(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造であって、
前記基礎コンクリートは、鉄骨柱又は鉄筋コンクリート壁を直接支持し、
前記基礎コンクリートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
前記下部は、
建築物の隣り合う前記鉄骨柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
建築物の前記鉄筋コンクリート壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
前記上部は、
前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有し、
前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１〜４倍の範囲である、
建築物の基礎構造。
【請求項２】
前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、
請求項１に記載の建築物の基礎構造。
【請求項３】
前記基礎コンクリートは独立基礎であり、
前記下部の底面は、前記下部の上端の外周縁の平面形状よりも小さい四角以上の多角形であり、
前記下部の側面は、前記下部の上端の外周縁と前記底面の外周縁とを繋ぐ傾斜面である、
請求項１又は２に記載の建築物の基礎構造。
【請求項４】
表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造の施工方法であって、
前記基礎コンクリートは、鉄骨柱又は鉄筋コンクリート壁を直接支持し、
前記基礎コンクリートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
前記下部は、
建築物の隣り合う前記鉄骨柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
建築物の前記鉄筋コンクリート壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
前記上部は、
前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有し、
前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１〜４倍の範囲であり、
前記建築物の基礎構造の施工方法は、地盤改良工程と、基礎掘削工程と、基礎打設工程とを含み、
前記地盤改良工程は、
表層地盤を掘り下げた土を埋め戻し、固化材を添加混合しながら混合攪拌した後に締め固めて前記地盤改良体を構築する工程であり、
前記基礎掘削工程は、
建築物の柱の下方、又は建築物の壁の下方に位置する前記地盤改良体の上部を、前記基礎コンクリートの上部の形状に掘削して上部掘削部を形成する工程、及び、
前記上部掘削部の下方を、前記基礎コンクリートの下部の形状に掘削して下部掘削部を形成する工程であり、
前記基礎打設工程は、
前記下部掘削部内に捨てコンクリートを打設し、前記上部掘削部及び前記下部掘削部内に基礎配筋を行って前記基礎コンクリートを打設する工程である、
建築物の基礎構造の施工方法。
【請求項５】
前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、
請求項４に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造、及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造がある（例えば、特許文献１ないし３参照）。このような建築物の基礎構造は、簡単な構造で施工コストが抑えられること、不同沈下を抑制できるとともに基礎全体の支持力を向上できること、及び地盤の囲い込み効果により地震時における土砂の液状化阻止に有効であること等の特徴を有する。
【０００３】
特許文献１及び２の建築物の基礎構造は、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの下面の形状は正方形であり、前記基礎コンクリートの形状は直方体状（正四角柱状）である（特許文献１の図５の係合凸部７ａ、及び特許文献２の図１の建築物の基礎３参照）。
【０００４】
特許文献３の建築物の基礎構造は、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの底面を、前記基礎コンクリートの平面形状よりも小さい四角以上の多角形としている。そして、前記基礎コンクリートの前記底面以外の下面を、前記底面と前記平面形状とを繋ぐ傾斜面とし、前記傾斜面の水平面からの傾斜角度を、２０°以上４０°以下にしている（特許文献３の図２の基礎コンクリート３参照）。
【０００５】
特許文献３の建築物の基礎構造によれば、前記基礎コンクリートの形状により、下部地盤へ伝達される応力を低減できる。また、基礎コンクリートの打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６０８５６８号公報
【特許文献２】特許第５４９４８８０号公報
【特許文献３】特許第６４３６２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願の発明者は、前記効果を奏する特許文献３の建築物の基礎構造に対して、より一層の改良を図ることを企図し、建築物の柱の下方に位置する基礎コンクリートの形状をさらに見直した。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造、及びその施工方法において、下部地盤へ伝達される応力を低減すること、及び基礎コンクリートの打設量を削減して施工コストを低減することを目的として一層の改良を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、以下に示す建築物の基礎構造、及びその施工方法を提供する。
【００１０】
本発明の要旨は以下のとおりである。
【００１１】
〔１〕
表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造であって、
前記基礎コンクリートは、鉄骨柱又は鉄筋コンクリート壁を直接支持し、
前記基礎コンクリートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
前記下部は、
建築物の隣り合う前記鉄骨柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
建築物の前記鉄筋コンクリート壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
前記上部は、
前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有し、
前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１〜４倍の範囲である、
建築物の基礎構造。
【００１３】
〔２〕
前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、〔１〕に記載の建築物の基礎構造。
【００１４】
〔３〕
前記基礎コンクリートは独立基礎であり、
前記下部の底面は、前記下部の上端の外周縁の平面形状よりも小さい四角以上の多角形であり、
前記下部の側面は、前記下部の上端の外周縁と前記底面の外周縁とを繋ぐ傾斜面である、〔１〕又は〔２〕に記載の建築物の基礎構造。
【００１５】
〔４〕
表層地盤を改良した地盤改良体及び前記地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートを含む建築物の基礎構造の施工方法であって、
前記基礎コンクリートは、鉄骨柱又は鉄筋コンクリート壁を直接支持し、
前記基礎コンクリートは、形状の異なる上部及び下部を有し、
前記下部は、
建築物の隣り合う前記鉄骨柱間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状、又は、
建築物の前記鉄筋コンクリート壁に直交する第２水平方向を含む鉛直面により切断した断面形状
が逆台形状であり、
前記上部は、
前記下部の前記断面形状における上端の側縁から、
前記第１水平方向へ突出する鍔状部、又は、
前記第２水平方向へ突出する鍔状部
を有し、
前記鍔状部の厚みは、０．０５ｍ以上０．３ｍ以下、
前記鍔状部の突出長さは、０．１ｍ以上０．６ｍ以下であり、
前記鍔状部の突出長さは、前記鍔状部の厚みに対して、１〜４倍の範囲であり、
前記建築物の基礎構造の施工方法は、地盤改良工程と、基礎掘削工程と、基礎打設工程とを含み、
前記地盤改良工程は、
表層地盤を掘り下げた土を埋め戻し、固化材を添加混合しながら混合攪拌した後に締め固めて前記地盤改良体を構築する工程であり、
前記基礎掘削工程は、
建築物の柱の下方、又は建築物の壁の下方に位置する前記地盤改良体の上部を、前記基礎コンクリートの上部の形状に掘削して上部掘削部を形成する工程、及び、
前記上部掘削部の下方を、前記基礎コンクリートの下部の形状に掘削して下部掘削部を形成する工程であり、
前記基礎打設工程は、
前記下部掘削部内に捨てコンクリートを打設し、前記上部掘削部及び前記下部掘削部内に基礎配筋を行って前記基礎コンクリートを打設する工程である、
建築物の基礎構造の施工方法。
【００１７】
〔５〕
前記逆台形状の断面形状の側面の水平面からの傾斜角度は、２０°以上４０°以下である、〔４〕に記載の建築物の基礎構造の施工方法。
【発明の効果】
【００１８】
以上における本発明に係る建築物の基礎構造、及びその施工方法によれば、表層地盤を改良した地盤改良体上に現場で打設した基礎コンクリートが、形状の異なる上部及び下部を有する。そして、前記下部は逆台形状の断面形状を有し、前記上部は水平方向へ突出する鍔状部を有する。
【００１９】
前記基礎コンクリートの前記形状により、前記基礎コンクリートから下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるとともに、体積が小さくなることから基礎コンクリートの打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
【００２０】
その上、前記基礎コンクリートが前記鍔状部を有することから、前記基礎コンクリートにモーメント荷重が作用した際に前記基礎コンクリートの端部の接地圧が分散されるので、前記基礎コンクリート下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係る建築物の基礎構造を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの矢視Ｘ１−Ｘ１断面図である。
【図２】図１Ｂの要部拡大図である。
【図３Ａ】実施の形態１に係る建築物の基礎構造の施工方法において、地盤改良工程で形成した地盤改良体に基礎掘削工程で上部掘削部及び下部掘削部を形成した状態を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの断面図である。
【図４Ａ】地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。
【図４Ｂ】地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。
【図５Ａ】比較例１の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。
【図５Ｂ】比較例１の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。
【図６Ａ】比較例２の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す平面図である。
【図６Ｂ】比較例２の地盤ＦＥＭ解析用モデルを示す断面図である。
【図７Ａ】比較例１−２、実施例１−５の改良体下（Ｄ点）の接地圧を示すグラフである。
【図７Ｂ】比較例１−２、実施例１−５のコンクリート量を示すグラフである。
【図８Ａ】Ｅ／Ｈ１（Ｅ＝0.2m）による改良体下（Ｄ点）の接地圧の変化を示すグラフである。
【図８Ｂ】Ｅ／Ｈ１（Ｈ１＝0.1m）による改良体下（Ｄ点）の接地圧の変化を示すグラフである。
【図９Ａ】Ｅ／Ｈ１（Ｅ＝0.2m）によるコンクリート量の変化を示すグラフである。
【図９Ｂ】Ｅ／Ｈ１（Ｈ１＝0.1m）によるコンクリート量の変化を示すグラフである。
【図１０Ａ】本発明の実施の形態２に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態３に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態４に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリートを下方から見た斜視図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態５に係る建築物の基礎構造を示す平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの矢視Ｘ２−Ｘ２断面図である。
【図１２】図１１Ｂの要部拡大図である。
【図１３Ａ】実施の形態５に係る建築物の基礎構造の施工方法において、地盤改良工程で形成した地盤改良体に基礎掘削工程で上部掘削部及び下部掘削部を形成した状態を示す平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの矢視Ｘ３−Ｘ３断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
図１Ａの平面図、並びに図１Ｂ及び図２の断面図は、本発明の実施の形態１に係る建築物の基礎構造１を示している。
【００２４】
建築物の基礎構造１は、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３を含む。
【００２５】
基礎コンクリート３は独立基礎であり、形状の異なる上部３Ａ及び下部３Ｂを有する。
【００２６】
基礎コンクリート３の下部３Ｂは、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。本実施の形態では、基礎コンクリート３の下部３Ｂの形状は、逆四角錐台状である。
【００２７】
下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１の平面形状は正方形である。下部３Ｂの底面ＢＳ１の平面形状は、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１の平面形状よりも小さい正方形である。下部３Ｂの側面Ｓ１は、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１と底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１とを繋ぐ傾斜面である。傾斜面である側面（前記逆円錐台状の断面形状の側面）Ｓ１の水平面からの傾斜角度αは、２０°≦α≦４０°とするのが好ましい実施態様である。
【００２８】
基礎コンクリート３の上部３Ａは、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍ（外周縁Ｕ１）から、第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有する。鍔状部Ｆ１の下面Ｔ１は略水平面である。
【００２９】
次に、建築物の基礎１の施工工程の一例を説明する。
【００３０】
＜地盤改良工程＞
（掘下げ工程）
図１Ｂ及び図２に示す地表面ＧＬから下側の表層地盤Ｇを、例えばバックホウによる鋤取り等により所要形状に掘り下げる。
【００３１】
（一次改良工程）
次に、地盤改良体２の下部の形状である「口」字状に、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により掘削し、セメント系固化材等の固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の下部を形成する一次改良工程を行う。
【００３２】
（二次改良工程）
次に、前記掘下げ工程により掘り下げた土を、バックホウ等により地盤改良体２の下部の上側に埋め戻し、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により、表層地盤Ｇを地表面ＧＬから地盤改良体２上部の形状に掘削し、固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の上部を形成する二次改良工程を行う。
【００３３】
＜基礎掘削工程＞
（上部掘削部形成工程）
次に、前記地盤改良工程で構築した地盤改良体２に対し、図３Ａの平面図、及び図３Ｂの断面図に示すように、図１Ａ及び図１Ｂ、並びに図２の鉄骨柱４の地上側部分の下方に位置する地盤改良体２の上部を、下端部外周縁Ｐの位置まで掘削して上部掘削部２Ａを形成する。すなわち、図３Ａの横幅Ｂ１、縦幅Ｗ１の範囲で、バックホウ等により所定深さである下面Ｔ２（図３Ｂ）の位置まで直方体状に掘削して上部掘削部２Ａを形成する。
【００３４】
（下部掘削部形成工程）
次に、下端部外周縁Ｐから鍔状部Ｆ１の突出長さＥの分だけ内方の周縁Ｕ２から、底面ＢＳ２が正方形になるように逆四角錐台状に掘削して下部掘削部２Ｂを形成する。下部掘削部２Ｂは、例えば、図３Ａの横幅Ｂ３、縦幅Ｗ３の範囲で、バックホウ等により所定深さまで、すなわち底面ＢＳ２の外周縁Ｖ２まで直方体状に掘削した後、図３Ｂに示す逆四角錐台状の傾斜面である側面Ｓ２を形成するように掘削する。
【００３５】
＜基礎打設工程＞
次に、下部掘削部２Ｂ内に、図２に示す捨てコンクリート６を打設する。
【００３６】
次に、鉄骨柱４固定用の柱脚アンカーボルトを捨てコンクリート６に固定し、上部掘削部２Ａ及び下部掘削部２Ｂ内に基礎配筋を行って基礎コンクリート３を打設する。基礎コンクリート３の上部３Ａ（図２の高さＨ１の範囲）は直方体状になり、基礎コンクリート３の下部３Ｂ（図２の高さＨ２の範囲）は逆四角錐台状になる。
【００３７】
次に、鉄骨柱４を設置し、土間コンクリート５を打設する。
【００３８】
以上の工程により、図１Ａ及び図１Ｂに示す建築物の基礎（下部構造）１の施工が完了する。
【００３９】
＜数値解析による効果確認＞
次に、効果確認のために行った数値解析について説明する。
【００４０】
（解析方法）
地盤ＦＥＭ（Finite Element Method）解析ソフトウェア（PLAXIS）を用いて数値解析を行う。
【００４１】
（１）第１の解析として、基礎コンクリートが直方体状である比較例１、基礎コンクリートの上部が直方体状で下部が逆四角錐台状である比較例２、及び基礎コンクリートが鍔状部を有する本発明の実施の形態１の形状である実施例１−５についての解析を行う。
【００４２】
（２）第２の解析として、本発明の実施の形態１の形状において、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを固定し（Ｅ＝0.2m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた実施例６−８についての解析を行う。
【００４３】
（３）第３の解析として、本発明の実施の形態１の形状において、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を固定し（Ｈ１＝0.1m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた実施例９−１３についての解析を行う。
【００４４】
（実施例及び比較例の解析モデル）
実施例の解析モデルを、図４Ａの平面図及び図４Ｂの断面図に、比較例1の解析用モデルを、図５Ａの平面図及び図５Ｂの断面図に、特許文献３の建築物の基礎構造に相当する比較例２の解析用モデルを、図６Ａの平面図及び図６Ｂの断面図に示す。
【００４５】
＜第１の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎の高さＨ＝0.9m、基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（３）比較例２及び実施例１−５において、傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
（４）比較例２の基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝1.4mとする。
（５）実施例１−５の基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝0.8mとする。
（６）鍔状部Ｆ１を有する実施の形態１−５において、基礎コンクリート３の上部３Ａの高さである鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を２とする。
【００４６】
Ｈ１、Ｈ２、Ｂ２、Ｗ２、Ｅを以下とする。
（１）比較例２：Ｈ１＝0.2m、Ｈ２＝0.7m
（２）実施例１：Ｈ１＝0.1m、Ｈ２＝0.8m、Ｂ２＝Ｗ２=3.6m、Ｅ＝0.2ｍ
（３）実施例２：Ｈ１＝0.15m、Ｈ２＝0.75m、Ｂ２＝Ｗ２=3.4m、Ｅ＝0.3ｍ
（４）実施例３：Ｈ１＝0.2m、Ｈ２＝0.7m、Ｂ２＝Ｗ２=3.2m、Ｅ＝0.4ｍ
（５）実施例４：Ｈ１＝0.25m、Ｈ２＝0.65m、Ｂ２＝Ｗ２=3.0m、Ｅ＝0.5ｍ
（６）実施例５：Ｈ１＝0.3m、Ｈ２＝0.6m、Ｂ２＝Ｗ２=2.8m、Ｅ＝0.6ｍ
【００４７】
（荷重条件）
特許文献３の建築物の基礎構造では、その効果を確認するために行った数値解析において、外力を、長期荷重である固定荷重及び積載荷重に相当する900kNの荷重のみとしている（特許文献３の［００２５］参照）。
【００４８】
建築物に対して、実際には、短期荷重として地震力や風力も作用する。地震力や風力は建築物を横に揺らすように作用するので、建築物には水平力も作用する。それにより、基礎構造には、長期荷重に加え、短期荷重による水平力及びモーメント荷重が作用する。
【００４９】
そこで、当該数値解析の荷重条件は、長期荷重に相当する荷重条件１、中地震（水平加速度：200gal程度）が発生した状態に相当する荷重条件２、大地震（水平加速度：400gal程度）が発生した状態に相当する荷重条件３とする。
【００５０】
すなわち、図４Ａの平面図及び図４Ｂの断面図、図５Ａの平面図及び図５Ｂの断面図、並びに図６Ａの平面図及び図６Ｂの断面図に示す解析用モデルにおいて、基礎コンクリート３に作用する垂直荷重Ｎ及び水平荷重Ｑは、以下とする。
（１）荷重条件１：Ｎ＝1100kN
（２）荷重条件２：Ｎ＝1100kN、Ｑ＝220kN（I＝3m）
（３）荷重条件３：Ｎ＝1100kN、Ｑ＝440kN（I＝3m）
【００５１】
（評価項目）
図４Ｂ、図５Ｂ、及び図６Ｂに示す、基礎コンクリート３下のＡないしＣ点の主応力（kN/m2）、及び地盤改良体２下のＤ点の接地圧（kN/m2）、並びに基礎コンクリート３の体積であるコンクリート量（m3）とする。
【００５２】
（解析結果）
荷重条件１についての解析結果を表１に、荷重条件２についての解析結果を表２に、荷重条件３についての解析結果を表３に示す。
【００５３】
【表１】
0006868301.tif 000002
【００５４】
【表２】
0006868301.tif 000003
【００５５】
【表３】
0006868301.tif 000004
【００５６】
水平力及びモーメント荷重が作用しない荷重条件１の解析結果を示す表１において、荷重Ｎに対して対称である、基礎コンクリート下の主応力（Ｂ点）と基礎コンクリート下の主応力（Ｃ点）の値が異なっている。その理由は、地盤ＦＥＭ解析ソフトウェアで解析領域のメッシュ分割を自動で作成した際に、Ｂ点まわりのメッシュとＣ点まわりにメッシュが対称になっていないことによる。Ｂ点の主応力とＣ点の主応力の差は１％以下であるので、問題のない解析精度であると考えられる。
【００５７】
比較例１−２、及び実施例１−５の改良体下の接地圧（Ｄ点）を、図７Ａのグラフに、比較例１−２、及び実施例１−５のコンクリート量を、図７Ｂのグラフに示す。
【００５８】
図７Ａのグラフから、改良体下の接地圧は、比較例１よりも実施例１−５の方が小さいことが分かる。また、改良体下の接地圧は、比較例２よりも実施例１−５の方が概ね小さい（荷重条件３では、比較例２は96.8kN/m2、実施例４は97.1kN/m2、実施例５は97.7kN/m2であり、比較例２よりも実施例４及び５の方が若干大きい）ことが分かる。
【００５９】
例えば、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件１では、実施例１（97.6kN/m2）は、比較例1（106.8kN/m2）の約91％、比較例２（100.4kN/m2）の約97％である。また、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件２では、実施例１（99.1kN/m2）は、比較例１（106.4kN/m2）の約93％、比較例２（101.6kN/m2）の約98％である。さらに、改良体下の接地圧（Ｄ点）は、荷重条件３では、実施例１（94.9kN/m2）は、比較例１（104.0kN/m2）の約91％、比較例２（96.8kN/m2）の約98％である。
【００６０】
このように実施例において、改良体下の接地圧を小さくできる理由は、実施例の基礎コンクリート３の形状（図４Ａ及び図４Ｂ）により、基礎コンクリート３から下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるためであると考えられる。
【００６１】
図７Ｂのグラフから、比較例１−２よりも実施例１−５の方がコンクリート量を少なくできることが分かる。その理由は、実施例１−５の基礎コンクリート３の形状（図４Ａ及び図４Ｂ）により、基礎コンクリート３の体積が小さくなるためである。
【００６２】
例えば、実施例１のコンクリート量（6.0m3）は、比較例１（14.4m3）の約42％、比較例２（8.7m3）の約69％である。
【００６３】
荷重条件２及び３のように基礎コンクリート３に対して水平荷重Ｑが作用する場合、基礎コンクリート３にモーメント荷重が作用する。それにより、基礎コンクリート下の一端であるＣ点の主応力が大きくなり、Ｃ点に最大接地圧が作用する。
【００６４】
例えば、荷重条件２である表２の基礎コンクリート下のＣ点の主応力について見ると、鍔状部が無い比較例１は188.4kN/m2であるのに対し、鍔状部が無い比較例２は173.7kN/m2と小さく、鍔状部がある実施例１−５では、172.5kN/m2ないし158.9kN/m2とさらに小さくなっている。
【００６５】
また、荷重条件３である表３の基礎コンクリート下のＣ点の主応力について見ると、鍔状部が無い比較例１は281.0N/m2であるのに対し、鍔状部が無い比較例２は313.0N/m2と、比較例２の方が大きくなっている。
【００６６】
それに対して、鍔状部が有る実施例１−５では、288.7kN/m2ないし252.4kN/m2であり、実施例１（288.7kN/m2）は、比較例１（281.0N/m2）よりも若干大きいが、実施例２（271.7kN/m2）ないし実施例５（252.4kN/m2）は、比較例１（281.0N/m2）及び比較例2（313.0N/m2）よりも小さい。特に、実施例１−５は、比較例２に対して大幅に小さくなっている。例えば、実施例１（288.7kN/m2）は、比較例２（313.0N/m2）の約92％、実施例５（252.4kN/m2）は、比較例２（313.0N/m2）の約81％である。
【００６７】
以上のとおり、鍔状部が有る実施例１−５の基礎コンクリートによれば、基礎コンクリート３にモーメント荷重が作用した際に基礎コンクリート３下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。その理由は、鍔状部（例えば、図４ＢのＦ１）を設けることで、基礎コンクリート３の端部（Ｃ点）の接地圧が分散されるためであると考えられる。
【００６８】
＜第２の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎下部の高さＨ２＝0.8m、基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（３）Ｂ２＝Ｗ２＝3.6m、Ｅ＝0.2mとする。
（４）傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
（５）基礎底面ＢＳ１の横幅Ｂ３＝基礎底面ＢＳ１の縦幅Ｗ３＝0.8mとする。
【００６９】
Ｈ１、Ｅ／Ｈ１を以下とする。
（１）実施例６：Ｈ１＝0.2m、Ｅ／Ｈ１＝1
（２）実施例７：Ｈ１＝0.15m、Ｅ／Ｈ１≒1.3
（３）実施例１：Ｈ１＝0.1m、Ｅ／Ｈ1＝2
（４）実施例８：Ｈ１＝0.05m、Ｅ／Ｈ１＝4
【００７０】
（荷重条件及び評価項目）
荷重条件１−３、及び評価項目は、第１の解析と同じである。
【００７１】
（解析結果）
解析結果を表４に示す。横軸をＥ／Ｈ１として縦軸を改良体下の接地圧（Ｄ点）としたグラフを図８Ａに、横軸をＥ／Ｈ１として縦軸をコンリート量としたグラフを図９Ａに示す。
【００７２】
【表４】
0006868301.tif 000005
【００７３】
鍔状部Ｆ１の突出長さＥを固定し（Ｅ＝0.2m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた場合、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の厚みＨ１が小さくなるほど、改良体下の接地圧（Ｄ点）及びコンクリート量が小さくなることが分かる。
【００７４】
＜第３の解析＞
（パラメータ）
（１）改良厚Ｌ＝2.5m、二次改良厚Ｊ＝1.0m、一次改良幅Ｋ＝5.6mとする。
（２）基礎の高さＨ＝0.9m、基礎上部の高さＨ１＝0.1m、基礎下部の高さＨ２＝0.8mとする。
（３）基礎の横幅Ｂ１＝基礎の縦幅Ｗ１＝4.0mとする。
（４）傾斜面Ｓ１（前記逆円錐台状の断面形状の側面）の水平面からの傾斜角度αを約30°とする。
【００７５】
Ｂ２＝Ｗ２、Ｂ３＝Ｗ３、Ｅ、Ｅ／Ｈ１を以下とする。
（１）実施例９：Ｂ２＝Ｗ２＝3.8m、Ｂ３＝Ｗ３＝1.0m、Ｅ=0.1m、Ｅ／Ｈ１＝1
（２）実施例１０：Ｂ２＝Ｗ２＝3.7m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.9m、Ｅ=0.15m、Ｅ／Ｈ１＝1.5
（３）実施例１：Ｂ２＝Ｗ２＝3.6m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.8m、Ｅ=0.2m、Ｅ／Ｈ１＝2
（４）実施例１１：Ｂ２＝Ｗ２＝3.5m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.7m、Ｅ=0.25m、Ｅ／Ｈ１＝2.5
（５）実施例１２：Ｂ２＝Ｗ２＝3.4m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.6m、Ｅ=0.3m、Ｅ／Ｈ１＝3
（６）実施例１３：Ｂ２＝Ｗ２＝3.2m、Ｂ３＝Ｗ３＝0.4m、Ｅ=0.4m、Ｅ／Ｈ１＝4
【００７６】
（荷重条件及び評価項目）
荷重条件１−３、及び評価項目は、第１の解析と同じである。
【００７７】
（解析結果）
解析結果を表５に示す。横軸をＥ／Ｈ１として縦軸を改良体下の接地圧（Ｄ点）としたグラフを図８Ｂに、横軸をＥ／Ｈ１として縦軸をコンリート量としたグラフを図９Ｂに示す。
【００７８】
【表５】
0006868301.tif 000006
【００７９】
鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を固定し（Ｈ１＝0.1m）、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）を変化させた場合、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の突出長さＥが大きくなるほど、コンクリート量が小さくなることが分かる。
【００８０】
改良体下の接地圧（Ｄ点）は、前記比（Ｅ／Ｈ１）が大きくなるほど、すなわち鍔状部Ｆ１の突出長さＥが大きくなるほど、荷重条件１及び２では小さくなり、荷重条件３では若干増加する傾向であることが分かる。
【００８１】
＜前記比（Ｅ／Ｈ１）についての考察＞
第２の解析、及び第３の解析により、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を小さくし、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを大きくすることにより、（Ｅ／Ｈ１）が大きくなり、それにより、改良体下の接地圧（Ｄ点）を小さくする効果、及びコンクリート量を小さくする効果があることが分かった。
【００８２】
しかしながら、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１を小さくすると、鍔状部Ｆ１の許容耐力（鉄筋とコンクリートが負担する）が小さくなり、鍔状部Ｆ１の突出長さＥを大きくすると、鍔状部Ｆ１の負担応力（曲げモーメントとせん断力）が大きくなる。
【００８３】
したがって、許容耐力よりも負担応力を小さくするために、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１の値の範囲、及び鍔状部Ｆ１の突出長さＥの値の範囲には制限がある。
【００８４】
すなわち、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１は、０．０５ｍ（例えば実施例８）以上０．３ｍ（例えば実施例５）以下であるのが好ましい実施態様である。また、鍔状部Ｆ１の突出長さＥは、０．１ｍ（例えば実施例９）以上０．６ｍ（例えば実施例５）以下であるのが好ましい実施態様である。
【００８５】
鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対する鍔状部Ｆ１の突出長さＥの比（Ｅ／Ｈ１）は、１以上４以下（例えば図９Ａ及び図９Ｂ）にするのが好ましい実施態様である。その場合、鍔状部Ｆ１の突出長さＥは、鍔状部Ｆ１の厚みＨ１に対して、１〜４倍の範囲になる。
【００８６】
実施の形態１における基礎コンクリート３は、上部３Ａが直方体状であり、下部３Ｂが逆四角錐台状である。本発明における基礎コンクリートは、このような形状に限定されない。
【００８７】
独立基礎である基礎コンクリート３は、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する第１水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状であり、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから前記第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有するものであればよい。
【００８８】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ａの斜視図に示す。
【００８９】
図１０Ａの基礎コンクリート３は、上部３Ａが八角柱状であり、下部３Ｂが逆八角錐台状である。
【００９０】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ｂの斜視図に示す。
【００９１】
図１０Ｂの基礎コンクリート３は、上部３Ａが八角柱状であり、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１が正八角形であり、底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１が正方形である。
【００９２】
［実施の形態４］
本発明の実施の形態４に係る建築物の基礎構造における基礎コンクリート３を、図１０Ｃの斜視図に示す。
【００９３】
図１０Ｃの基礎コンクリート３は、上部３Ａが十六角柱状であり、下部３Ｂの上端の外周縁Ｕ１が正十六角形であり、底面ＢＳ１の外周縁Ｖ１が正方形である。
【００９４】
［実施の形態５］
図１１Ａの平面図、並びに図１１Ｂ及び図１２の断面図は、本発明の実施の形態５に係る建築物の基礎構造１を示している。
【００９５】
建築物の基礎構造１は、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート７を含む。
【００９６】
基礎コンクリート７は布基礎であり、形状の異なる上部７Ａ及び下部７Ｂを有する。
【００９７】
基礎コンクリート７の下部７Ｂは、建築物の壁８に直交する第２水平方向Ｏ２を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。前記逆台形状の断面形状の側面Ｓ１の水平面からの傾斜角度αは、２０°≦α≦４０°とするのが好ましい実施態様である。
【００９８】
基礎コンクリート７の上部７Ａは、下部７Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから、第２水平方向Ｏ２へ突出する鍔状部Ｆ２を有する。
【００９９】
次に、建築物の基礎１の施工工程の一例を説明する。
【０１００】
＜地盤改良工程＞
（掘下げ工程）
図１１Ｂ及び図１２に示す地表面ＧＬから下側の表層地盤Ｇを、例えばバックホウによる鋤取り等により所要形状に掘り下げる。
【０１０１】
（一次改良工程）
次に、地盤改良体２の下部の形状である「口」字状に、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により掘削し、セメント系固化材等の固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の下部を形成する一次改良工程を行う。
【０１０２】
（二次改良工程）
次に、前記掘下げ工程により掘り下げた土を、バックホウ等により地盤改良体２の下部の上側に埋め戻し、アタッチメントとしてミキシングフォークを装着したバックホウ等により、表層地盤Ｇを地表面ＧＬから地盤改良体２上部の形状に掘削し、固化材を添加混合しながら混合攪拌し、重機及びローラー等により締め固めて地盤改良体２の上部を形成する二次改良工程を行う。
【０１０３】
＜基礎掘削工程＞
（上部掘削部形成工程）
次に、前記地盤改良工程で構築した地盤改良体２に対し、図１３Ａの平面図、及び図１３Ｂの断面図に示すように、図１１Ａ及び図１１Ｂ、並びに図１２の壁８の下方に位置する地盤改良体２の上部を、下端部外周縁Ｐ１，Ｐ２の位置まで掘削して上部掘削部２Ａを形成する。
【０１０４】
（下部掘削部形成工程）
次に、下端部外周縁Ｐ１，Ｐ２から鍔状部Ｆ２の突出長さＥの分だけ内方の周縁Ｕ３，Ｕ４から、下方の下部掘削部２Ｂを掘削する。
【０１０５】
＜基礎打設工程＞
次に、下部掘削部２Ｂ内に、図１２に示す捨てコンクリート１０を打設する。
【０１０６】
次に、壁８用の鉄筋を捨てコンクリート１０に配筋し、上部掘削部２Ａ及び下部掘削部２Ｂ内に基礎配筋を行って基礎コンクリート７を打設する。
【０１０７】
次に、コンクリートである壁８を打設し、土間コンクリート９を打設する。基礎コンクリート７と壁８とは鉄筋で接続されて一体になる。
【０１０８】
以上の工程により、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す建築物の基礎（下部構造）１の施工が完了する。
【０１０９】
以上のような本発明の実施の形態に係る建築物の基礎構造１によれば、表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３，７が、形状の異なる上部３Ａ，７Ａ及び下部３Ｂ，７Ｂを有する。そして、下部３Ｂ，７Ｂは逆台形状の断面形状を有し、上部３Ａ，７Ａは水平方向へ突出する鍔状部Ｆ１，Ｆ２を有する。
【０１１０】
基礎コンクリート３，７の前記形状により、基礎コンクリート３，７から下部地盤へ応力が伝搬する範囲が広くなるので、下部地盤へ伝達される応力を低減できるとともに、体積が小さくなることから基礎コンクリート３，７の打設量を削減できるので施工コストを低減できる。
【０１１１】
その上、基礎コンクリート３，７が前記鍔状部Ｆ１，Ｆ２を有することから、基礎コンクリート３，７にモーメント荷重が作用した際に基礎コンクリート３，７の端部の接地圧が分散されるので、基礎コンクリート３，７下の一端に作用する最大接地圧を小さくすることができる。
【０１１２】
以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  建築物の基礎構造
２  地盤改良体
２Ａ  上部掘削部
２Ｂ  下部掘削部
３  基礎コンクリート（独立基礎）
３Ａ  上部
３Ｂ  下部
４  鉄骨柱
５  土間コンクリート
６  捨てコンクリート
７  基礎コンクリート（布基礎）
７Ａ  上部
７Ｂ  下部
８  壁
９  土間コンクリート
１０  捨てコンクリート
Ｂ１  基礎の横幅
Ｂ２  下部上端部の横幅
Ｂ３  基礎底面の横幅
ＢＳ１，ＢＳ２  底面
Ｅ  鍔状部の突出長さ
Ｆ１，Ｆ２  鍔状部
Ｇ  表層地盤
ＧＬ  地表面
Ｈ  基礎の高さ
Ｈ１  上部の高さ（鍔状部の厚み）
Ｈ２  下部の高さ
Ｊ  二次改良厚
Ｋ  一次改良幅
Ｌ  改良厚
Ｍ  下部の上端の側縁
Ｏ１  柱間を結ぶ水平方向に直交する水平方向
Ｏ２  壁に直交する水平方向
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  下端部外周縁
Ｓ１，Ｓ２  側面
Ｔ１，Ｔ２  下面
Ｕ１  下部の上端の外周縁（上部の下端部外周縁よりも内方の周縁）
Ｕ２  下部掘削部の上端縁（上部掘削部の下端部外周縁よりも内方の周縁）
Ｕ３，Ｕ４  周縁
Ｖ１  底面の外周縁
Ｖ２  下部掘削部の底面の外周縁
Ｗ１  基礎の縦幅
Ｗ２  下部上端部の縦幅
Ｗ３  基礎底面の縦幅
α  傾斜面である側面の水平面からの傾斜角度
【要約】      （修正有）【課題】下部地盤へ伝達される応力を低減すること、及び基礎コンクリートの打設量を削減して施工コストを低減する、建築物の基礎構造並びに建築物の基礎構造の施工方法を提供する。【解決手段】表層地盤Ｇを改良した地盤改良体２及び地盤改良体２上に現場で打設した基礎コンクリート３を含む建築物の基礎構造１であって、建築物の柱４の下方に位置する基礎コンクート３は、形状の異なる上部３Ａ及び下部３Ｂを有する。下部３Ｂは、建築物の隣り合う柱４，４間を結ぶ水平方向に直交する水平方向Ｏ１を含む鉛直面により切断した断面形状が逆台形状である。上部３Ａは、下部３Ｂの前記断面形状における上端の側縁Ｍから第１水平方向Ｏ１へ突出する鍔状部Ｆ１を有する。【選択図】図２【図１Ａ】
0006868301.tif 000007
【図１Ｂ】
0006868301.tif 000008
【図２】
0006868301.tif 000009
【図３Ａ】
0006868301.tif 000010
【図３Ｂ】
0006868301.tif 000011
【図４Ａ】
0006868301.tif 000012
【図４Ｂ】
0006868301.tif 000013
【図５Ａ】
0006868301.tif 000014
【図５Ｂ】
0006868301.tif 000015
【図６Ａ】
0006868301.tif 000016
【図６Ｂ】
0006868301.tif 000017
【図７Ａ】
0006868301.tif 000018
【図７Ｂ】
0006868301.tif 000019
【図８Ａ】
0006868301.tif 000020
【図８Ｂ】
0006868301.tif 000021
【図９Ａ】
0006868301.tif 000022
【図９Ｂ】
0006868301.tif 000023
【図１０Ａ】
0006868301.tif 000024
【図１０Ｂ】
0006868301.tif 000025
【図１０Ｃ】
0006868301.tif 000026
【図１１Ａ】
0006868301.tif 000027
【図１１Ｂ】
0006868301.tif 000028
【図１２】
0006868301.tif 000029
【図１３Ａ】
0006868301.tif 000030
【図１３Ｂ】
0006868301.tif 000031