために、建築物および基礎構造物の荷重を各小区画毎に独立して作用する一様分布荷重と仮定して取り扱うためである。
【００１３】
基礎構造物の敷設範囲の分割後、その分割された各小区画毎に、沈下量導出工程によって任意の測定地点が決定されその測定地点毎に即時沈下量が求められる。この各測定地点の即時沈下量をもって、各小区画の即時沈下量と仮に推定するためである。そして、沈下量導出工程により即時沈下量が求めれた後は、勾配算定工程によって、各測定地点毎に、他の測定地点との間の距離と即時沈下量の差分とから勾配が求められ、その求められた各勾配が所定閾値以上であるか否かが沈下評価工程によって判断される。
【００１４】
勾配が所定閾値以上であれば、その勾配に対応する測定地点間の傾斜は、建築物および基礎構造物に歪みなどをもたらす虞がある程度の不同沈下を伴う可能性が高く、かかる場合には、不同沈下が生じる可能性が高い旨の評価がなされる。一方、勾配が所定閾値未満であれば、その勾配に対応する測定地点間の傾斜は、建築物および基礎構造物に顕著な歪みをもたらす虞が稀有であり、不同沈下が生じる可能性が低い旨の評価がなされる。
【００１５】
請求項２記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、前記沈下量導出工程は、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を各測定地点毎に求める支持力度導出工程と、その支持力度導出工程による導出結果に基づいて、各測定地点の所定地盤深度以浅に、許容支持力度が所定閾値以上となる支持地盤の存否を確認する支持地盤確認工程と、その支持地盤確認工程によって全測定地点にて支持地盤の不存在が確認された場合に、各測定地点毎に、その測定地点が属する小区画の平面形状及び基礎構造物の剛性で定まる係数（Ｉｓ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、その測定地点における地盤のヤング係数（Ｅ）と、その測定地点が属する小区画に作用する平均荷重度（ｑ）と、その小区画の代表長さ（ｂ）とに基づいて、その測定地点の即時沈下量（ＳＥ）を、
ＳＥ＝Ｉｓ・（１−ν２）・ｑ・ｂ・Ｅ−１  ・・・（１）
によって求める沈下量算定工程とを備えている。
【００１６】
なお、式（１）中の「・」は、乗算の演算子である（本明細書内で同じ）。
【００１７】
この請求項２記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、各小区画の測定地点毎に、支持力度導出工程によって、その測定地点の地下について地盤深度に対応する許容支持力度の変化が求められる。そして、支持地盤確認工程によって、各測定地点毎に所定の地盤深度（地中深さ）以浅の許容支持力度が確認され、全ての測定地点について許容支持力度が所定閾値未満であれば、所定地盤深度以浅での支持地盤の不存在が確認される。
【００１８】
このように支持地盤が所定地盤深度以浅に不存在の場合は、各測定地点毎に、沈下量算定工程によって、上記式（１）で即時沈下量（ＳＥ）が求められる。このとき求められる即時沈下量（ＳＥ）は、許容支持力度の変化が求められた測定地点を含む小区画上にのみ敷設される構造物の一部分に関するものである。すなわち、建築物および基礎構造物は各小区画毎にその上に存在するであろう部分に観念的に分割され、その建築物および基礎構造物の分割された部分毎に即時沈下量（ＳＥ）が求められる。
【００１９】
即時沈下量（ＳＥ）を求める場合、係数（Ｉｓ）及び代表長さ（ｂ）については、基礎構造物の具体的形状を考慮した上で決定することも可能であり、かつ、その方がより厳密な即時沈下量（ＳＥ）を算定することもできよう。しかしながら、本発明では、係数（Ｉｓ）及び代表長さ（ｂ）を決定する場合に、小区画の平面形状、面積および短辺長さを基準に用いることで、不同沈下の評価結果の妥当性を確保ししつつ、その評価基準の画一化を図って、評価方法全体としての簡略化を実現している。
【００２０】
具体的に、上記式（１）に用いる場合、係数（Ｉｓ）については、基礎構造物の剛性を決定基準とすると共に測定地点が属する小区画の平面形状も決定基準として加味している。また、小区画の代表長さ（ｂ）は、例えば、小区画が長方形状である場合にはその小区画の短辺長さが用いられる。
【００２１】
請求項３記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、前記沈下量導出工程は、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を各測定地点毎に求める支持力度導出工程と、その支持力度導出工程による導出結果に基づいて、各測定地点の所定地盤深度以浅に、許容支持力度が所定閾値以上となる支持地盤の存否を確認する支持地盤確認工程と、その支持地盤確認工程によって全測定地点にて支持地盤の存在が確認された場合に、各測定地点毎に、その測定地点における支持地盤までの地盤深度およびその測定地点が属する小区画の平面形状で定まる係数（μＨ）と、その測定地点における地盤のヤング係数（Ｅ）と、その測定地点が属する小区画に作用する平均荷重度（ｑ）と、その小区画の代表面積（Ａ）とに基づいて、その測定地点の即時沈下量（ＳＥ）を、
ＳＥ＝μＨ・ｑ・Ａ１／２ ・Ｅ−１  ・・・（２）
によって求める沈下量算定工程とを備えている。
【００２２】
この請求項３記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項１記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、各小区画の測定地点毎に、支持力度導出工程によって、その測定地点の地下について地盤深度に対応する許容支持力度の変化が求められる。そして、支持地盤確認工程によって、各測定地点毎について所定の地盤深度（地中深さ）以浅の許容支持力度が確認され、全ての測定地点について許容支持力度が所定閾値以上であれば、所定地盤深度以浅での支持地盤の存在が確認される。
【００２３】
このように支持地盤が所定地盤深度以浅に存在する場合は、各測定地点毎に、沈下量算定工程によって、上記式（２）で即時沈下量（ＳＥ）が求められる。このとき求められる即時沈下量（ＳＥ）は、許容支持力度の変化が求められた測定地点を含む小区画上にのみ敷設される構造物の一部分に関するものである。すなわち、建築物および基礎構造物は各小区画毎にその上に存在するであろう部分に観念的に分割され、その建築物および基礎構造物の分割された部分毎に即時沈下量（ＳＥ）が求められる。
【００２４】
即時沈下量（ＳＥ）を求める場合、係数（μＨ）及び代表面積（Ａ）については、基礎構造物の具体的形状を考慮した上で決定することも可能であり、かつ、その方がより厳密な即時沈下量を算定することもできよう。しかしながら、本発明では、係数（μＨ）及び面積（Ａ）を決定する場合に、小区画の平面形状、面積を基準に用いることで、不同沈下の評価結果の妥当性を確保ししつつ、その評価基準の画一化を図って、評価方法全体としての簡略化を実現している。
【００２５】
具体的に、上記式（２）に用いる場合、係数（μＨ）については、測定地点における支持地盤までの地盤深度を決定基準とする共に測定地点が属する小区画の平面形状も決定基準として加味している。また、代表面積（Ａ）としては、小区画の面積が用いられる。
【００２６】
請求項４記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、前記支持力度導出工程は、各測定地点毎に、起振周波数（ｆ）を所定範囲で変化させた場合におけるその測定地点の地表でのレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変化を求める速度導出工程と、その速度導出工程により求められた起振周波数（ｆ）及びレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）に基づいて、
Ｄ＝Ｖｒｍ・（２・ｆ）−１  ・・・（３）
の関係から、各測定地点毎に、レイリー波計測速度（Ｖｒｍ）に対応する地盤深度（Ｄ）を求める深度算定工程と、その深度算定工程により求められた地盤深度（Ｄ）に対するレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変化特性からレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変曲点が抽出される場合に、その抽出された変曲点を境界として測定地点下の地盤を地盤深度（Ｄ）方向に２以上の速度層に分割する処理を各測定地点毎に行う速度層分割工程と、その速度層分割工程により分割された各速度層毎に、その速度層の浅い側の境界の地盤深度（Ｄａ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍａ）と、深い側の境界の地盤深度（Ｄｂ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍｂ）とを用いて、その速度層内を伝播するレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、
Ｖｒ＝｛（Ｖｒｍｂ２・Ｄｂ−Ｖｒｍａ２・Ｄａ）／（Ｄｂ−Ｄａ）｝１／２  ・・・（４）
によって、各測定地点毎に求める伝播速度算定工程と、その伝播速度算定工程により求められたレイリー波伝播速度（Ｖｒ）と、略１７．０から略１７．１の範囲の値を有する係数（α）と、略０．４４０から略０．４４１の範囲の値を有する指数（β）とに基づいて、各速度層における許容支持力度（ｑａ）を、
Ｖｒ＝α・ｑａβ  ・・・（５）
によって、各測定地点毎に求める支持力度算定工程とを備えている。
【００２７】
なお、式（４）中の「／」は、除算の演算子である（本明細書内で同じ）。
【００２８】
請求項４記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、速度導出工程によって、各測定地点毎に、起振周波数（ｆ）を所定範囲で変化させて測定地点の地表でレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変化を求めるために、現場試験が実施される。この現場試験により求められた起振周波数（ｆ）とレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）との関係からは、深度算定工程によって、上記式（３）を用いてレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）に対応する地盤深度（Ｄ）が求められる。
【００２９】
ここで、計測されたレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）は、地表面から上記式（３）に基づいて求められる地盤深度（Ｄ）までの地中を伝播するレイリー波の平均速度に相当するものであり、地盤深度（Ｄ）を伝播するレイリー波の真の伝播速度ではない。そこで、以下の工程によって、地盤深度（Ｄ）に対応する真のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）が導出される。
【００３０】
具体的には、まず、深度算定工程により求めた各測定地点毎の地盤深度（Ｄ）とレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）との関係から、速度層分割工程によって、レイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の変曲点が抽出される。ある測定地点について１つ以上の変曲点が抽出されると、その測定地点の地下は２以上の速度層に分割される。変曲点は、地盤深度（Ｄ）及びレイリー波計測速度（Ｖｒｍ）の特性が変化する境界を示しているからである。
【００３１】
そして、すべての測定地点について速度層の分割がなされれば、各測定地点毎に、その測定地点の地下にある各速度層の境界となる地盤深度（Ｄ）が明らかとなる。そして更に、伝播速度算定工程によって、各測定地点の各速度層毎に、その速度層の浅い側の境界における地盤深度（Ｄａ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍａ）と、深い側の境界の地盤深度（Ｄｂ）及びそれに対応するレイリー波計測速度（Ｖｒｍｂ）とを用いて、上記式（４）によって、その速度層内を伝播するレイリー波伝播速度（Ｖｒ）が求められる。
【００３２】
このレイリー波伝播速度（Ｖｒ）の算定は、全ての測定地点における全ての速度層について行われる。この算定が完了すると、そのレイリー波伝播速度（Ｖｒ）に基づいて、各速度層毎の許容支持力度（ｑａ）が上記式（５）により求められる。ここで、式（５）は、上記した伝播速度算定工程により求められるレイリー波伝播速度（Ｖｒ）と平板載荷試験により求められる許容支持力度（ｑａ）との相関関係を試験的に明らかにした関係式である。従って、この式（５）によれば、実際に平板載荷試験を実施せずとも、平板載荷試験による試験結果と同等の許容支持力度（ｑａ）を、レイリー波伝播速度（Ｖｒ）のみから求められる。
【００３３】
以上のように、支持力度導出工程によれば、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化が各測定地点毎に求められるので、この各測定地点毎の許容支持力度に基づいて各測定地点下の支持地盤の存否を確認することもできる。各測定支点毎にボーリング調査や平板載荷試験などの高コストの調査試験を実施せずとも、レイリー波探査による低廉な調査方法によって所定地盤深度以浅における支持地盤の存否を確認できるので、建築費用全体に占める不同沈下評価コストを低減できる。
【００３４】
請求項５記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項２記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、及び伝播速度算定工程を備えており、前記沈下量算定工程は、各測定地点毎に、その測定地点におけるレイリー波の平均化速度（ＡＶｒ）と、その測定地点における地盤の単位体積重量（ρ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、そのポアソン比（ν）から定められる係数（ａ）とに基づいて、地盤のヤング係数（Ｅ）を、
Ｅ＝２・ρ・（１＋ν）・（ａ・ＡＶｒ）２  ・・・（６）
によって求めるものであり、前記平均化速度（ＡＶｒ）には、その測定地点について、前記速度層分割工程により確認された速度層が１つ存在する場合にその速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、又は、速度層が２以上存在する場合にその速度層の各レイリー波伝播速度（Ｖｒ）の平均値を用いる。
【００３５】
この請求項５記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項２記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、速度層分割工程により確認された１又は２以上の速度層は１つの地層と捉えられ、上記式（６）の平均化速度（ＡＶｒ）は、確認された１つの速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）、又は確認された２以上の速度層の伝播速度（Ｖｒ）の平均値として決定される。よって、ヤング係数（Ｅ）に対する各速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）の影響を、平均化速度（ＡＶｒ）という１つの画一化された変数によって処理することができ、ヤング係数Ｅの算定の簡素化が図られる。
【００３６】
請求項６記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項３記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、及び伝播速度算定工程を備えており、前記沈下量算定工程は、各測定地点毎に、その測定地点におけるレイリー波の平均化速度（ＡＶｒ）と、その測定地点における地盤の単位体積重量（ρ）と、その測定地点における地盤のポアソン比（ν）と、そのポアソン比（ν）から定められる係数（ａ）とに基づいて、地盤のヤング係数（Ｅ）を、
Ｅ＝２・ρ・（１＋ν）・（ａ・ＡＶｒ）２  ・・・（６）
によって求めるものであり、前記平均化速度（ＡＶｒ）には、その測定地点について、前記支持地盤確認工程により確認された支持地盤の地盤深度（Ｈ）までに前記速度層分割工程により確認された速度層が１つ存在する場合にその速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）を、又は、速度層が２以上存在する場合にその２以上の速度層の各レイリー波伝播速度（Ｖｒ）の平均値を用いる。
【００３７】
この請求項６記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項３記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、支持地盤以浅に存在する１又は２以上の速度層は１つの地層と捉えられ、上記式（６）の平均化速度（ＡＶｒ）は、支持地盤以浅に存在する速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）、又は支持地盤以浅に存在する２以上の速度層の伝播速度（Ｖｒ）の平均値として決定される。よって、ヤング係数（Ｅ）に対する各速度層のレイリー波伝播速度（Ｖｒ）の影響を、平均化速度（ＡＶｒ）という１つの画一化された変数によって処理することができ、ヤング係数Ｅの算定の簡素化が図られる。
【００３８】
請求項７記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、請求項４記載の支持力度導出工程を備えており、前記支持地盤確認工程は、その支持力度導出工程により求められた許容支持力度が所定閾値以上となる速度層が全ての測定地点にて所定地盤深度以浅に存在する場合に、各測定地点の地下に支持地盤が存在するものと判断する。
【００３９】
この請求項７記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項２又は３に記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、請求項４記載の支持力度導出工程により全ての測定地点について全ての速度層の許容支持力度が求められると、支持地盤確認工程では、所定閾値以上の許容支持力度を示す速度層が所定地盤深度以浅に存在するか否かが確認される。
【００４０】
この結果、全ての測定地点について、所定閾値以上の許容支持力度を示す速度層が所定地盤深度以浅に存在すれば、その速度層以深を支持地盤として、請求項３記載の式（２）に基づいて沈下量算定工程が行われる。これに対して、所定閾値以上の許容支持力度を示す速度層が所定地盤深度以浅に不在であれば、支持地盤は建築用地に地下に不在であるものとして、請求項２記載の式（１）に基づいて沈下量算定工程が行われる。
【００４１】
請求項８記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項１から７のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、前記沈下量導出工程では、前記分割工程により分割された２以上の小区画毎に、基礎構造物の敷設範囲の境界線付近であって前記重心位置推定工程により推定された重心位置からの距離がより大きくなる位置に測定地点を決定する。
【００４２】
この請求項８記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、
請求項１から７のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、建築物及び基礎構造物の合体物を重心位置の点で支持すると仮定した場合、上記のようにして決定される測定地点の位置ではより即時沈下量が大きくなると考えられる。従って、この観点に基づけば、即時沈下量がより顕著に現れるであろう位置に測定地点を決定することで、より安全性の高い基礎構造物の不同沈下評価が実現される。
【００４３】
請求項９記載の基礎構造物の不同沈下評価方法は、請求項１から８のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法において、前記分割工程は、基礎構造物の敷設範囲が略矩形状の領域内に包摂される場合、その略矩形状の領域の一辺に略直交する方向とその一辺と交わる他辺と略直交する方向とにそれぞれ延びる２本の仮想線が、建築物の重心位置を通過し且つその重心位置にて略直交することによって、基礎構造物の敷設範囲を４つの小区画に分割する。
【００４４】
この請求項９記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、請求項１から８のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法と同様に作用する上、基礎構造物の敷設範囲は、分割工程によって、建築物の重心位置を通過し且つその重心位置にて略直交する２本の仮想線によって４つの小区画に分割される。ここで、基礎構造物の敷設範囲は基礎構造物の平面形状によって決定されるが、一般住宅家屋などの基礎構造物の平面形状の多くは略矩形状（又は略四角形状）の領域に包摂される平面形状に類型化が可能である。
【００４５】
そこで、略矩形状の領域に包摂される基礎構造物の敷設範囲については、一律に、上記のごとく４つの小区画に分割すれば、建築工事が異なるなどして基礎構造物の平面形状が変わる度に、基礎構造物の敷設範囲を分割するパターンを検討する必要がなく、多くの基礎構造物について分割工程を画一的に行うことができる。このことは、多種多様な建築仕様に対する不同沈下評価の画一化を図ることに資する。
【００４６】
しかも、２本の仮想線により敷設範囲を分割する場合、その２本の仮想線のうち１本は基礎構造物の敷設範囲を包摂する略矩形状に領域における一辺と略直交され、かつ、残りのもう１本は、前記一辺と交わる他辺と略直交されるので、分割後の小区画自体も略矩形状の領域に包摂される平面形状に類型化することができる。よって、その後に、各小区画の形状や、代表長さや、面積などを計算する場合に簡便である。
【００４７】
請求項１０記載の基礎構造物の設計方法は、建築用地上に敷設される基礎構造物およびその基礎構造物上に載設される建築物の設計内容に基づいて、その建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼすものと予測される荷重を求めて、その荷重の重心位置を建築用地上に推定する重心位置推定工程と、その重心位置推定工程により推定される建築物の重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線によって基礎構造物の敷設範囲を２以上の小区画に分割する分割工程と、その分割工程により分割された各小区画毎に基礎構造物と建築物との合計荷重を分割して、その各小区画毎に、その小区画上に設けられる基礎構造物及び建築物の部分荷重を求める小区画荷重算定工程と、その小区画荷重算定工程により求められる部分荷重を受ける各小区画毎に、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の仮想底面積を求める仮想底面積算定工程と、その仮想底面積算定工程により求められた仮想底面積で前記小区画荷重算定工程により求められた部分荷重を除して、各小区画毎に、その小区画が受ける平均荷重度を求める平均荷重度算定工程と、その平均荷重度算定工程により求められる平均荷重度を受ける基礎構造物の敷設範囲における建築用の地耐力を求める地耐力導出工程と、その地耐力導出工程により求められた地耐力と前記平均荷重度算定工程により求められた平均荷重度とを各小区画毎に比較し、平均荷重度が地耐力を越える小区画については、地耐力未満の平均荷重度となるように、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を設計する基礎底部設計工程とを備えている。
【００４８】
この請求１０記載の基礎構造物の設計方法によれば、建築物および基礎構造物の設計内容からは、重心位置推定工程によって、一般的な構造設計計算に基づいて建築物および基礎構造物が建築用地に及ぼす荷重の予測値が求められ、その予測値から建築用地上に平面的な重心位置が推定される。重心位置が推定されると、分割工程によって、基礎構造物の敷設範囲は、上記した重心位置を起点に放射線状に延びる仮想線により２以上の小区画に分割される。
【００４９】
基礎構造物の敷設範囲の分割後、小区画荷重算定工程によって、各小区画上に設けられる基礎構造物及び建築物の部分荷重が、基礎構造物と建築物との合計荷重を各小区画毎に分割することで求められる。一方、仮想底面積算定工程によれば、各小区画毎に、その小区画上に敷設される部分について仮想底面積が基礎構造物の設計内容から求められる。
【００５０】
そして、建築構造物および建築物が各小区画に及ぼす平均荷重度は、平均荷重度算定工程によって、各小区画毎に、小区画荷重算定工程で求めた部分荷重を仮想底面積算定工程で求めた仮想底面積で除することで求められる。この各小区画毎の平均荷重度は、各小区画が建築物および基礎構造物から受ける圧力である。また一方で、地耐力導出工程によれば、基礎構造物の敷設範囲における建築用地の地耐力が求められる。
【００５１】
ここで、地耐力とは建築用地が建築物および基礎構造物を支持する際の耐力（支持力度）を示すものである。従って、この地耐力に比べて各小区画の平均荷重度が小さければ建築用地は建築物および基礎構造物の荷重に打ち勝つので沈下する危険度は低く、反対に、地耐力に比べて各小区画の平均荷重度が大きければ建築用地は建築物および基礎構造物の荷重に打ち負けて沈下する危険度が高いと推測できる。
【００５２】
そこで、基礎底部設計工程によれば、地耐力導出工程で得た地耐力と平均荷重度算定工程により求められた平均荷重度とを各小区画毎に比較し、平均荷重度が地耐力を越える小区画については、地耐力未満の平均荷重度となるように、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を設計するのである。
【００５３】
請求項１１記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０記載の基礎構造物の設計方法において、前記基礎底部設計工程に代えて、前記平均荷重度算定工程により求められた各小区画の平均荷重度が前記地耐力導出工程により求められた地耐力未満となり、且つ、その各小区画毎の平均荷重度が略均一となるように、各小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を設計する基礎底部設計工程を備えている。
【００５４】
請求項１２記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法において、前記重心位置推定工程では、基礎構造物として布基礎の立上がり部のみを用いており、前記仮想底面積算定工程では、基礎構造物の仮想底面積として布基礎の立上がり部における下端面積を用いており、前記基礎底部設計工程では、建築用地の敷設範囲を分割した各小区画上に敷設される布基礎の部分における立上がり部下端にフーチング部を設け、そのフーチング部の底面積を設計する。
【００５５】
この請求項１２記載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、重心位置推定工程および仮想底面積算定工程では、布基礎の立上がり部の設計内容を基に重心位置および仮想底面積を求めており、その後の基礎底部設計工程において初めて布基礎のフーチング部の底面積が設計される。重心位置推定工程および仮想底面積算定工程にて布基礎のフーチング部を考慮した設計内容を用いると、基礎底部設計工程で地耐力を考慮した上でフーチング部の底面積の設計する場合に、フーチング部の底面積を設計し直す必要があり、基礎底部設計工程の前にしたフーチング部の設計が無駄となり、処理を煩雑にするからである。
【００５６】
請求項１３記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法において、前記重心位置推定工程では、基礎構造物としてベース部を有するべた基礎を用いており、前記仮想底面積算定工程では、基礎構造物の仮想底面積としてべた基礎のベース部の現状の底面積を用いており、前記基礎底部設計工程では、建築用地の敷設範囲を分割した各小区画上に敷設されるべた基礎の部分におけるベース部の縁辺部の部分的な拡張またはベース部の部分的な除去によって、そのべた基礎の底面積を設計する。
【００５７】
この請求項１３記載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０又は１１に記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、重心位置推定工程および仮想底面積算定工程では、ベース部を有するべた基礎の設計内容を基に重心位置および仮想底面積を求めており、その後の基礎底部設計工程においては、べた基礎の縁辺部を部分的に拡張、又は、べた基礎のベース部を部分的に除去することによって、そのべた基礎の底面積が設計される。このようにすれば、べた基礎でも底面積の拡縮させて平均荷重度の調整が可能となる。
【００５８】
請求項１４記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０から１３のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法において、前記地耐力導出工程は、前記分割工程により分割された各小区画毎に任意の測定地点を決定し、その測定地点毎に建築用地における基礎構造物との接地面の許容支持力度を求め、その各小区画毎の許容支持力度の中で最小値を地耐力として決定する。
【００５９】
この請求項１４記載の基礎構造物の設計方法によれば、
請求項１０から１３のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、
地耐力導出工程によって、分割工程により分割された各小区画には任意の測定地点が決定され、その決定された測定地点毎に建築用地における基礎構造物との接地面の許容支持力度が求められ、その求められた各小区画毎の許容支持力度の中での最小値が地耐力とされる。このように地耐力を複数の測定地点についての最小の許容支持力度とすることで、地耐力をより小さく見積もることができ、より即時沈下や不同沈下の少ない基礎構造物の底面積の設計を実現できる。
【００６０】
請求項１５載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０から１４のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法において、前記地耐力導出工程は、前記分割工程により分割された各測定地点毎に、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化を求めるため、請求項４記載の速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、伝播速度算定工程、及び支持力度算定工程を有する支持力度導出工程と、その支持力度導出工程により求めた結果に基づいて、基礎構造物と建築用地との接地面が位置する地盤深度における許容支持力度を、各測定地点毎に求めて各測定地点毎の地耐力とする測定地点地耐力算定工程と、その測定地点地耐力算定工程により求められた各測定地点毎の地耐力の中で最小値となる測定地点の地耐力以上を、建築用地全体の地耐力として決定する地耐力決定工程とを備えている。
【００６１】
請求項１５載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０から１４のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、支持力度導出工程では、請求項４記載の場合と同様にして速度導出工程、深度算定工程、速度層分割工程、伝播速度算定工程および支持力度算定工程によって、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化が各測定地点毎に求められる。この各測定地点毎の許容支持力度の導出結果に基づけば、測定地点地耐力算定工程によって、各測定地点毎に地耐力が求められる。
【００６２】
ここで、地耐力とは、上記の通り、建築用地が建築物および基礎構造物を支持する際の耐力を示すものであるが、更に言えば、基礎構造物の接地面が位置する地盤深度での許容支持力度である。かかる地盤深度にある部分以深の地盤が基礎構造物を支持するのであり、地盤の耐力は許容支持力度により客観的に数値化可能であるからである。
【００６３】
従って、各測定地点について地耐力を求める場合、測定地点地耐力算定工程によって、各測定地点毎に、基礎構造物と建築用地との接地面が位置する地盤深度における許容支持力度が、地盤深度の変化に伴う許容支持力度の変化から求められ、その求められた各測定地点の許容支持力度が各測定地点の地耐力とされるのである。
【００６４】
各測定地点の地耐力が求められると、その中で最小値となる測定地点の地耐力以上が、地耐力決定工程によって、建築用地全体の地耐力として決定される。このように最小値となる測定地点の地耐力以上を、建築用地全体の地耐力として採用することによって、建築用地全体の地耐力の最低値をより小さく見積もり、不同沈下や即時沈下に対してより安全性の高い設計を実現することができる。
【００６５】
請求項１６記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０から１５のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法において、前記地耐力導出工程では、前記分割工程により分割された２以上の小区画毎に、基礎構造物の敷設範囲の境界線付近であって前記重心位置推定工程により推定された重心位置からの距離がより大きくなる位置に測定地点を決定する。
【００６６】
この請求項１６記載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０から１５のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、地耐力が導出される測定地点は、地耐力導出工程によって、分割工程により分割された２以上の小区画毎に、基礎構造物の敷設範囲の境界線付近であって重心位置推定工程により推定された重心位置からの距離がより大きくなる位置に決定される。
【００６７】
建築物および基礎構造物の合体物が重心位置を支点に建築用地に対して力を及ぼす場合、重心位置からの距離が大きくなればなる程、重心位置を中心としたモーメントが大きくなって、地盤に対する広義的な外力が増加する。また、このことを受けて重心位置から離れた地点ほど重心位置（支点）に対する撓み量も増大する。つまり、これらのモーメントや撓み量の影響を最も受ける地点に測定地点、即ち、重心位置からの距離がより大きくなる基礎構造物の敷設範囲の境界線付近にて各小区画毎に測定地点で地耐力を求めることが、より安全性の高い設計内容を求めることができる。
【００６８】
請求項１７記載の基礎構造物の設計方法は、請求項１０から１６のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法において、前記分割工程は、基礎構造物の敷設範囲が略矩形状の領域内に包摂される場合、その略矩形状の領域の一辺に略直交する方向とその一辺と交わる他辺と略直交する方向とにそれぞれ延びる２本の仮想線が、建築物の重心位置を通過し且つその重心位置にて略直交することによって、基礎構造物の敷設範囲を４つの小区画に分割する。
【００６９】
請求項１７記載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０から１６のいずれかに記載の基礎構造物の設計方法と同様に作用する上、請求項９記載の建築構造物の不同沈下評価方法に準じた作用をなし得る。すなわち、多くの基礎構造物の敷設範囲を略矩形状の領域に包摂されるものとみなすことで、分割工程を画一的に行うことができる。また、その分割後の各小区画自体も略矩形状の領域に類型化されるので、各小区画の形状や、代表長さや、代表面積などを計算して利用する場合に簡便である。
【００７０】
請求項１８記載の基礎構造物の設計評価方法は、請求項１から８のいずれかに記載の基礎構造物の不同沈下評価方法によって不同沈下が発生する可能性が高い旨の評価がなされる場合に、請求項１記載の勾配算定工程により求められた勾配が所定閾値以上となる測定地点間について、即時沈下量の大きい方の測定地点が属する小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を拡大してその小区画の平均荷重度を低減させるか、又は、即時沈下量の小さい方の測定地点が属する小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を縮小してその小区画の平均荷重度を増加させる基礎底部設計変更工程と、その基礎底部設計変更工程により減少又は増加された平均荷重度に基づいて請求項２又は３に記載の前記沈下量算定工程により即時沈下量を求め、その即時沈下量に基づいて前記勾配算定工程により他の測定地点との間における勾配を求め、その勾配が所定閾値以上であるか否かを再評価する設計変更評価工程とを備えている。
【００７１】
この請求項１８記載の基礎構造物の設計評価方法によれば、基礎構造物の不同沈下評価方法によって不同沈下が発生する可能性が高い旨の評価がなされた場合、まず、不同沈下評価方法における勾配算定工程で得た各測定地点間の勾配に基づいて、所定閾値以上の勾配を示す測定地点間が抽出される。そして、この抽出された測定地点間について、その一方の測定地点が属する一方の小区画と、その他方の測定地点が属する他方の小区画との間における即時沈下量の不均衡是正が図られる。
【００７２】
この即時沈下量の不均衡を是正する場合は、互いの測定地点間の勾配が所定閾値以上となる一対の小区画のうちの一方について、その小区画に作用する平均荷重度を減少又は増加させることによって即時沈下量の減少又は増加させて、他方の小区画との即時沈下量の格差が低減される。
【００７３】
ここで、平均荷重度を減少させて即時沈下量の減少を図る場合には、基礎底部設計変更工程によって、勾配の改善対象となる一対の小区画のうち即時沈下量が大きい方の測定地点を有する小区画について、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を拡大させる設計変更がなされる。
【００７４】
これに対して、平均荷重度を増加させて即時沈下量の増加を図る場合には、基礎底部設計変更工程によって、勾配の改善対象となる一対の小区画のうち即時沈下量が小さい方の測定地点を有する小区画について、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積を縮小させる設計変更がなされる。
【００７５】
そして、設計変更評価工程によれば、沈下量算定工程によって、上記した基礎底部設計変更工程にて変更された平均荷重度から即時沈下量が求められる。この後、求められた即時沈下量に基づいて勾配算定工程により他の測定地点との間における勾配が求められ、その勾配が所定閾値以上であるか否かが設計変更評価工程によって再評価される。この再評価の結果、勾配が所定閾値未満であれば、不同沈下が発生する可能性が低い旨の評価がなされ、不同沈下に対する安全性の高い設計変更が実現されるのである。
【発明の効果】
【００７６】
本発明の基礎構造物の不同沈下評価方法によれば、建築用地に建築物および基礎構造物が敷設される以前に、その建築用地に建築物及び基礎構造物が建築された場合における不同沈下の発生の可能性を画一的に評価することができるという効果がある。また、建築後の不同沈下を事前に画一的に評価可能であることから、一般住宅家屋などの小規模建築物のように、高層ビルなどの大規模建築物に比べて構造設計が重要視されにくく且つ建築総費用に占める事前調査費用の割合が大きくなりがちな建築物であっても、建築物の不同沈下を低コストで評価できるという効果がある。しかも、この評価結果に基づいて、基礎構造物の構造設計を再検討することもできるので、例えば、建築物および建築用地に変更改良を加えることなく、不同沈下の起こり難い基礎構造物の設計を実現することもできるという効果がある。
【００７７】
請求項１０記載の基礎構造物の設計方法によれば、基礎底部設計工程によって、地耐力導出工程で得た地耐力と平均荷重度算定工程で得た平均荷重度とを各小区画毎に比較し、平均荷重度が地耐力を越える小区画については、地耐力未満の平均荷重度となるように、その小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積が設計される。この設計によって、平均荷重度が地耐力を越えていた小区画については平均荷重度を地耐力より低くできるので、地盤改良工事によって建築用地の地耐力を高めずとも、建築用地上での建築物及び基礎構造物の安定化を図ることができ、地盤改良工事に伴う建築コストの増加を抑制できるという効果がある。
【００７８】
請求項１１記載の基礎構造物の設計方法によれば、請求項１０記載の基礎構造物の設計方法の奏する効果に加え、各小区画上に敷設される基礎構造物の部分の底面積は、基礎底部設計工程によって、平均荷重度算定工程で求められる各小区画の平均荷重度が地耐力導出工程で求められる地耐力未満となり、かつ、各小区画毎の平均荷重度が略均一となるように設計される。この結果、建築物および基礎構造物が建築用地に対して及ぼす平均荷重度は、全ての小区画について略均一化されるので、建築物が載設される基礎構造物の不同沈下を抑制できるという効果がある。
【００７９】
請求項１８記載の基礎構造物の設計評価方法によれば、不同沈下が発生する可能性が高いとされる基礎構造物は、基礎底部設計変更工程によって底面積が設計変更され、設計変更評価工程により再評価された上で、不同沈下が発生する可能性が低いものに変更される。よって、地盤改良工事によって建築用地を不同沈下し難い強固なものに改良せずとも、充分に建築用地上での建築物及び基礎構造物の安定化を図ることができ、地盤改良工事に伴う建築コストの増加を抑制できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例によって不同沈下評価、設計、及び設計評価が行われる基礎構造物１の平面図であるとともに基礎構造物１から立設される建築物の支柱２の配置図でもある。なお、建築物自体の図示は省略し、図中では支柱２を正方形の線図にハッチングを付して図示し、全ての支柱２には符号を付さずに一部のみに付している。
【００８１】
基礎構造物１は、建築物の土台として建築用地３に敷設される鉄筋コンクリート製の構造物であって、いわゆるべた基礎と称されるものである。また、建築物とは、基礎構造物１上に載設（建築）される建築構造物であり、本実施例では二階建て住宅家屋を例に説明する。なお、本発明が適用される建築物は必ずしも二階建て住宅家屋に限定されるものではなく、その他の平屋建て住宅家屋や三階建て住宅家屋であっても良い。
【００８２】
図１に示すように、基礎構造物１のベース部１ａの平面形状や立上がり部１ｂの幅や配置は、基礎構造物１に載設される建築物の平面図、立面図、矩計図および仕上げ表などその他の各種図表で構成される建築計画図に基づいて、建築計画の段階で概略的には設計されている。よって、本実施例における基礎構造物１の設計又は設計評価は、不同沈下や建築用地３の地耐力を考慮した上での、べた基礎のベース部１ａの平面形状、断面形状、及び底面積の再設計、又は、その再設計の評価として位置づけられる。
【００８３】
なお、基礎構造物が布基礎の場合は、フーチング部の幅や配置の詳細設計を除けば、布基礎の立上がり部の幅や配置については建築計画図に基づいて建築計画段階で設計される。このため、本実施例によってなされる布基礎の設計又は設計評価とは、実際には、布基礎のフーチング部の平面形状、断面形状、及び底面積の設計、又は、その設計の評価として位置づけられる。
【００８４】
まず以下に、図１から図９を参照して、基礎構造物１の不同沈下評価方法について説明する。
【００８５】
基礎構造物１の不同沈下評価方法では、まず、上記した建築計画図に基づいて、図１に示した基礎構造物１から立設される各支柱２に加わる長期鉛直軸力が計算される。ここで、長期鉛直軸力の計算手段は特に限定されるものではなく、例えば手計算であっても、ＣＡＤシステムを用いた数値計算であっても良い。
【００８６】
基礎構造物１が各支柱２から受ける長期鉛直軸力の計算では、まず、上記した建築計画図に基づいて建築物の一階部における屋根裏の梁、桁、屋根垂木等の配置図である小屋伏せ図が作成され、建築物の一階部における屋根自体の荷重、屋根裏の梁、桁および屋根垂木などの荷重が算定（又は計算）されて、これらを支える各支柱２が受ける長期鉛直軸力に換算される。なお、降雪地域の建築用地３に建築物を建築する場合には、屋根自体の荷重に積雪による荷重も加算される。
【００８７】
また、建築計画図に基づいて建築物の二階部における梁伏せ図が作成され、建築物の二階部における床梁、胴差し、床材、及びその他の荷重（例えば、家財道具などの生活荷重）が算定されて、これらを支える各支柱２が受ける長期鉛直軸力に換算される。ここで、建築物の一階部および二階部における長期鉛直軸力の双方を受ける支柱２については、一階部および二階部の長期鉛直軸力が合計される。
【００８８】
更に、建築計画図に基づいて建築物の一階部における床荷重および生活荷重が算定され、これの算定値が各支柱２に及ぼす長期鉛直軸力に換算されて、対応する支柱２の長期鉛直軸力に加算される。以上のようにして、基礎構造物１が建築物の支柱２から受ける長期鉛直軸力の全てが計算される。
【００８９】
図２は、基礎構造物１の敷設範囲４を示す平面図である。基礎構造物１の敷設範囲４は、図１に示した基礎構造物１の全体を包摂する領域として建築用地３上に設定される。ここで、基礎構造物１がべた基礎の場合、敷設範囲４とは、そのべた基礎の最底部構造体であるベース部１ａの最外周の縁辺により画される輪郭範囲である。なお、基礎構造物が布基礎である場合の敷設範囲とは、その布基礎から最底部構造体であるフーチング部を除外したもの、即ち、立上がり部のみからなる布基礎の最外周の縁辺により画される輪郭範囲である。
【００９０】
図２に示すように、建築物の推定重心５は、上記のように基礎構造物１が建築物の支柱２から受ける長期鉛直軸力の全てが計算されると、これらの長期鉛直軸力の大きさ及び分布に基づいた計算によって敷設範囲４上に推定される。推定重心５が推定されると、その推定重心５を通過する２本の仮想線（図２中の１点鎖線）Ｌ１，Ｌ２を推定重心２で略直交させて、基礎構造物１の敷設範囲４が４つの小区画Ｂ１〜Ｂ４に分割される。
【００９１】
このとき、基礎構造物１の敷設範囲４を包摂する矩形状の領域６（図２中の２点鎖線）を仮想すると、敷設範囲４は概略的に略矩形状の領域に類型化される。そして、仮想線Ｌ１は領域６の一辺（長辺）６ａと略直交され、仮想線Ｌ２は仮想線Ｌ１が直交する領域６の一辺（長辺）６ａと交わる他辺（短辺）６ｂと略直交される。なお、仮想線Ｌ１，Ｌ２は、推定重心５を起点として放射状に延びる仮想線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２とみなすこともできる。
【００９２】
図３は、基礎構造物１を小区画Ｂ１〜Ｂ４毎の分割した平面図である。上記したように敷設範囲４を分割して小区画化（図２参照）することによって、敷設範囲４上に敷設される基礎構造物１は、図３に示すように、各小区画Ｂ１〜Ｂ４毎に４つの部分（以下「分割基礎構造物」という）１１〜１４に仮想的に分割される（図３参照）。そして、これらの分割基礎構造物１１〜１４に載設される建築物も、各小区画Ｂ１〜Ｂ４毎に４つの部分（以下「分割建築物」という）に仮想的に分割される。
【００９３】
次に、小区画Ｂ１〜Ｂ４にそれぞれ任意の測定地点Ｍ１〜Ｍ４が決定される。この各小区画Ｂ１〜Ｂ４の測定地点Ｍ１〜Ｍ４は、基礎構造物１の敷設範囲４の境界線付近であって推定重心５からの距離がより大きくなる位置に決定される。このため、各小区画Ｂ１〜Ｂ４における推定重心５から最も離れた内角部に、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４が決定される。なお、小区画Ｂ１には測定地点Ｍ１が、小区画Ｂ２には測定地点Ｍ２が、小区画Ｂ３には測定地点Ｍ３が、小区画Ｂ４には測定地点Ｍ４が、それぞれ対応している。
【００９４】
測定地点Ｍ１〜Ｍ４が決まったら、実際の建築用地３にて各測定地点Ｍ１〜Ｍ４におけるレイリー波探査を以下の方法によって実施する。このレイリー波探査は、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎にそれぞれ実施される。レイリー波探査では、まず、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の地表面で表面波の一種であるレイリー波を検出器により検出して、そのレイリー波計測速度（以下「計測速度」という）Ｖｒｍを計算して、その計測速度Ｖｒｍに基づき建築用地３の地下構造（地層構造）を推定する探査方法である。
【００９５】
レイリー波探査では、主として、地震計と、第１検出器と、第２検出器と、起振器とが用いられる。地震計は、第１検出器及び第２検出器による検出信号を増幅するものであり、第１検出器及び第２検出器は、地表面の振動（変位）を検出する圧電素子型の振動検出センサである。第１及び第２検出器は、測定地点Ｍ１〜Ｍ４のうちいずれか１つでレイリー波探査を実施する場合には、その１つの測定地点にまとめて設置される。このとき、第１及び第２検出器の間隔は距離Ｘ（例えば略０．５〜１．０ｍ）程度離される。
【００９６】
起振器は起振周波数ｆの振動力を地表面に印加（起振）する装置であり、起振周波数ｆは、例えば、数Ｈｚから数百Ｈｚの範囲で変更される。また、起振器はレイリー波探査をする場合に、第１検出器から距離Ｘ’（例えば略０．５〜１．０ｍ）を隔てた位置となるように測定対象となる測定地点に設置される。起振器によって、起振周波数ｆの振動が地表面へ印加されると、この印加によって地表面が鉛直方向へ振動され、建築用地３内にレイリー波が発生される。
【００９７】
発生させたレイリー波は、第１及び第２検出器により所定の時間差Ｔをもって検出される。このため、計測速度Ｖｒｍは、第１及び第２検出器間の距離Ｘと、その距離Ｘを通過するレイリー波の通過時間Ｔとの関係から、次式（７）により計算される。
Ｖｒｍ＝Ｘ／Ｔ  ・・・（７）
【００９８】
ところで、建築用地３の地表面から鉛直下方へ向かう深さ（距離）を地盤深度Ｄと定義した場合、波長λのレイリー波の大部分は、地表面から波長λと略同値の地盤深度Ｄまでの領域を伝播する。このため、地表面から波長λと略同値の地盤深度Ｄまでの領域内を通過するレイリー波の計測速度Ｖｒｍは、半波長λ／２と略同値の地盤深度Ｄにおけるレイリー波の平均速度と略等しいものとみなされている。よって、計測速度Ｖｒｍのレイリー波が通過する地盤深度Ｄは、レイリー波の波長λ、計測速度Ｖｒｍ及び起振周波数ｆとの関係から、上記式（３）により求められる。
【００９９】
従って、例えば、数Ｈｚから数百Ｈｚの範囲で起振周波数ｆを変更（可変）して起振器により地表面にレイリー波を発生させれば、上記式（７）及び（３）に基づいて、レイリー波が伝播する地盤深度Ｄとその地盤深度Ｄにおける計測速度Ｖｒｍとが求められ、図４（ａ）に示すように計測速度Ｖｒｍの地盤深度Ｄ方向に対する変化特性が求められる。
【０１００】
各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に、レイリー波探査がそれぞれ実施された後は、その結果に基づいて、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に、図４（ａ）に示すような計測速度Ｖｒｍと地盤深度Ｄとの関係図が作成されて、測定地点Ｍ１〜Ｍ４の地下に存在する各速度層内を伝播するレイリー波伝播速度（以下「伝播速度」という）Ｖｒがそれぞれ求められる。
【０１０１】
図４（ａ）は、測定地点Ｍ１で測定された計測速度Ｖｒｍと建築用地３の地盤深度Ｄとの関係図の一例である。この関係図は、その横軸に計測速度Ｖｒｍが、縦軸に地盤深度Ｄがそれぞれ示され、原点では計測速度Ｖｒｍ及び地盤深度Ｄの双方の値が「０」となる。複数のデータ点（図中の○印）が地盤深度Ｄに対応する計測速度Ｖｒｍを示しており、これらのデータ点により描かれる軌跡が計測速度Ｖｒｍと建築用地３の地盤深度Ｄとの相関関係を示している。
【０１０２】
これらのデータ点が示す地盤深度Ｄに対する計測速度Ｖｒｍの変化特性からは、計測速度Ｖｒｍの変曲点２１〜２５が抽出される。これらの変曲点２１〜２５とは、例えば、図４（a）に示す関係図においてデータ点が段差的に変化する部分、データ点の密集部分、又は、図４（ａ）に示すデータ点の軌跡が描く曲線の勾配（傾き）の急変部分であり、図４（ａ）に示す関係図からは合計５つの変曲点２１〜２５が抽出される。
【０１０３】
これらの各変曲点２１〜２５は、異なる性質又は強度の地層（以下「速度層」という）の境界を示すものであり、これらの変曲点２１〜２５を境界として測定地点Ｍ１の地下は、地盤深度Ｄ方向に６つの速度層Ｅ１〜Ｅ６に分割される。また、変曲点２１〜２５における地盤深度Ｄ１〜Ｄ５は、上記式（４）を適用する場合、速度層Ｅ１〜Ｅ５における深い側の境界の地盤深度Ｄｂとなり、また一方では速度層Ｅ２〜Ｅ６における浅い側の境界の地盤深度Ｄａとなる。なお、速度層Ｅ１の浅い側の境界の地盤深度Ｄは地表面、すなわち「０」となる。
【０１０４】
更に、各変曲点２１〜２５における計測速度Ｖｒｍ１〜Ｖｒｍ５は、上記式（４）を適用する場合、速度層Ｅ１〜Ｅ５における深い側の境界の地盤深度Ｄｂに対応する計測速度Ｖｒｍａとなり、また一方では速度層Ｅ２〜Ｅ６における浅い側の境界の地盤深度Ｄａに対応する計測速度（Ｖｒｍｂ）となる。以上のことが明らかとなれば、各速度層Ｅ１〜Ｅ６について、浅い側の境界の地盤深度Ｄａ及び計測速度Ｖｒｍａと、深い側の境界の地盤深度Ｄｂ及び計測速度Ｖｒｍｂとを用いて、その速度層Ｅ１〜Ｅ６内を伝播する伝播速度Ｖｒが上記式（４）によって求められる。
【０１０５】
式（４）により求められた各速度層Ｅ１〜Ｅ６内を伝播する伝播速度Ｖｒを、伝播速度Ｖｒ１〜Ｖｒ６とした場合、例えば、速度層Ｅ２の伝播速度Ｖｒ２を上記式（４）で求める場合、その浅い側の境界の地盤深度Ｄａには地盤深度Ｄ１の値が、深い側の地盤深度Ｄｂには地盤深度Ｄ２の値が、計測速度Ｖｒｍａには計測速度Ｖｒｍ１の値が、計測速度Ｖｒｍｂには計測速度Ｖｒｍ２の値が、それぞれ代入される。また、同様にして、他の速度層Ｅ１，Ｅ３〜Ｅ６の伝播速度Ｖｒ１,Ｖｒ３〜Ｖｒ６も求められる。
【０１０６】
このように求められた各速度層Ｅ１〜Ｅ６内を伝播する伝播速度Ｖｒ１〜Ｖｒ６は、図４（ｂ）に示すように、グラフ化される。図４（ｂ）は、レイリー波の伝播速度Ｖｒと地盤深度Ｄとの関係図（グラフ）であり、このグラフは、横軸に伝播速度Ｖｒが、縦軸に地盤深度Ｄがそれぞれ示され、その原点では伝播速度Ｖｒ及び地盤深度Ｄの双方の値が「０」となる。以上の方法によって、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に、その地下にある各速度層内を伝播するレイリー波の伝播速度Ｖｒが上記式（４）によって個々に求められると、上記式（５）によって、各速度層の許容支持力度ｑａがそれぞれ求められる。
【０１０７】
上記式（５）は、伝播速度Ｖｒと許容支持力度ｑａとの相関関係を示すものであり、横軸に許容支持力度ｑａを、縦軸に伝播速度Ｖｒをそれぞれとって、７２個のデータ点を基にして解析されたベキ乗式による回帰直線式である。この式（５）が示す回帰直線式によれば、次式（８）に示す係数α及び指数βを用いた場合に標準偏差が０．３３３９６１３となり、伝播速度Ｖｒ及び許容支持力度ｑａ間の高い相関関係を得ることができる。
α＝１７．０６６５３，β＝０．４４０４０４  ・・・（８）
【０１０８】
式（５）及び（８）の関係は、地質、地形および土質が異なる７２箇所の地盤に対して、上記したレイリー波探査とともに社団法人地盤工学会基準「地盤の平板載荷試験方法」（ＪＧＳ１５２１−１９５）に準拠した平板載荷試験することで得られたものである。レイリー波探査及び平板載荷試験を実施した７２箇所の地盤は、地質が第三紀鮮新世、第三紀洪積層、第四紀沖積層または第四紀洪積層、地形が潟湖周辺、後背湿地、河岸段丘、低地平野、谷地、自然堤防、丘陵地、扇状地、平野、丘陵地谷地または海岸段丘、並びに、土質が盛土砂質粘土、シルト質粘土、粘土質砂、盛土と粘性土、砂質粘土、砂礫、盛土と粘土質、盛土と砂礫質、砂礫質粘土、風化凝灰岩または風化泥岩、などの性質を有するものである。
【０１０９】
また、上記式（５）及び（８）では、許容支持力度ｑａを計測した平板載荷試験の安全率を３倍としており、式（５）及び（８）から求められる許容支持力度ｑａの値は実用的に標準偏差以内に収まるものとすることができる。更に、好適には上記式（８）に示す係数α及び指数βの値を用いれば良いが、実用的には係数αの値を略１７．０から略１７．１の範囲とし、且つ、指数βの値を略０．４４０から略０．４４１の範囲として、式（５）により許容支持力度ｑａを求めることもできる。
【０１１０】
以上の方法によって、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に、その地下にある各速度層の許容支持力度ｑａがそれぞれ求められれば、その各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の地下略１０ｍ以浅に許容支持力度ｑａが略１００ｋＮ／ｍ２以上となる速度層が存在するか否かが確認できることとなる。そして、その確認の結果、全ての測定地点Ｍ１〜Ｍ４について、許容支持力度ｑａが略１００ｋＮ／ｍ２以上となる速度層が地下略１０ｍ以浅に存在すれば、その速度層以深が支持地盤として判断される。
【０１１１】
ここで、許容支持力度ｑａが略１００ｋＮ／ｍ２の閾値以上となることを、支持地盤の判断基準としたのは、地盤の許容支持力度ｑａが略５０ｋＮ／ｍ２以上であれば経験則上充分な支持力であることが知られている。そこで、２倍の安全率を見積もって、支持地盤の判断基準となる許容支持力度ｑａの閾値を、略５０ｋＮ／ｍ２の略２倍としたものである。なお、測定地点Ｍ１〜Ｍ４の一部にのみ支持地盤が地下略１０ｍ以浅に存在する場合には、建築用地３全体としては地下略１０ｍ以浅に支持地盤が不存在であると判断される。
【０１１２】
ただし、測定地点Ｍ１〜Ｍ４の一部が僅かに上記閾値（略１００ｋＮ／ｍ２）を下回る許容支持力度ｑａである場合や、測定地点Ｍ１〜Ｍ４の一部の支持地盤が僅かに地下略１０ｍ以深となる場合には、残りの測定地点と関係から支持地盤までの地盤深度Ｈを決定するものとする。
【０１１３】
上記方法により各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の許容支持力度ｑａから建築用地３の地下における支持地盤の存否が確認されると、その確認結果を受けて、上記式（１）又は（２）によって、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の即時沈下量ＳＥが求められる。以下、図５から図７を参照して、測定地点Ｍ１を例に、即時沈下量ＳＥの算定方法について説明する。なお、他の測定地点Ｍ２〜Ｍ４についても、下記する測定地点Ｍ１と同様の算定方法によって即時沈下量ＳＥを求めることができるが、その説明は省略する。
【０１１４】
図５（ａ）は、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４に関する平均荷重度ｑ、支持地盤の地盤深度Ｈ、平均化速度ＡＶｒ、即時沈下量ＳＥを求めた一例である。図５（ａ）に示す各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎の即時沈下量ＳＥは、支持地盤が建築用地３の地下略１０ｍ以浅に不存在であれば上記式（１）によって、支持地盤が建築用地３の地下略１０ｍ以浅に存在すれば上記式（２）によって、それぞれ求められる。
【０１１５】
ではまず、上記式（１）によって即時沈下量ＳＥを求める場合について説明する。
【０１１６】
測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥを式（１）で求めるには、パラメータとなる係数Ｉｓと、地盤のポアソン比νと、地盤のヤング係数Ｅと、平均荷重度ｑと、代表長さｂとが必要となる。以下に、これらのパラメータの決定方法を説明する。ここで、代表長さｂには測定地点Ｍ１が属する小区画Ｂ１の短辺長さｖが用いられる。なお、代表長さｂは、小区画の平面形状が円形であれば円の直径が、小区画の平面形状が正方形であれば一辺の長さが、それぞれ該当する。
【０１１７】
なお、小区画Ｂ４のように矩形の一部が凹んだ平面形状の場合は、上記した敷設範囲４を領域６で包摂した場合と同様に、小区画Ｂ４を包摂する略矩形状の領域を仮想し、その略矩形状の仮想領域の短辺を小区画Ｂ４の短辺ｖとして、代表長さｂに適用するものとする。
【０１１８】
図６は、上記式（１）で用いられる係数Ｉｓの換算表を示した図である。図６に示すように、係数Ｉｓは、測定地点が属する小区画の平面形状及び基礎構造物１の剛性で定められる。図６に示す換算表によれば、例えば、測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥを求めるために係数Ｉｓを決定する場合、まず、小区画Ｂ１の平面形状が円形、正方形、又は長方形のいずれに類型化されるかが判断される。
【０１１９】
ここで、小区画Ｂ１の平面形状は長方形に分類されるので（図２参照）、図６の換算表の「小区画の平面形状」欄からは「長方形」が選択される。なお、小区画の平面形状が円形に分類される場合には「円」が、又は、正方形に分類される場合には「正方形」が、図６の換算表における「小区画の平面形状」欄から選択される。
【０１２０】
そして換算表の「基礎構造物の剛性」欄からは「０」が選択され、測定地点Ｍ１が小区画Ｂ１の内角部にあたるので（図２参照）、「測定地点の小区画上の位置」欄からは図６の換算表にある通り「隅角」が選択される。そして更に、小区画Ｂ１の平面形状を代表するパラメータとして、小区画の長辺長さｕを短辺長さｖで除算した値（＝ｕ／ｖ）が求められ、この値に基づいて小区画Ｂ１の平面形状を代表するパラメータとして用いられる。例えば、小区画Ｂ１の長辺長さｕが６．６３８ｍで短辺長さｖが４．４１８ｍであれば、係数Ｉｓには０．６８が選択される。
【０１２１】
地盤のヤング係数Ｅは、測定地点Ｍ１の地盤のポアソン比νが求められると、上記式（６）によって求められる。このヤング係数Ｅを式（６）によって求めるには、ポアソン比νの他に、地盤の単位体積重量（密度）ρと、ポアソン比νから定められる係数ａと、測定地点Ｍ１におけるレイリー波の支持地盤までの平均化速度ＡＶｒと、を求める必要がある。ここで、地盤の単位体積重量ρは、測定地点Ｍ１の地下の単位体積重量ρが均一であるとの仮定の下に求められる。
【０１２２】
係数ａは、レイリー波伝播速度ＶｒとＳ波速度Ｖｓとの比であり、即時沈下が懸念される軟弱地盤地域では略０．９〜略１．０の間の値となることが知られている。そこで、即時沈下量ＳＥの算定値を大きく見積もって不同沈下の評価結果をより安全性の高いものとするため、本実施例では、係数ａの値を１．０として即時沈下量ＳＥが求められる。また、式（１）によって即時沈下量ＳＥを求める際に支持地盤は地下略１０ｍ以浅に確認されていないので、以下の方法により平均化速度ＡＶｒは決定される。
【０１２３】
平均化速度ＡＶｒは、上記したレイリー波探査により判明した測定地点Ｍ１の地下に積層する全ての速度層内を伝播するレイリー波の伝播速度（Ｖｒ）の平均値が用いられる。例えば、図４に示すように測定地点Ｍ１の地下に速度層Ｅ１〜Ｅ６が存在する場合には、その各速度層Ｅ１〜Ｅ６の伝播速度Ｖｒ１〜Ｖｒ６の平均値が、測定地点Ｍ１の平均化速度ＡＶｒとして用いられる。以上により求められた地盤のポアソン比ν、地盤の単位体積重量ρ、係数ａ、平均化速度ＡＶｒを上記式（６）に代入すると、地盤のヤング係数Ｅが求められる。
【０１２４】
平均荷重度ｑは、測定地点Ｍ１が属する小区画Ｂ１に作用する荷重（以下「小区画荷重」という）を、分割基礎構造物１１の底面積で除算して求められる。また、小区画Ｂ１の小区画荷重は、小区画Ｂ１上の分割基礎構造物１１の荷重（以下「分割基礎荷重」という）と、その分割基礎構造物１１に載設される分割建築物の荷重（以下「分割建築荷重」という）とを合計することで求められる。図５（ｂ）に、各小区画Ｂ１〜Ｂ４に関する平均荷重度ｑの具体的な一例を示す。
【０１２５】
図５（ｂ）は、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４に関する分割建築荷重、分割基礎荷重、小区画荷重および分割基礎構造物の底面積と、それらから求められる各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の平均荷重度ｑを示した一例である。図５（ｂ）に示すように、平均荷重度ｑは、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に小区画荷重を分割構造物の底面積で除して求められる。小区画荷重は、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４が属する小区画Ｂ１〜Ｂ４毎に、分割建築荷重と分割基礎荷重とを合計した荷重のことであり、例えば、小区画Ｂ１の小区画荷重は、その小区画Ｂ１の分割建築荷重「２０９．６４ｋＮ」と分割基礎荷重「１３０．８１ｋＮ」とを合計した「３４０．０９ｋＮ」である。
【０１２６】
ところで、本実施例の場合、基礎構造物１はべた基礎であるので、図３に示す分割基礎構造物１１の分割基礎荷重は、建築計画段階で設計済みの設計内容に基づいて分割基礎構造物１１のベース部１１ａの荷重と分割基礎構造物１１の立上がり部１１ｂの荷重とを合計して求められる。また、分割基礎構造物１１の底面積は、分割基礎構造物１１のベース部１１ａの底面積が用いられる。そして、この底面積が本発明でいう「仮想面積」に相当する。
【０１２７】
もっとも、基礎構造物１がべた基礎の場合、分割基礎構造物のベース部の底面積は、その分割基礎構造物が敷設される小区画の面積と略等しくなる。例えば、分割基礎構造物１１のベース部１１ａの底面積は、小区画Ｂ１の小区画面積と略等しくなる。よって、小区画面積を分割基礎構造物の底面積として代用することもできる。
【０１２８】
なお、基礎構造物が布基礎の場合、各分割基礎構造物の分割基礎荷重としては、建築計画段階で設計済みの設計内容に基づいて、分割基礎構造物からフーチング部が除外された立上がり部のみの荷重が用いられる。また、分割基礎構造物の底面積には、分割基礎構造物の立上がり部の下端面（底面）の合計面積（この合計面積が本発明でいう「仮想面積」に相当する）が用いられる。そして、これらの分割基礎荷重を分割基礎構造物の底面積で除算することにより布基礎の平均荷重度ｑが求められる。
【０１２９】
また、分割建築荷重とは、各小区画Ｂ１〜Ｂ４上の各分割基礎構造物１１〜１４の上に載設される分割建築物の荷重である。ここで、分割建築荷重は、各分割基礎構造物が支柱２（図１参照）から受ける長期鉛直軸力を全て合計して求められる。例えば、分割建築物の分割建築荷重は、図１に示す各支柱２のうち、分割基礎構造物１１上に存在するものに加わる長期鉛直軸力を合計して求められる。
【０１３０】
以上により求められた係数Ｉｓと、地盤のポアソン比νと、地盤のヤング係数Ｅと、平均荷重度ｑと、代表長さｂを上記式（１）に代入すると、測定地点Ｍ１の即時沈下量が求められる。そして、他の測定地点Ｍ２〜Ｍ４についても、上記した測定地点Ｍ１と同様の算定方法によって即時沈下量ＳＥが求められる。
【０１３１】
次に、上記式（２）によって即時沈下量ＳＥを求める場合について説明する。
【０１３２】
測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥを式（２）で求めるには、パラメータとなる係数μＨと、地盤のヤング係数Ｅと、平均荷重度ｑと、代表面積Ａとが必要となる。以下に、これらのパラメータの決定方法を説明する。まず、代表面積Ａには、分割基礎構造物が敷設される小区画の面積（以下「小区画面積」という）が用いられる。なお、基礎構造物１が布基礎の場合も、代表面積Ａには、小区画面積が用いられる。
【０１３３】
図７は、上記式（２）で用いられる係数μＨの換算表を示した図である。図７に示すように、係数μＨは、測定地点Ｍ１の支持地盤までの地盤深度Ｈと測定地点Ｍ１が属する小区画Ｂ１の平面形状とで求められる。図７に示す換算表によれば、例えば、測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥを求めるために係数μＨを決定する場合、まず、測定地点Ｍ１の地盤のポアソン比νが求められ、次に小区画Ｂ１の長辺長さｕを短辺長さｖで除した比（＝ｕ／ｖ）が求められる。そして、測定地点Ｍ１の支持地盤までの地盤深度Ｈと代表面積Ａの平方根との積（＝Ｈ／Ａ１／２）が求められると、これらに基づいて、図７の換算表中から読み取られた数値が係数μＨとして用いられる。
【０１３４】
例えば、測定地点Ｍ１の地盤のポアソン比νが０．５で、小区画Ｂ１の長辺長さｕが６．６３８ｍで短辺長さｖが４．４１８ｍで、支持地盤までの地盤深度Ｄが１．８ｍの場合は、小区画Ｂ１の長辺長さｕを短辺長さｖで除した比（＝ｕ／ｖ）が１．５で、測定地点Ｍ１の支持地盤までの地盤深度Ｈと代表面積Ａの平方根との積（＝Ｈ／Ａ１／２）が０．３３となるので、これらに近い値が換算表の各欄から選択されて、係数μＨには０．１２５が選択される。
【０１３５】
地盤のヤング係数Ｅは、平均化速度ＡＶｒを求める方法を除いては、上記した式（１）を用いる場合にヤング係数Ｅを求める方法と同様に求められる。ここで、平均化速度ＡＶｒを求める場合、式（１）を用いる場合とは異なり、支持地盤以浅に速度層が２以上存在する場合には、その支持地盤以浅の各速度層についての伝播速度Ｖｒの平均値が用いられる。例えば、測定地点Ｍ１の平均化速度ＡＶｒを求める場合に、図４（ａ）に示す速度層Ｅ４以深が支持地盤である場合には、速度層Ｅ１〜Ｅ３の各伝播速度Ｖ１〜Ｖｒ３の平均値を、平均化速度ＡＶｒとして用いるのである。
【０１３６】
また、支持地盤以浅に速度層が１つだけ存在する場合、測定地点Ｍ１におけるレイリー波の平均化速度ＡＶｒは、その速度層内を伝播するレイリー波の伝播速度Ｖｒが用いられる。例えば、例えば、図４（ａ）に示す速度層Ｅ２以深が支持地盤である場合には、速度層Ｅ１の伝播速度Ｖ１が平均化速度ＡＶｒとして用いられる。以上により求められた地盤のポアソン比ν、地盤の単位体積重量ρ、係数ａ、平均化速度ＡＶｒを上記式（６）に代入すると、地盤のヤング係数Ｅが求められる。
【０１３７】
以上により求められた係数μＨと、地盤のポアソン比νと、地盤のヤング係数Ｅと、平均荷重度ｑと、代表面積Ａを上記式（２）に代入すると、測定地点Ｍ１の即時沈下量が求められる。そして、他の測定地点Ｍ２〜Ｍ４についても、下記する測定地点Ｍ１と同様の算定方法によって即時沈下量ＳＥが求めるられる。
【０１３８】
図８は、基礎構造物１の敷設範囲４上に測線Ｋ１〜Ｋ６を図示した平面図である。各測定地点Ｍ１〜Ｍ４について、上記式（１）又は（２）により即時沈下量ＳＥが算定されれば（図５（ａ）参照）、その即時沈下量ＳＥに基づいて、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４間の勾配（傾斜率）が求められる。この勾配を求める場合、まず、図８に示すように、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の相互間を結ぶ直線（以下「測線」という）（図８中の１点鎖線）Ｋ１〜Ｋ６を引き、この各測定地点Ｍ１〜Ｍ４相互間の距離、即ち、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４を結ぶ測線Ｋ１〜Ｋ６の長さを測長する。
【０１３９】
具体的には、測定地点Ｍ１，Ｍ２間には測線Ｋ１が、測定地点Ｍ１，Ｍ３間には測線Ｋ２が、測定地点Ｍ１，Ｍ４間には測線Ｋ３が、測定地点Ｍ２，Ｍ３間には測線Ｋ４が、測定地点Ｍ２，Ｍ４間には測線Ｋ５が、測定地点Ｍ３，Ｍ４間には測線Ｋ６が、それぞれ引かれ、これらの各測線Ｋ１〜Ｋ６の長さが、設計図上、又は建築用地３での実測によって、測長される。
【０１４０】
図９は、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４間の勾配を求めた一例を示す図である。図９では２つの測定地点間を「−」を用いて表記しており、例えば、測定地点Ｍ１，Ｍ２間を示す場合に「Ｍ１−Ｍ２」と表記している。図９に示すように、各測線Ｋ１〜Ｋ６の長さが測長されると、その各測線Ｋ１〜Ｋ６について、始点及び終点の即時沈下量ＳＥの差分の絶対値が求められ、その絶対値を対応する測線の長さで除算した値が勾配（無次元値）として求められる。
【０１４１】
例えば、測定地点Ｍ１，Ｍ２間の勾配は、測線Ｋ１の始点となる測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥ（＝０．８５ｍｍ）から測線Ｋ１の終点となる測定地点Ｍ２の即時沈下量ＳＥ（＝１．２５ｍｍ）を差し引いた差分の絶対値（＝０．４０ｍｍ）を、測線Ｋ１の長さ（＝１１．６ｍ＝１１６００ｍｍ）で除した値（≒０．０３×１０−３）となる。ここで、当然のことながら「×」は「・」と同様、乗算を示す演算子である。
【０１４２】
そして、求めた勾配が閾値である１×１０−３以上の場合に不同沈下が発生する可能性が高いものとして評価される。図９に示す例の場合、各測線Ｋ１〜Ｋ６に対応する勾配値は、いずれも１×１０−３（＝１／１０００）閾値を下回っているので、基礎構造物１及びその上に載設（建築）される建築物が不同沈下により悪影響を受ける可能性が低いものと評価することができる。なお、不同沈下の評価に用いる勾配の閾値は、上記した値に限定されず、例えば、評価対象に応じて適宜に変更しても良い。
【０１４３】
次に、基礎構造物１の底面積の設計及び設計評価方法、特に、建築用地３の不同沈下を考慮に入れた場合における設計及び設計評価方法について説明する。なお、以下では、主として、測定地点Ｍ１，Ｍ２の測線Ｋ１を例に説明するが、当然のことながら、他の測線Ｋ２〜Ｋ６に関する場合についても、下記する測線Ｋ１に関する場合と同様に、基礎構造物１の底面積の設計及び設計評価方法を実施することはできる。
【０１４４】
この基礎構造物１の底面積の設計及び設計評価方法は、建築用地３の各測線Ｋ１〜Ｋ６のうち勾配が閾値（１／１０００）以上となるものについて、その勾配が閾値（１／１０００）未満となるように基礎構造物１の底面積を変更するものである。具体的には、例えば、測線Ｋ１の勾配が１／１０００を越えており、更に、測定地点Ｍ１に比べて測定地点Ｍ２の即時沈下量ＳＥが大きい場合、かかる測線Ｋ１の勾配が１／１０００未満となるように、即時沈下量ＳＥが大きい方の測定地点Ｍ２を有する小区画Ｂ２上に敷設される分割基礎構造物１２の底面積を拡大させるか（図１０参照）、或いは、即時沈下量ＳＥが小さい方の測定地点Ｍ１を有する小区画Ｂ１上に敷設される分割基礎構造物１１の底面積を縮小させる（図１１参照）のである。
【０１４５】
図１０及び図１１は、基礎構造物１がべた基礎の場合における基礎構造物１の設計変更例を示す平面図である。図１０（ａ）は、分割基礎構造物１２の底面積のみを拡張した場合における基礎構造物１の平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す分割基礎構造物１２のみを抜き出した平面図であり、図１０（ｃ）は、設計変更前の分割基礎構造物１２の底面積（小区画Ｂ２の小区画面積）を重ね合わせて比較した図である。
【０１４６】
なお、図１０（ｃ）中では、設計変更前の分割基礎構造物１２の底面積（小区画Ｂ２の小区画面積）を２点鎖線で、設計変更後の分割基礎構造物１２の底面積（小区画Ｂ２の小区画面積）を実線で図示している。
【０１４７】
図１０（ａ）に示すように分割基礎構造物１２の底面積のみを拡大する場合には、基礎構造物１がべた基礎であれば、分割基礎構造物１２のベース部１２ａの外周の縁辺部に新たに拡張部１２ｃを設けて拡張させる。分割基礎構造物１２の底面積が拡大されると、図１０（ｂ）に示す底面積拡大後の分割基礎構造物１２の分割基礎荷重が再計算され、その値に分割基礎構造物１２上に載設される分割建築物の分割建築荷重が合計されて、新たな小区画荷重が求められる。
【０１４８】
そして、この新たな小区画荷重が底面積拡大後の分割基礎構造物１２の底面積（図１０（ｃ）の実線範囲）で除算されて、小区画Ｂ２に作用する新たな平均荷重度ｑが求められ、これを用いて測定地点Ｍ２（即ち小区画Ｂ２）の新たな即時沈下量ＳＥが上記式（１）又は（２）によって求められる。
【０１４９】
ここで、測定地点Ｍ２の新たな即時沈下量ＳＥを求める場合、分割基礎構造物１２の底面積は、図１０（ｃ）に示すように拡張部１２ｃの分だけ再設計により拡大されていることから、その分、小区画Ｂ２の小区画面積も拡大される結果となる。このため、小区画Ｂ２の長辺長さｕ、短辺長さｖ、又は小区画面積を係数Ｉｓ、係数μＨ、代表長さｂ、又は代表面積Ａの選定に用いる場合は、底面積が拡大された後の分割基礎構造物１２を包摂する範囲（図１０（ｃ）の実線範囲）を新たな小区画Ｂ２として、その新たな小区画Ｂ２の長辺長さｕ、短辺長さｖ、又は小区画面積が選定に用いられる。
【０１５０】
このようにして求められた測定地点Ｍ２の新たな即時沈下量ＳＥ、及び、未変更のままの測定地点Ｍ１の即時沈下量ＳＥからは、測線Ｋ１に関する新たな勾配が再計算され、その勾配の値が閾値１／１０００以下であれば、分割基礎構造物１２については拡大後の底面積が基礎構造物１の敷設時に採用されるのである。
【０１５１】
一方、図１１（ａ）は、分割基礎構造物１１の底面積のみを縮小した場合における基礎構造物１の平面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示す分割基礎構造物１１のみを抜き出した平面図であり、図１１（ｃ）は、設計変更前の分割基礎構造物１１の底面積（小区画Ｂ１の小区画面積）を示した図であり、図１１（ｄ）は、縮小後の分割基礎構造物１２の底面積を示した図である。なお、図１１（ｄ）中の着色部分が縮小後の分割基礎構造物１１の底面積に該当する。
【０１５２】
図１１（ａ）に示すように分割基礎構造物１１の底面積のみを縮小する場合には、基礎構造物１がべた基礎であれば、分割基礎構造物１１のベース部１１ａの一部に上下に貫通する開口部１１ｃを形成して縮小させる。分割基礎構造物１１の底面積が縮小されると、図１１（ｂ）に示す底面積縮小後の分割基礎構造物１１の分割基礎荷重が再計算され、その値に分割基礎構造物１１上に載設される分割建築物の分割建築荷重が合計されて、新たな小区画荷重が求められる。
【０１５３】
そして、この新たな小区画荷重が底面積縮小後の分割基礎構造物１１の底面積（図１１（ｄ）参照）で除算されて、小区画Ｂ１に作用する新たな平均荷重度ｑが求められ、これを用いて測定地点Ｍ１（即ち小区画Ｂ１）の新たな即時沈下量ＳＥが上記式（１）又は（２）によって求められる。
【０１５４】
ここで、測定地点Ｍ１の新たな即時沈下量ＳＥを求める場合、分割基礎構造物１１の底面積自体は図１１（ｄ）に示すように再設計により縮小されているが、小区画Ｂ１の小区画面積は、分割基礎構造物１１が包摂される範囲である小区画Ｂ１の面積であるので、図１１（ｃ）に示すように開口部１１ｃの有無に関係なく変更されない。このため、分割基礎構造物１１の底面積の変更前後で、式（１）又は（２）に代入される係数Ｉｓ、係数μＨ、代表長さｂ、又は代表面積Ａの値に変更はない。
【０１５５】
このようにして求められた測定地点Ｍ１の新たな即時沈下量ＳＥ、及び、未変更のままの測定地点Ｍ２の即時沈下量ＳＥからは、測線Ｋ１に関する新たな勾配が再計算され、その勾配の値が閾値１／１０００以下であれば、分割基礎構造物１１については縮小後の底面積が基礎構造物１の敷設時に採用されるのである。
【０１５６】
次に、基礎構造物１の底面積の設計方法、特に、建築用地３の地耐力を考慮に入れた場合における設計方法について説明する。以下に説明する設計方法を、上記した不同沈下を考慮した設計方法の実施前又は実施後に行うことで、より安全性の高い基礎構造物の設計を実現できるのである。
【０１５７】
この基礎構造物１の底面積の設計方法では、まず、不同沈下評価方法において各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎にそれぞれ得られた地盤深度Ｄと許容支持力度ｑａとの変化特性（図４参照）に基づいて、建築用地３の基礎構造物１に対する地耐力（地盤支持力）ｑ０が求められる。このとき、一般住宅家屋などの基礎構造物はコンクリート打設により施工されるが、その基礎構造物の最底部構造体、例えば、べた基礎のベース部や布基礎のフーチング部は、一般に地表面から所定深さ掘り下げた位置に設けられる。
【０１５８】
そこで、基礎構造物１が敷設される建築用地３の地耐力ｑ０を算定する場合には、基礎構造物１の施工時に基礎構造物１のベース部１ａの底面が接地する接地面の地盤深度Ｄにおける許容支持力度ｑａを、原則として採用する。例えば、基礎構造物１のベース部１ａの底面が建築用地３の地表を略０．５０ｍ掘り下げられた位置で接地する場合には、上記した各測定地点Ｍ１〜Ｍ４毎に、地盤深度Ｄが略０．５０ｍ地点での許容支持力度ｑａが確認され、それらの許容支持力度ｑａの中の最小値以上を原則として建築用地３全体の地耐力ｑ０として採用する。
【０１５９】
具体的には、地盤深度Ｄが略０．５０ｍの位置での各測定地点Ｍ１〜Ｍ４の許容支持力度ｑａが、それぞれ順番に６３ｋＮ／ｍ２、１８４ｋＮ／ｍ２、４３ｋＮ／ｍ２、及び７６ｋＮ／ｍ２とした場合、建築用地３は、これらの最小値である４３ｋＮ／ｍ２以上の地耐力ｑ０を少なくとも有すると推定される。
【０１６０】
また場合によっては、建築用地３全体の地耐力ｑ０として許容支持力度ｑａの最小値４３ｋＮ／ｍ２以下の値を採用ことも許容される。基礎構造物１の不同沈下評価、設計、及び設計評価をする上で安全率を大きくすることに等しいからである。例えば、地耐力ｑ０が４３ｋＮ／ｍ２以上である建築用地を、基礎構造物１の底面積の計算便宜上、地耐力ｑ０が４０ｋＮ／ｍ２の建築用地として取り扱ったとしても、基礎構造物１の不同沈下評価、設計、又は設計評価の信頼性は充分に保証される。
【０１６１】
このようにして建築用地３の地耐力ｑ０が求められれば、この地耐力ｑ０と上記した各小区画Ｂ１〜Ｂ４が受ける平均荷重度ｑとの大小関係から、建築用地３に対する圧力の均衡状態を判断することができる。すなわち、各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑが地耐力ｑ０を上回れば（ｑ＞ｑ０）、建築用地３は沈下が生じやすい状況にあると判断できる。また一方、各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑが地耐力ｑ０を下回れば（ｑ＜ｑ０）、建築用地３は沈下を生じにくい状況にあると判断できる。
【０１６２】
そこで、基礎構造物１の底面積を設計する場合には、各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑ０が建築用地３の地耐力ｑ０以下となるようにするのである。例えば、建築用地３の地耐力ｑ０が３０ｋＮ／ｍ２であるのに対して、小区画Ｂ２の平均荷重度ｑが３５ｋＮ／ｍ２である場合には、上記した図１０に示すように、小区画Ｂ２上に敷設される分割建築物１２のベース部１２ａに拡張部１２ｃを設けて拡張して、分割基礎構造物１２の底面積を拡大させて、この拡大後の分割基礎構造物１２の平均荷重度ｑを図１０の説明でしたのと同様にして求めて、これと地耐力ｑ０とを比較するのである。
【０１６３】
そして、この小区画Ｂ２に関する平均荷重度ｑが地耐力ｑ０を下回れば（ｑ＜ｑ０）、地耐力ｑ０の建築用地３は、小区画Ｂ２に作用する分割基礎構造物１２及び分割基礎構造物１２に載設される分割建築物を充分に支持できると判断され、小区画Ｂ２について沈下が生じにくい基礎構造物１の底面積を設計できたこととなる。当然のことながら、小区画Ｂ２を除く他の小区画Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４についても、平均荷重度ｑが地耐力ｑ０を越える場合には、上記した小区画Ｂ２の場合と同様に基礎構造物１の底面積の設計できる。
【０１６４】
次に、上記した基礎構造物１の底面積の設計方法に、小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑを略均一化して、建築用地３上での基礎構造物１及び建築物の安定化を図る方法を取り入れた場合について説明する。
【０１６５】
図２に示すように、基礎構造物１の敷設範囲４上には、上記した推定重心５（図２中の○）と共に、敷設範囲４の図心（幾何学平面上の重心）７（図２中の●）とが示されている。この図心７は、敷設範囲４に一様分布荷重が加わった場合に想定される重心であるのに対して、推定重心５は、基礎構造物１及び建築物の設計内容から予測される荷重に基づいて推定される事実上の重心である。ここで、推定重心５が図心７により近い程、基礎構造物１が建築用地３に対して傾きにくい構造であると考えられる。
【０１６６】
そこで、推定重心５の位置は実際に変更されるか否かに関わらず、各小区画Ｂ１〜Ｂ４における平均荷重度ｑを相互に略均一化するように、基礎構造物１の底面積を設計することによって、推定重心５の図心７に対する偏移を見かけ上修正させるのである。具体的には、各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑの値と地耐力ｑ０との間に次式（９）の関係が満たされるように、各小区画Ｂ１〜Ｂ４に関する分割基礎構造物１１〜１４の底面積を設計するのである。ここで次式（９）中の係数Ｃは安全率であり、１．０を越える値であることが好ましい。
ｑ０≒Ｃ・ｑ  ・・・（９）
【０１６７】
例えば、安全率Ｃが１．５であって地耐力ｑ０が略３０ｋＮ／ｍ２である場合、上記式（９）を充足する各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑは略２０ｋＮ／ｍ２となる。そこで、次は、実際の各小区画Ｂ１〜Ｂ４の平均荷重度ｑが略２０ｋＮ／ｍ２に略等しくなるための条件である、分割基礎構造物１１〜１４の分割基礎荷重や底面積を設計するのである。
【０１６８】
具体的には、例えば、分割基礎構造物１２の底面積を拡大させる必要がある場合には、図１０に示すように、ベース部１２ａを必要な分だけ拡張部１２ｃを設けることによって、上記式（９）を充足する分割基礎構造物１２の底面積を設計するのである。その一方、例えば、分割基礎構造物１１の底面積を縮小させる必要がある場合には、図１１に示すように、ベース部１１ａに必要な大きさの開口部１１ｃを形成することによって、上記式（９）を充足する分割基礎構造物１１の底面積を設計するのである。
【０１６９】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【０１７０】
例えば、上記した基礎構造物の設計方法では、基礎構造物１のべた基礎のベース部に拡張部又は開口部を設けることで基礎構造物の底面積や荷重の変更設計をする方法について説明した。しかし、基礎構造物が布基礎であっても、上記実施例で説明した基礎構造物の底面積や平均荷重度ｑの設計変更方法を適用することは当然できる。
【０１７１】
具体的には、基礎構造物が布基礎の場合、その布基礎の底面積を拡大させる方法としては、上記した測定地点間の勾配を閾値１／１０００未満となるように、各小区画の平均荷重度ｑが地耐力ｑ０を下回るように、又は、上記式（９）を満足するように、底面積を拡大させたい分割基礎構造物のフーチング部の幅を、他の分割基礎構造物のフーチング部の幅とは無関係に単独で拡幅させたり、或いは、他の分割基礎構造物と比較してより大きくなるように拡幅させるようにしても良い。
【０１７２】
一方、布基礎の底面積を縮小させる方法としては、上記した測定地点間の勾配を閾値１／１０００未満となるように、又は、上記式（９）を満足するように、底面積を拡大させたい分割基礎構造物のフーチング部の幅を、他の分割基礎構造物のフーチング部の幅とは無関係に単独で縮小させたり、或いは、他の分割基礎構造物と比較してより小さくなるように縮小させるようにしても良い。
【０１７３】
また例えば、本実施例では、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４における即時沈下量ＳＥを、レイリー波探査による調査結果に基づいて算定したが、かかる即時沈下量ＳＥの導出手段は、必ずしもこれに限定されるものではなく、各測定地点Ｍ１〜Ｍ４について個々に上記した平板載荷試験を実施して即時沈下量ＳＥを求めても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】基礎構造物の平面図であって建築物の支柱の配置図である。
【図２】基礎構造物の敷設範囲を示す平面図である。
【図３】基礎構造物を小区画毎の分割した平面図である。
【図４】（ａ）は、測定地点で測定されたレイリー波計測速度と建築用地の地盤深度との関係図の一例を示した図であり、（ｂ）は、レイリー波の伝播速度と地盤深度との関係図である。
【図５】（ａ）は、各測定地点に関する平均荷重度、支持地盤の地盤深度、平均化速度、即時沈下量を求めた一例を示した図であり、（ｂ）は、各小区画に関する平均荷重度の具体的な一例を示した図である。
【図６】式（１）で用いられる係数Ｉｓの換算表を示した図である。
【図７】式（２）で用いられる係数μＨの換算表を示した図である。
【図８】基礎構造物の敷設範囲上に測線を図示した平面図である。
【図９】各測定地点間の勾配を求めた一例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、１の分割基礎構造物の底面積のみを拡張した場合における基礎構造物の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す底面積が拡張された分割基礎構造物のみを抜き出した平面図であり、（ｃ）は、設計変更前の分割基礎構造物の底面積（小区画の小区画面積）を重ね合わせて比較した図である。
【図１１】（ａ）は、１の分割基礎構造物の底面積のみを縮小した場合における基礎構造物の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す底面積が縮小された分割基礎構造物のみを抜き出した平面図であり、（ｃ）は、設計変更前の分割基礎構造物の底面積（小区画の小区画面積）を示した図であり、（ｄ）は、縮小後の分割基礎構造物の底面積を示した図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１                          基礎構造物
１ａ                        ベース部
１ｂ                        立上がり部
２                          支柱
３                          建築用地
４                          敷設範囲
５                          推定重心（重心位置）
６                          領域（基礎構造物の敷設範囲を包摂する略矩形状の領域）
７                          図心
１１〜１４                  分割基礎構造物（小区画に敷設される基礎構造物の部分）
１１ａ〜１４ａ              ベース部
１１ｂ〜１４ｂ              立上がり部
１１ｃ                      開口部
１２ｃ                      拡張部
Ｂ１〜Ｂ４                  小区画
Ｄ，Ｄ１〜Ｄ５              地盤深度
Ｋ１〜Ｋ４                  測線
Ｌ１，Ｌ２，                仮想線
Ｌ１１，Ｌ１２              仮想線
Ｌ２１，Ｌ２２              仮想線
Ｍ１〜Ｍ４                  測定地点
Ｖｒｍ，Ｖｒｍ１〜Ｖｒｍ６  レイリー波計測速度
Ｖｒ，Ｖｒ１〜Ｖｒ６        レイリー波伝播速度
【図１】
2005171586.tif 000003
【図２】
2005171586.tif 000004
【図３】
2005171586.tif 000005
【図４】
2005171586.tif 000006
【図５】
2005171586.tif 000007
【図６】
2005171586.tif 000008
【図７】
2005171586.tif 000009
【図８】
2005171586.tif 000010
【図９】
2005171586.tif 000011
【図１０】
2005171586.tif 000012
【図１１】
2005171586.tif 000013