木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

RC 造 4 階建物の基礎に用いられていた
木杭の健全度調査村田1 正会員

拓海 1・沼田飛島建設（株）2 正会員

淳紀 2・古垣内

靖 3・張

媛4

技術研究所（〒270-0222 千葉県野田市木間ケ瀬 5472）
takumi_murata@tobishima.co.jp

飛島建設（株） 土木事業本部（〒108-0075 東京都港区港南 1-8-15）
atsunori_numata@tobishima.co.jp

3 非会員

東急建設（株）技術研究所（〒252-0244 神奈川県相模原市中央区田名 3062-1）
furugaichi.yasushi@tokyu-cnst.co.jp

4 非会員

東急建設（株）技術研究所（〒252-0244 神奈川県相模原市中央区田名 3062-1）
zhang.yuan@tokyu-cnst.co.jp

地球温暖化緩和策として木材の長期大量使用が有効であるため，軟弱地盤対策への木材利用が提案されている．木材の長期利用には耐久性が重要であり，地下水位や地盤特性と木杭の腐朽との関係はある程度明らかにされているが，建物基礎底面との関係は未解明な部分が多い．今回，約 60 年前に完成した同規
模の 2 棟の RC 造 4 階建物の解体撤去に伴い，これらの木杭基礎に対して健全度調査を実施した．2 棟の内
1 棟はわずかな傾斜が生じ，もう一方は目立った変状は認められていない．調査の結果，建物の傾斜方向と頭部に腐朽が生じていた木杭の位置が一致し，木杭頭部の腐朽が建物の傾斜の要因と推察された．また，周囲地盤が暗青灰色を示した木杭は健全であり，地盤により空気が遮断されていれば木杭は腐朽しないことが確認された．

Key Words: wooden pile, visual observation, pilodyn wood tester,global warming

はじめに

人為的にもたらされた大気中の二酸化炭素濃度の増加である可能性が極めて高いことが示されている．また，ど支持力を十分に有さない軟弱地盤への対応として，木のようなシナリオを当てはめても 21 世紀末の気温は現

杭は古くから世界中で使われてきた．例えばヴェネツィ

在よりも上昇するとされ 4)，2015 年の COP21 で採択されアのリアルト橋 1)には木杭基礎が用いられ，完成後 400たパリ協定 5)における長期目標 (世界的な平均気温上昇

年以上経った現在も大きな変状がなく利用されている．

を産業革命以前に比べて 2℃より十分低く保つとともに国内においても，1932 年に完成した宮崎県庁 1)や，1958

1.5℃に抑える努力)達成のためにも，緩和策と適応策が1)

年に開業した新潟駅本屋 など多くの構造物に木杭基礎急務となっている．

が用いられ現在も供用されている．

大気中の二酸化炭素を回収する方法の一つとして，樹このように木杭は広く用いられていたが，国内では森木による光合成がある．光合成により大気中から回収し林の過伐による木材資源枯渇への懸念から，「木材資源た二酸化炭素は，伐採後も炭素として木材に固定される

利用合理化方策」が 1955 年に閣議決定され，杭は人工ため，木材の長期・大量使用は地球温暖化緩和策として材料であるコンクリート杭や鋼管杭に代替されていった有効 6)である．

2)．これに伴い，各種設計書から木杭に関する記述が今後，木材の大量使用が見込める分野のひとつに土木

徐々に減り，道路橋示方書では 1976 年，建築基礎構造分野があり，そのポテンシャルは年間400万 m3とされて設計指針では 1988 年に木杭に関する記述は姿を消した 3)． いる 7)．そのうち，最も多くの割合を占めるのが地中・一方で，地球温暖化は日々深刻化している．IPCC 第 5

海洋における利用（年間 150万 m3）であり，地中では乾次評価報告書には，世界の平均気温が 2012 年までのわ

燥による変形や可燃性などの木材の持つ短所を無視できずか 132 年間で 0.85℃上昇し，この要因が 1750 年以降のることから，木材の長期・大量使用が見込める軟弱地盤

77

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

対策への利用が提案されている 8)．地中で木材を長期利

表- 1 建物の概要

用する際，懸念事項として腐朽がある．木材は水，空気，

項目

Ⅰ棟

Ⅱ棟

竣工

1959年

1960年

616.0m2

616.0m

(11.0m×56.0m)(11.0m×56.0m)

階数

4階

4階

上部構造形式

RC

RC

性が維持され，地下水位変動域や地下水位浅であっても基礎構造形式

杭基礎

杭基礎

健全であった事例が多数あることが報告されている．

杭の種類

木杭

木杭

フーチング数

45基

39基

沈下傾斜

わずか(南側)無温度，栄養の 4 つの条件が適切に揃うと腐朽が進行する
ため，軟弱地盤対策として木材を利用するためには，地中におけるこれらの条件を明らかにする必要がある．

2

建築面積

地中における木杭の腐朽に関する既往研究では，地下水位の影響について，遺跡調査および近代設置構造物から発掘された木材の長期耐久性評価 9)や，文献調査 3)により，木杭頭部が地下水位変動以深にあれば長期間健全

木杭周囲の地盤特性との関係については，地下水位変動以浅でも木杭が粘性土に覆われていれば腐朽に対して高い耐久性を有し 1)，砂質土であっても細粒分含有率 15～20%程度，自然含水比 20～30%の物性であれば著しく劣化しないことが確認されている 10)．また，種々の土質

離れて隣り合っており，いずれも 4 階建ての RC 構造でによる腐朽促進試験により，腐朽菌と有機質をほとんどある．Ⅰ棟は 1959 年，Ⅱ棟は 1960 年に竣工し，いずれも-7

含まない土質では，透水係数が 1×10 cm/s 以下の土質で2018 年に解体撤去工事が実施された．Ⅰ棟については南は腐朽しないことが確認されている 11)．

側にわずかな傾斜が生じていた．ただし，傾斜はわずか
12)

建物基礎底面との関係については，中村ら による信で，解体に至るまでの 59 年間通常通り供用されてきた．

濃川低地の橋台基礎における調査で，木杭頭部が地下水

一方，Ⅱ棟については沈下傾斜が生じておらず，58 年間位以深であったため腐朽が確認されてなかったものの，供用されてきた．

基礎底盤と木杭間地盤の間に隙間が形成されることを確

図- 1 に基礎伏図を示す．基礎形式は，基礎梁で連結認し，地下水位低下が想定される地盤で杭頭部が腐朽すされたフーチングをそれぞれ 6～10 本の木杭で支持するる可能性があることを示唆している．このように，地中杭基礎で，基礎断面図によると木杭の直径は 180mm，における木杭の腐朽について，地下水位や地盤特性との杭長は 9.0m であった．建築面積はいずれも 616m2(56.0m

関係はある程度研究されているが，建物基礎底面との関×11.0m)であるが，フーチングは，Ⅰ棟で45基，Ⅱ棟で39係については未解明な部分が多い．

基で構成される．

本研究では，これらを明らかにする目的で，約 60 年

地盤の概要

前に完成した同規模の隣り合った 2 棟の RC 造 4 階建物

調査地点は，多摩川下流左岸の沖積低地である．このの木杭基礎に対して，建物の解体撤去に伴い健全度調査

地盤に対して，図- 1 に示した位置で標準貫入試験と乱を行った．なお，2 棟の建物の内 1 棟は，建物の機能をれの少ない試料（固定ピストン式シンウォールサンプラ

損なわない程度であるがわずかな傾斜が生じ，もう一方

ー：JGS 1221-2003 による)を採取した．これらの地盤調は目立った変状が生じていない．

査は，現基盤面からフーチング底面位置までの約 2m を健全度調査は，建物基礎底面に位置するフーチング

盤下げした地盤で実施した．本報では，特に断りのない限り，この盤下げした標高を GL と表記する．

（以下，「フーチング」と記す．）撤去前に木杭を側面から目視観察し，フーチング撤去後に，フーチング底面

現基盤面から GL の地盤は，建設時に造成したと考えや木杭間地盤を目視観察した．その後，木杭に対して目られる埋土であり，GL は自然堆積の粘土に達している．

視観察およびピロディン貫入試験にて健全度の評価を行

図- 2 に，土質試験結果の深度分布を示す．GL から GL-った．これらの健全度調査結果から，2 棟の建物に傾斜

9m 付近まで細粒分含有率が 100%近い粘土またはシルトの違いが生じた要因および傾斜のメカニズムについて考層で，GL-9.1m以深には N値 40 以上の砂礫層がある．上察し，建物基礎直下における木杭の腐朽に関する知見を部の粘土またはシルト層は，GL-3.5～-6m の間で含水比述べる．

と塑性指数がやや大きく，GL-6m以深では N値がそれ以浅より大きくなり，一軸圧縮強さも GL-4m 付近以浅よ建物および地盤の概要

り大きくなる．圧密降伏応力は有効上載圧より大きく，
地盤は過圧密状態である．木杭の先端は，GL-9.1m の砂

建物の概要

礫層上端面の数十 cm 上のやや硬いシルト層付近に位置

表- 1 に建物の概要を示す．Ⅰ棟とⅡ棟の建物は約 20mすると考えられる．地下水位は，ボーリング調査では78

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

(a)Ⅰ棟

(b)Ⅱ棟
図- 1 基礎伏図

GL-1.7m 付近(計測は 2019 年 1 月)であり，調査時 GL 付
近では地下水位は確認されていない．飽和度は，GL-

木杭を傷付けないよう人力で取り除いた．なお，Ⅰ-F1 とⅠ-F2 では，目視観察のために木杭を洗浄しており，表- 2，

1.5m の粘土で Sr=99%であり，地下水位以浅でも表層の写真- 1，写真- 2 に写る水は洗浄水であり地下水ではな

粘土層はほぼ飽和状態であったと考えられる．

い．その後，できるだけ木杭を傷付けないようにフーチ
ングを引上げ撤去した．

調査方法

フーチング撤去後は，木杭の頭部が地表面から 0.2m
程度突出させるように木杭間の土を人力で取り除いた．

調査の概要

その後，木杭頭部以深の健全度を調査する目的で各フーチングで 1～3 本の木杭を引き抜いた．なお，Ⅰ棟につい木杭の健全度調査は，建物および基礎梁の解体撤去がては杭頭から約 1m をバックホウで引抜き，Ⅱ棟については内径 300mm のケーシングを用い，地盤と木杭の縁行われた後に実施した．調査を実施したフーチングおよび木杭は，図- 1 に示すように，Ⅰ棟については，Ⅰ-F1(B
通り 8 列目)と，わずかに傾斜していた南側のⅠ-F1 (C 通を切ることにより木杭全体を引き抜いた．引き抜いた木り 8 列目)およびⅠ-F3(C 通り 14 列目)，Ⅱ棟については，
Ⅱ-F1(B 通り 8列目)と，Ⅱ-F2(C通り 8列目)である．これ

杭は洗浄した後寸法計測し，速やかにラップフィルムでしたものである．

時の質量を全乾質量 Wd とし，(1)式を用いて乾燥基準含覆い，運搬して試験室へ搬入した．その後，直ちに湿潤らの調査位置は，調査に必要な位置を選んだのではなく， 質量 Ww を計測し，105℃で炉乾燥させた．また，6 時間
解体撤去工事の工程に合わせて，実施可能な位置を選定の質量変化が 0.5%以下に収まれば全乾とみなし，この調査は，図- 3 に示すように，フーチング，木杭頭部， 水率 Mw を求めた．なお，乾燥質量が安定するまで約 2引き抜いた木杭の順で実施した．なお，Ⅱ棟については， 週間を要した．
調査開始時点でフーチングが既に撤去されていたため，=

フーチングの調査を実施していない．

× 100

(1)

フーチングの周囲地盤の掘削はバックホウで GL-0.5m

なお，本報で「腐朽」とは，腐朽菌などの存在を確認程度まで行い，フーチング側面から木杭頭部までの土はしたものではなく，目視（触診や打診を含む）による劣79木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

図- 2 土質試験結果の深度分布調査開始

化が大きなものやピロディン貫入試験値（以下，「試験値」と記す．）が大きなものと定義した．腐朽は，直径Ⅰ棟における調査方向または軸方向からにしても，木杭外部の空気や地盤との接触個所から進行するものと考えられることから，
ここでは木杭内部からの腐朽は考えない．建設重機の接触などによっても木杭が損傷している場合もあったが，Ⅱ棟における調査

1.フーチング

1.フーチング①周囲地盤の掘削未実施②側面からの目視観察（調査開始時点で既にフーチン③フーチングの撤去

グが撤去されていたため）④底面からの目視観察

このような場合には木杭の繊維が残っており，腐朽とは区別して物理的な損傷と判断した．
目視観察
目視観察は，フーチング撤去前と撤去後に実施した．
フーチング撤去前は，フーチング側面から木杭頭部とフーチングの関係，フーチング底面と地盤の隙間の有無，
木杭間の地盤の色調などを観察した．フーチング撤去後

2.木杭頭部

2.木杭頭部①木杭頭部の掘り出し①木杭頭部の掘り出し

②目視観察

②目視観察

③ピロディン貫入試験③ピロディン貫入試験

3.引き抜いた木杭

3.引き抜いた木杭①木杭の引き抜き①木杭の引き抜き

②目視観察

②目視観察

③ピロディン貫入試験③ピロディン貫入試験

は，フーチング側面から観察できなかった木杭頭部や木杭間の地盤の色調，フーチングを移動し裏返したフーチ

調査終了

ング底面を観察した．また，引き抜いた木杭についても
図- 3 調査手順

目視観察を実施した．

90°，180°，270°の 4 方向で実施した．木杭の断面がなお，木杭に対しては，「地中・水中使用木材の健全13)

性調査の手引き（案）」 の目視による劣化評価と「木物理的要因以外の要因で減少している場合は，その断面

材保存則-性能基準及びその試験方法（JIS K 1571：

から試験を実施した．その後，健全な部分の断面を元の2010）」の野外試験を参考に，目視とともに指で木杭側断面と仮定し，その木杭の健全な断面に鋼尺を木杭軸方

面を押すなどして被害度評価を実施した．目視の評価は， 向と並行に当て，鋼尺と試験実施断面までの長さを求め，部分的な評価については，概ね縦 4cm×横 4cm の窓枠のこの長さを試験値に加算した．なお，木杭の断面が物理範囲を想定したが，全体的な程度を評価する時には，縦的要因で損傷し，その断面から健全な部分の断面までの4cm×横 4cm の範囲が幾つもあるとして全般的な状況を長さが 40mm 以上の場合は，その断面を評価不可とし，示した．なお，木杭が激しく劣化して窓枠を描けない状試験を実施していない．

態は被害度を「5」とした．

また，フーチング撤去時に木杭頭部がフーチングに取ピロディン貫入試験り残された木杭については，目視によっても頭部が明らピロディン貫入試験（一定のエネルギーでピンの貫入かに腐朽していたことに加え，健全な状態の木杭でフー深さを測定する試験，打ち込みエネルギー6J，ピン直径

チング撤去時に木杭頭部が取り残されることが認められ2.5mm，測定限界 40mm）は，フーチング撤去直後と，なかったことから，フーチングに取り残された位置は全引き抜き直後の計 2 回を現地で実施した．試験は，木杭て試験値を 40mm 以上とした．

軸方向に基準線を記し，各深度ごとに基準線から 0°，

今回，ピロディン貫入試験を木杭掘り出し直後の現地

80木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12(a)Ⅰ-F1(b)Ⅰ-F2(c)Ⅰ-F3(d)Ⅱ-F1(e)Ⅱ-F2

図- 4 フーチング断面図および木杭健全度調査位置で実施しており，試験時の木杭が高含水率状態であった． に自然堆積したと考えられる粘性土が確認された．この
一般に木材の力学特性は，繊維飽和点以下(一般に，乾粘性土の色調は，暗青灰色を示し，空気の侵入がなく還量基準含水率 28～30%)の含水率領域で含水率の影響を元状態であったと考えられる 16)．これより，地下水位以受けるが，繊維飽和点を超える領域では影響を受けない

浅でも飽和状態であったと考えられる．

14)

フーチング撤去前に側面から観察した木杭は健全であとされている ．一方で，ピロディン貫入試験において
例えば 15)は，既往の研究り，目視による被害度判定はいずれも被害度 0 であった．

より，繊維飽和点を超える高い含水率領域においても，木材の含水率が試験値へ影響を与

また，フーチング底面や木杭頭部の周囲の地盤も同様なえることが報告されており，今回の試験値が含水率の影

暗青灰色を示し，フーチング撤去時にフーチングと木杭響を受けている可能性がある．含水率が試験値へ与えるはきれいに取れた．木杭頭部および採取した木杭におい影響は樹種により異なるが，本調査における木杭の樹種ても腐朽による断面減少が認められず，健全な状態であが不明であるため，文献 13)に示される樹種を問わず適った．なお，木杭はフーチング底面に約 50mm 貫入して用可能な (2)式を用いて試験値を補正した．ただし，フおり，フーチング下部の地盤の上には木杭間に粒径 100

ーチングに取り残された位置で試験値を 40mm 以上と判

～200mm の割ぐり石が敷き詰められていた．
Ⅰ-F2 およびⅠ-F3 は，埋め戻し土がフーチング底面以深

断したものは補正を行わず，40mm 以上のままとした．
)
=
− (
−
(2)

まで存在し，その下位に前述の粘性土が確認された．フ：補正後のピロディン試験による試験値 (mm)よる断面減少が確認され，目視による被害度判定はいず：補正前のピロディン試験による試験値 (mm)

れも被害度 4 程度であった．なお，ここで示す被害度 4

ーチング撤去前に側面から観察した木杭側面は，腐朽に

ここで，：補正係数(=0.05)：測定時の乾燥基準含水率：野外での一般的な乾燥基準含水率(mm/%)とは，JIS K 1571：2010の野外試験とは厳密に言えば異な(%)

るかもしれないが，木杭の側面について「全面的に激し(=30%)

い腐朽は又はぎ害」が生じていたという意味である．また，写真- 1 に示すように，Ⅰ-F2 の No.3 の木杭頭部で圧木杭の健全度調査結果壊したと思われる損傷が認められた．
木杭頭部は，フーチング撤去時に底面に取り残されボ図- 4 にフーチング断面図および木杭健全度調査位置

ロボロな状態であり腐朽が認められた．一方で，頭部がを示す．表- 2 に目視観察状況，図- 5 にピロディン貫入

取れた木杭の断面を観察すると，写真- 2 に示すように，試験結果を示す．なお，図- 5 下部の表は，各木杭の試

木杭の心材部は健全であり，腐朽が生じたのは木杭表面

験値の凡例を示したものである．

の辺材が主体であることが確認された．
木杭頭部が取り残された箇所のフーチング底面やそのⅠ棟の調査結果

周囲の土の色調は，一部が褐色を示し，酸素と土中の鉄目視による健全度調査結果

分による酸化が生じたと考えられる 16)．また，フーチン

Ⅰ-F1 では，建設時に造成したと考えられる埋め戻し土

グ底面外周でこの色調変化が顕著に認められ，空気がフがフーチング底面とほぼ同じ深さまで存在し，その下位

ーチング下部の外周から侵入し，木杭に到達したと考え

81

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

表- 2 目視観察状況られる．さらに，Ⅰ-F2 の No.3 と No.10 の木杭間には埋め杭頭部から 0.3m以深では健全であった．

戻されたと考えられる粘性土が確認され，写真- 3 に示

また，いずれのフーチングも，フーチング撤去前の側

すように，空気が侵入した跡と推察される褐色の筋が上面からの観察で，フーチング底面と割ぐり石や木杭間地部から植物の根のように伸びているのを確認した． 一

盤の間に目視で確認できるような大きな隙間は認められ方で，Ⅰ-F3 の No.5 では空気が侵入した跡が認められず，なかった．

Ⅰ-F1 と同様な暗青灰色を示し，木杭頭部も健全であった．

ピロディン貫入試験による健全度調査結果

このように，埋戻し土部分に腐朽が顕著に確認されるこ

図- 5 にピロディン貫入試験結果を示す．各木杭の試17)とは，既往研究 でも指摘されている．

験値は，4 方向で得られた試験値の平均値であり，グラ引き抜いた木杭について，Ⅰ-F1 は木杭頭部を含めて極フのマーカーの黒色が実測した試験値で，赤色が含水率

めて健全な状態で，Ⅰ-F2 およびⅠ-F3 では，いずれも木杭補正後の試験値である．図中，矢印は 40mm 以上と判断

頭部～0.3mで腐朽による断面減少が認められた．一方，されるもので，各木杭の値に対して示したものである．

82

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

10

20

30

ピロディン試験値 (mm)

40

0

20

30

40

Ⅰ-F1

木杭頭部からの距離 (m)

0.2

0.3
0.4
0.5

使用木杭
本数：1本

0.7

乾燥基準
含水率Mw
： 145 %

0.4

使用木杭
本数：1本

0.5

乾燥基準
含水率Mw
： 150 %

0.6

1.0

40

0.3

使用木杭
本数：1本

0.4
0.5
0.6

10

20

30

ピロディン試験値 (mm)
0

40

1.0

使用木杭
本数：9本

1.0

2.0

Ⅱ-F1

2.0

3.0

4.0

乾燥基準
含水率Mw
： 63 %

5.0

10

20

30

40

0.0

0.0

No.5

使用木杭
本数：9本

乾燥基準
含水率Mw
： 168 %

0.8
0.9
フーチング内の平均値(含水率補正)

1.0

1.1

30

6.0

0.9

フーチング内平均
値

20

木杭使用
本数：8本

Ⅱ-F2

3.0

4.0

乾燥基準
含水率Mw
： 63 %

5.0

6.0

0.7

0.8

フーチング内の平均値(含水率補正)

10

0.2

0.3

0.7

0.9

0

0.1

使用木杭
本数：6本
木杭頭部からの距離 (m)

0.2

0.8

ピロディン試験値 (mm)

0

Ⅰ-F3

0.1

0.6

ピロディン試験値 (mm)
0.0

Ⅰ-F2

0.1

木杭頭部からの距離 (m)

10

0.0

木杭頭部からの距離 (m)0

木杭頭部からの距離 (m)ピロディン試験値 (mm)0.0

フーチング内平均
値

1.1

使用木杭
本数：3本

8.0

フーチング内の平均値(含水率補正)

1.0

7.0

7.0

フーチング内の平均値(含水率補正)
フーチング内平均値

9.0

フーチング内平均
値

1.1

10.0

木杭使用
本数：2本

8.0

フーチング内の平均値(含水率補正)
フーチング内平均
値

9.0

10.0

(a)木杭全体
ピロディン試験値 (mm)

20

30

0

40

20

30

0.1

木杭頭部からの距離 (m)

0.1

0.2

使用木杭
本数：1本

0.2

0.3

0.3

乾燥基準
含水率Mw
： 145 %

0

20

30

0

40

20

30

ピロディン試験値 (mm)
0

40

10

20

30

40

0.0

Ⅰ-F3

0.1

使用木杭
本数：1本

Ⅱ-F2

Ⅱ-F1

0.2

使用木杭
本数：1本

0.4

使用木杭
本数：9本
0.2

乾燥基準
含水率Mw
： 63 %

0.2

乾燥基準
含水率Mw
： 63 %

木杭使用
本数：2本

使用木杭
本数：3本

乾燥基準
含水率Mw
： 168 %

0.4

0.4

フーチング内の平均値(含水率補正)
フーチング内平均値

フーチング内平均
値

木杭使用
本数：8本

0.3

0.3

フーチング内の平均値(含水率補正)

0.5

0.1

0.1

No.5

0.3

乾燥基準
含水率Mw
： 150 %

フーチング内平均
値

10

0.0

使用木杭
本数：9本

使用木杭
本数：6本

フーチング内の平均値(含水率補正)

0.5

10

0.0

0.4

0.4

ピロディン試験値 (mm)ピロディン試験値 (mm)

40

Ⅰ-F2

Ⅰ-F1

木杭頭部からの距離 (m)

10

0.0

木杭頭部からの距離 (m)10

木杭頭部からの距離 (m)0

木杭頭部からの距離 (m)ピロディン試験値 (mm)0.0

フーチング内の平均値(含水率補正)
フーチング内平均値

フーチング内の平均値(含水率補正)
フーチング内平均
値
0.5

0.5

0.5

(b)拡大：木杭頭部から 0.5mの範囲
木杭No.
凡例

No.1

No.2

No.3

No.4

No.5

No.6

No.7

No.8

No.9

No.10

含水率補正前含水率補正後図- 5 ピロディン貫入試験結果

また，太い実線は，同一フーチング内で実施した全ての測定値が 30mm を超えたが，それ以深は 30mm 以下とな

木杭の試験値を平均した値である．浅い部分の値は，フった．腐朽の目安を土木用カラマツ丸太で用いられるーチング撤去後に丸太頭部を掘り出しピロディン貫入試

30mm18)とした場合，(2)式で試験値を補正することで，験を実施しているので木杭本数が多いが，深い部分の値

目視による健全度調査結果と整合した．

は引き抜いた木杭の値なので本数が少ない．図中，黄色

Ⅱ棟の調査結果の網掛け部は，引き抜いた木杭に対して実施した試験範

目視による健全度調査結果

囲である．

Ⅱ-F1およびⅡ-F2の木杭頭部は，目視による被害度判定

なお，Ⅰ-F1 の No.1～9 については，木杭間の割ぐり石

はいずれも被害度 0 であり健全であった．また，木杭間や土を人力で取り除くことが困難であったため，Ⅰ-F2 のや周囲の地盤の色調は，暗青灰色を示し，自然堆積した

No.4 については，フーチング撤去時に頭部が取れたため， 粘性土であると考えられる．Ⅱ-F1 の No.5 やⅡ-F2 の No.2
No.7～9 については，フーチング撤去時に周囲の土が崩

およびⅡ-F2の No.5で激しい損傷が認められるが，Ⅰ-F2やれ土を取り除くことが困難であったため，試験を実施でⅠ-F3 で見られたような木杭表面の腐朽は認められず，フきなかった．

ーチング解体撤去時の物理的な損傷だと考えられる．

Ⅰ-F1 の木杭は，いずれの位置でも 30mm 以下となった．

木杭を 5 本引き抜いた結果，末口径は 183～204mm，
元口径 236～270mm で，杭長は 8.914～9.162mの一本物で，Ⅰ-F2 では木杭頭部～0.30m，Ⅰ-F3 では木杭頭部～0.15m で83

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12(a)フーチング撤去前(b)フーチング撤去後
写真- 1 木杭頭部の圧壊状況(Ⅰ-F2 の No.3)

写真- 3 埋め戻された粘性土に発生した褐色の筋

写真- 2 フーチング撤去時に頭部が取れた(Ⅰ-F2 の No.3 と No.10 の木杭間)

木杭の断面状況(Ⅰ-F2 の No.10)

木杭の健全度と構造物の傾斜に関する考察

先端はペンシル状に 3 面に加工されていた．引き抜いた
木杭はいずれの深度でも健全で，目視による被害度判定

木杭の健全度調査の結果，Ⅰ棟の北側に位置するⅠ-F1ではいずれも被害度 0 であった．

は木杭は健全で，南側に位置するⅠ-F2 とⅠ-F3 のフーチン

前述のように，Ⅱ棟は調査開始時点で既にフーチングが撤去されていたため，Ⅰ棟のようにフーチングと木杭， グの木杭頭部に，腐朽および木杭頭部の圧壊が一部で確認され，Ⅰ棟は腐朽や圧壊が確認された側にわずかに傾地盤との関係やフーチング底面を直接観察できなかった
斜していた．このことから，木杭頭部の腐朽により木杭が見られないこと，頭部を含めて極めて健全であること， の断面減少および軟化が生じ，木杭頭部の杭 1 本当たりの圧縮強度が低下することで建物荷重に耐えきれなくな
木杭間の土の色調が暗青灰色を示した粘性土であることが，フーチング撤去時に木杭頭部のみが取れたような跡から，フーチング底面は，Ⅰ-F1 と同様な還元状態であっり，木杭頭部が圧壊して建物に傾斜が発生したと考えら

たと考えられる．

れる．一方で，木杭の腐朽は，木杭頭部付近と木杭の表

ピロディン貫入試験による健全度調査結果

面に限られる．このことから，木杭頭部が強度を失ってⅡ-F2 の No.5 については,，フーチング撤去時に発生しも，その直下では地盤と健全な木杭心材部で相応の支持たと考えられる物理的損傷が激しく，損傷した断面から力度を有し，建物の傾斜は限定的な範囲に留まり，この健全な部分の断面までの長さが 40mm 以上であったため状態で建物荷重を支えていたと考えられる．
フーチングの目視観察の結果，木杭に腐朽が発生した試験を実施していない．
木杭頭部を含めていずれの深度でも試験値は 30mm 以

フーチングでは，埋め戻し土がフーチング底面以深まで下であった．木杭の全長で腐朽の目安を 30mm とした場

存在し，フーチング下部や木杭間の割ぐり石，埋戻し土合，健全と評価され，目視による健全度調査結果と整合

および埋め戻されたと考えられる乱れた粘性土に褐色のした．

筋が確認された．このことから，埋土中の亀裂を通って84

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

空気や場合によっては腐朽菌が侵入し，フーチングの外木材による液状化対策事例，木材学会誌，Vol.5，pp.305-

側からフーチング下部や割ぐり石，埋め戻された土の亀

315,2009．

裂を通って木杭に到達し，木杭が腐朽したと考えられる． 4) IPCC2013：IPCC 第 5 次評価報告書 第 1 作業部会報告書
以上のことから，木杭を長期に使用するためには，木

原文：http://www.climatechange2013.org/report 政策決定者向け

材への空気を遮断することが重要であり，地下水位以浅

要約の和訳：http://www.env.go.jp/earth/ipcc/5th/#WG1，2019.5 閲

であってもこのような空気の侵入を防ぐことができれば，木杭に腐朽が生じる可能性は極めて低いと考えられる．

覧.
5) 外務省 HP：https://www.mofa.go.jp/mofaj/ila/et/page24_000810.html，一方，フーチング底面と地盤の間に隙間があったり，埋2019.5.閲覧.

め戻し土の締め固めを十分に実施せず亀裂や空気の通り

6) 土木学会木材工学委員会：土木技術者のための木材工学入道が形成された場合は，木杭頭部が腐朽する可能性があ門，土木学会，pp.23-42，2017.3．

ると言える．

7) 土木における木材の利用拡大に関する横断的研究会編：
2009 年度土木における木材の利用拡大に関する横断的研究

まとめ

報告書，土木学会木材工学委員会，pp.63-74，2010．
8) 富松義晴，沼田淳紀，濱田政則，三輪滋，本山寛：持続可

1) Ⅰ棟に発生していた傾斜方向と，木杭頭部が腐朽して能社会へ向けた土木事業における木材利用の提案，土木学

いた位置は一致し，木杭頭部の腐朽が建物の傾斜の

会論文集 F4，Vol.68，No.2，pp.80-91，2012．

要因だと考えられる．一方で，この傾斜は約 60 年間

9) 中村裕昭，濱田政則，沼田淳紀：土木分野での木材地中使

通常通り供用できる程度のわずかなものであった．

用の歴史的事例，木材利用研究論文報告集 11,土木学会木2) 腐朽して断面減少が生じていた木杭の頭部に，圧壊材工学委員会，pp.95-101，2012.

したと思われる損傷が確認された．このことから，

10) 水野弘二，藤原寅士良，野澤信一郎，水谷羊介，砂地盤か

木杭頭部の腐朽により木杭の断面減少および軟化がつ地下水位以浅に位置する木杭の耐久性評価，土木学会論

生じ，木杭頭部の圧縮強度が低下することで木杭は文集 C(地圏工学)，vol.75，No.1，pp.35-48，2019．

建物荷重に耐えきれなくなり，頭部が圧壊して，建11) 沼田淳紀，桃原郁夫，久保光：土質特性と木材の腐朽に関物に傾斜が発生したと考えられる．一方で，木杭のする実験，木材利用研究論文報告集 11,土木学会木材工学

腐朽は，木杭頭部付近と木杭の表面に限られる．こ委員会，pp.75-80，2012.

のことから，木杭頭部が強度を失っても，その直下

12) 中村裕昭，沼田淳紀，本山寛，水谷羊介，濱田政則：85 年

では地盤と健全な木杭心材部で相応の支持力度を有

前に軟弱地盤に打設された木杭の調査，土木学会第 65回年し，建物荷重を支えていたと考えられる．

次学術講演会講演概要集，pp.33-34，2010.

3) フーチング底面や木杭間の土が褐色を示した箇所の

13) 土木学会木材工学委員会地中使用木材の耐久性評価に関す

木杭は腐朽が確認された．また，空気の通り道と考る研究小委員会：地中・水中使用木材の健全性調査の手引

えられる褐色の筋がフーチング底面や木杭間の土やき(案)，土木学会木材工学委員会，pp.5-6，2019.

割ぐり石から確認され，特にフーチング外周で顕著

14) 森林総合研究所監修：改定 4 版 木材工業ハンドブック，であった．このことから，空気がフーチング外周か

pp.113-114，丸善，2004.

ら侵入し，これらの隙間を伝って木杭に到達するこ

15) 山田昌郎，原忠，水谷羊介，三村佳織，沼田淳紀，吉田雅とで木杭を腐朽させたと考えられる．

穂，森満範，末次大輔，野田龍，梅津啓史：木材の含水率

4) フーチング底面や木杭頭部周囲の土の色調が暗青灰がピロディン試験値とドライバーの貫入深さに及ぼす影響，色を示した箇所の木杭は健全であった．このことか

木材利用研究論文報告集 16，土木学会木材工学委員会，ら，木杭が周囲の地盤により空気が遮断されていれpp.63-70，2017．

ば，地下水位以浅であっても腐朽しないことが確認

16) 小野介詞：土の環境圏，pp.15-20，株式会社フジ・テクノシ

された．

ステム，1997.
17) 中村裕昭，濱田政則，本山寛，沼田淳紀：80 年前に施工さ参考文献れた木杭の健全性調査，第 44回地盤工学研究発表会発表講

1) 土木学会木材工学特別委員会：JSCE 木材利用ライブラリー，

演集，pp.1791-1792，2009.

005 国内の構造物基礎における木材利用事例と設計方法の

18) 森満範，宮内輝久，杉山智昭，前田典昭，藤原拓哉，今井変遷，pp.1-12，2012.

良：北海道内で土木資材として使用されているカラマツの2) 塩井幸武：土木(道路)における杭基礎の変化・変遷につい

耐久性，北海道立林産試験場報Vol20，No.1，pp.17-24，2006.

て，土と基礎 Vol.54，No.6，pp.9-12，2006.

(Received August 31, 2019)(Accepted November 11, 2019)3) 沼田淳紀，吉田雅穂，濱田政則：1964 年新潟地震における85

木材利用研究論文報告集18, 77-86, 2019. 12

INVESTIGATION OF SOUNDNESS OF WOODEN PILES USED AS FOUNDATIONS
FOR 4-STORY REINFORCED CONCRETE BUILDINGS
Takumi MURATA, Atsunori NUMATA, Yasushi FURUGAICHI and Yuan ZHANG
Widespread, long-term use of wood is an effective approach for mitigating global warming. In the fieldof construction, the use of wood as a method for strengthening and stabilizing soft ground is being studied.
Durability is important for the long-term use of wood in the ground. However, the effects of factors suchas foundation structure, ground characteristics, and changes in groundwater level on the deterioration ofwood remain poorly understood. When two 4-story reinforced concrete buildings of nearly the same sizeand built approximately 60 years ago were dismantled and removed, we got an opportunity to investigate
their wooden pile foundations. One of the buildings was inclined and the other was not. In this study, thefactors that caused damage to the buildings are examined with respect to the soundness of the wooden piles
used in their foundations. The results show that the tilted bottom of the inclined building corresponded tothe position where deterioration of wooden piles was observed, and it was determined that deterioration of
the head of the wooden piles caused the building to lean. In addition, it was found that wooden piles do notdecay when underground conditions prevent exposure to air.

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