第55回地盤工学研究発表会

一般セッション | 6. 地盤と構造物 (動的問題を含む)

杭基礎④2020年7月21日(火) 15:10 〜 16:40 第9[21-9-4-08] 杭の押込み試験基準における杭間の離隔に関する規定の改訂案
Proposed rule on pile spacing in Standards of Axial Static
Load Test for Single Piles*菊池 喜昭1、小梅 慎平2、小椋 仁志2、中里 彰人3 （1. 東京理科大学、2. ジャパンパイル、3. システム計測）*Yoshiaki Kikuchi1, Shinpei Koume2, Hitoshi Ogura2, Akihito Nakasato3 （1. Tokyo University of Science, 2.
Japan Pile, 3. System Measure）
キーワード：杭の載荷試験、杭、鉛直載荷試験
pile loading test, pile, axial loading test
2002年に改訂された「地盤工学会基準 杭の鉛直載荷試験方法・同解説 -第一回改訂版-」の改訂作業が進行中である．地盤工学会基準部地盤設計・施工委員会は，国際規格との整合性を高めるとともに，実務において今まで以上に鉛直載荷試験を活用して杭の設計・施工が合理化されるよう，2018年度より「杭の鉛直載荷試験基準改訂WG」（以下，改訂 WG）を設置し，改訂作業を進めている。本報は，杭の鉛直載荷試験方法のうち，杭の押込み試験基準における杭間隔に関する規定の改訂案について報告する。なお，本報は，改訂 WG幹事会における検討内容の一部を取りまとめたものである。

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杭の押込み試験基準における杭間の離隔に関する規定の改訂案
杭の載荷試験，杭，鉛直載荷試験

東京理科大学

国際会員

○菊池喜昭

ジャパンパイル正会員

小梅慎平

ジャパンパイル

国際会員

小椋仁志

システム計測正会員

中里彰人

杭の鉛直載荷試験基準改訂 WG
1. はじめに「地盤工学会基準 杭の鉛直載荷試験方法・同解説 -第一回改訂版-」1）は，2002 年（平成 14 年）の改訂・刊行から18 年が経過した。地盤工学会基準部地盤設計・施工委員会（委員長：木幡行宏室蘭工業大学教授）は，国際規格との整合性を高めるとともに，実務において今まで以上に鉛直載荷試験を活用して杭の設計・施工が合理化されるよう，2018
年度（平成 30 年度）より「杭の鉛直載荷試験基準改訂 WG（グループリーダー：菊池喜昭東京理科大学教授）」（以下，改訂 WG）を設置し，改訂作業を進めている。本報では，杭の鉛直載荷試験方法のうち，杭の押込み試験基準における杭間の離隔に関する規定の改訂案について報告する。なお，本報は，改訂 WG 幹事会における検討内容の一部を取りまとめたものである。
2. 押込み試験基準における杭間隔に関する規定の変遷
地盤工学会において杭の鉛直載荷試験方法が初めて基準化されたのは 1971 年（昭和 46 年）であり，その中で「反力杭と試験杭の(杭中心)間隔は，試験杭径のなるべく 3 倍以上」と規定された。解説では「文献等にも 2.5 倍とあるのでここでは 3 倍を目標とすることとした」とあるが，2.5 倍というのは打込み杭の打設間隔によるものと推測される。1993年（平成 5 年）の改訂においては，「試験杭と反力杭またはグラウンドアンカーとの中心間隔は，試験杭径の 3 倍以上かつ 2.5m 以上を標準とする」と規定された。これは 1971 年版の規定を踏襲したうえで，当時の海外基準における杭の最小間隔が「7ft（≒2.13m）」と規定されていたことから採用されたと推測されるが，明確な根拠はなかったとされる。
また，解説で「3D（D：杭径）かつ 2.5m 以上はあくまで標準的な値であり，設計上の杭配置や，小口径の杭で止むを得ず 2.5D や 2.0m とする場合もあろう。」という緩和規定が設けられたが，これは当時φ400mm～600mm の杭径が主流であった既製杭に関する公募意見を反映したためと推測される。その後，2002 年の改訂では「試験杭と反力杭またはグラウンドアンカーとの中心間隔，あるいは試験杭中心と受け台との間隔は，試験杭最大径の 3 倍以上かつ 1.5m 以上を原則とする」と規定された。最小値が 2.5m から 1.5m に変更されたのは，マイクロパイルなどの小口径杭の試験例が増えていたことに起因する。これらの変遷を表 1 にまとめて示す。
表1

杭中心間隔に関する規定の変遷

基準改訂

本文

1971 年

試験杭径のなるべく 3 倍以上とする。

文献等にも 2.5 倍とあるのでここでは 3 倍を目標とする。

試験杭径の 3 倍以上かつ 2.5m 以上を標3D（D：杭径）かつ 2.5m 以上はあくまで標準的な値であり，設準とする。

計上の杭配置や，小口径の杭で止むを得ず 2.5D や 2.0m とする場

1993 年解説合もあろう。
2002 年

試験杭最大径の 3 倍以上かつ 1.5m 以上

旧基準を踏襲して，試験杭径の 3 倍を，両者の最小間隔として採を原則とする。

用した。上記の最小間隔は，試験杭の最大径を用いて定義した。

（現行）

中心間隔の最小値は，マイクロパイルなどの小口径杭の試験例が増えていることなどを考慮して，1.5m に改めた。

3. 杭間の離隔に関する現行基準の課題と改訂案
改訂にあたっては現行基準に至った制定・改訂の経緯・根拠を把握した上で，杭の載荷試験が実施されやすい環境の整備と改善を志している。そのため，現行基準で根拠が明確かつ合理的なものは残しつつ，近年の技術動向に対応した改訂となるよう検討を重ねている。以下に課題となるポイントと改定案を示す。

Proposed rule on pile spacing in Standards of Axial Static Load

Yoshiaki KIKUCHI, Tokyo University of Science

Test for Single Piles

Shimpei KOUME, Japan pile Corporation
Hitoshi OGURA Japan pile Corporation
Akihito NAKAZATO, System Measure Co.,Ltd.

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3.1 「杭中心間隔」での規定から「杭のあき」での規定への改訂
現行基準では，杭間の離隔は図 1 のように試験杭と反力杭またはグラウンドアンカーとの中心間隔と規定されている。しかし，ISO や ASTM といった海外基準においては，試験杭と反力杭とのあきの寸法で杭間の離隔を規定している。また、試験杭と反力杭で杭径が異なるケースも多いため，両者の中心間隔よりもあきの寸法で規定することを検討している。
3.2 杭のあきの設定の考え方
現行基準と同じく試験杭径 D ではなく，試験杭の最大径 Dmax を用いて定義する。ただし，近年，現場造成の拡底杭や既製杭の拡大根固め工法杭，そして鋼管回転杭など，試験図 1 現行基準における杭の最大径が大きくなっている。そのため、杭間隔が 3Dmax では長大な載荷梁が必要とな必要間隔り、試験が実施できない場合がある。また，マイクロパイルにおいてもφ100mm 程度の小試験杭口径杭の載荷試験も増加傾向にあるため，現行規定の最小値である 1.5m が過大となる場合もある。そこで，本改訂において「試験結果に及ぼす影響を考慮した適切なあきを確保するものとする」との基本的な考え方を示した上で，実務的な推奨値として「原則として，試験杭と反力杭またはグラウンドアンカーとのあきの寸法，あるいは試験杭と受け台とのあきの寸法を1Dmax 以上，かつ試験杭と反力杭またはグラウンドアンカーとの中心間隔，あるいは試験杭中心と受け台との間隔を 0.9m 以上とするのが望ましい」とすることを検討している。このあきの最大杭径 Dmax に対する比率（1 倍）は，実際には反力杭は変位量が小さくなるように管理されること，また，試験の計画最大荷重での杭先端沈下量は杭径の 10%程度（すなわち現行の第2 限界抵抗力が発揮される程度）であり，この程度であれば杭周辺地盤の影響範囲は比較的限定された範囲に留まると考えられることなどを踏まえて，実務的に十分な試験精度は確保できる値として，従来の規定（同一杭径であればあきで杭径の 2 倍）よりも緩和したものである。
また，絶対値での規定は，地盤工学的な観点よりも試験自体の安全性や施工性などの観点を重視した規定と解釈し，これまでの実績および日本における建設事業の実情から 0.9m（半間）とした。

反力抵抗体

3.3 杭のあきに関する緩和規定
試験杭と反力杭またはグラウンドアンカー（以下，反力杭またはグラウンドアンカーを

図 2 試験杭の杭長が反力抵抗体反力抵抗体と表記する）とのあきは原則として 3.2 に示した通りであるが，試験杭と反力よりも十分に短い場合抵抗体の杭長が異なる場合など影響範囲が重ならない以下の 2 パターンのような状況においては，試験統括者が試験結果を適切に評価できると判断できる範囲で緩和してよいとした。

反力抵抗体①図 2 に示すように，試験杭の杭長が反力抵抗体よりも十分に短い場合は，反力杭抵抗体の先端抵抗力や深い位置での周面摩擦力を確保できる場合に限り，試験杭と反力抵抗体とのあきを小さくできる。
②図 3 に示すように，試験杭の杭長が反力抵抗体よりも長い場合は，反力抵抗体よりも浅い部分の試験杭の周面摩擦力の評価を試験目的に含めない場合に限り，試験杭と反力抵抗体とのあきを小さくできる。
3.4 非円形断面の杭径の考え方
現行基準において，H 型杭や矢板等の非円形断面の杭における杭径がどの部分を指すのかについては明確に規定されていなかった。本改訂では，これを「外接円の径」とすることを検討している。
4. おわりに試験杭

本稿では，押込み試験基準における杭間隔の規定について，現状の課題と改定案について報告した。今後，改訂 WG においては，具体的な改訂の方針を決定していく予定である。また，

図 3 試験杭の杭長が反力基準点と試験杭とのあき・間隔についても，反力杭とのあき・間隔の考え方に準じて改訂する抵抗体よりも長い場合予定である。
参考文献

1)社団法人地盤工学会：杭の鉛直載荷試験方法・同解説第一回改訂版，2002.5

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