エコジオ工法による砕石補強体が地盤改良工事に及ぼす影響～品質について～
地盤改良，砕石，地価㈱尾鍋組

正会員

三重大学大学院○大石新之介, 尾鍋哲也, 神村真
国際会員

酒井俊典

1. はじめにエコジオ工法 1)で築造した砕石補強体がある地盤において，深層混合処理工法（以下，柱状改良）及び小口径鋼管杭（以下，鋼管杭）の施工を行った場合，砕石補強体が無い地盤と同様な施工が可能であることが明らかとなった 2)。そこで本論では，地盤内に構築された柱状改良体及び鋼管杭が，標準的に施工された杭体と同等以上の品質を確保しているかどうかの検討を，地盤の掘り起こしによる地盤内の杭体の施工状況の確認，および柱状改良体からコア採取して行った一軸圧縮試験による強度比較から行った。
2. 事後検査築造した柱状改良体及び打設した鋼管杭の品質が確保されているか確認するため，(財)日本建築センターと NPO 住宅品質協会の基準 3), 4)を基に表 1 の項目について検討を行った。施工管理表 1 品質管理項目
柱状改良出来形
固化状況

基準または確認方法
杭頭の直径500mm以上
コアボーリングの採取状況及び掘り起しによる目視

一軸圧縮試験

15個の供試体の平均現場一軸圧縮強さが合格判定値以上
かつ，現場一軸圧縮強さの最小値が設計基準強度以上

鋼管杭先端翼の形状
共通項目
施工管理
杭頭杭芯位置
鉛直性

基準または確認方法
有害な変形や欠損がないか掘り起こし後に目視で確認基準または確認方法
掘削深度，羽切回数，スラリーの吐出量が設定値以上
X，Y方向に対して100mm以内
杭頭及びGL-2m地点での杭芯間距離の差

表 2 杭頭杭芯ずれ及び柱状改良体頭部の杭径

項目は，柱状改良体の施工深度，羽切回数，スラリー吐出量及び鋼管杭の施工深度で，それぞれが管理基準を満たしているかを施工管理装置の記録を基に確認を試験名行った。杭芯のずれは，施工前後の杭芯位置をトータルステーションで計測し，

柱状1
柱状2
柱状3
柱状4
柱状5

品質管理基準である X，Y 方向が 100mm 以内であるかについて評価した。改良体
頭部の杭径が 500mm 以上かどうかの確認は，杭頭に直接スケールをあてて測定した。また，柱状改良体については全長にわたってφ66mm のコアボーリングを行X(mm)123319-3724YX
杭径試験名(mm) (mm)(mm)-3500 鋼管15-46500 鋼管258-13500 鋼管3211500 鋼管4-315500

Y(mm)-18-171059

い，試験ケースごとに供試体を 1m 毎に 3 本，計 15 本の供試体について一軸圧縮試験を行うとともに，比較のため柱状 1 と同量の配合量でセメント

柱状 5と現場の土を室内で混合し，同期間養生した供試体についても一軸圧縮試

柱状 3同心験を実施した。コアボーリングの採取位置は，柱状改良体の中心から砕石ラップ固化材増

柱状 4ラップ

補強体側へ 125mm 離れた位置で行った。一軸圧縮試験では，砕石補強体の影響が考えられる位置で築造した柱状 2～5 が，影響のない標準施工の柱状1 の設計基準強度を満足しているか確認するとともに，築造した改良体の柱状 2

鋼管 3

接円

同心強度のばらつきが設計で想定する範囲内にあるかの確認を行った。更に、

鋼管 1

鋼管 4

鋼管 2

標準

接円

杭頭での杭芯位置と施工時の GL から深度 2m まで掘削した時点での砕石補強体と柱状改良体及び鋼管杭の杭径，または杭芯間距離を計測し，地中で

柱状 1

標準

ラップ

写真 1

GL-2m 地点の全景杭体が鉛直に施工されているかの確認を行った。最後に，杭体を完全に掘り起こした状態での形状等の確認を
柱状 1
柱状 2
柱状 3

行うとともに，固化不良や鋼管杭の支持力に影響を及ぼすような有害な変形，欠損が無いかの確認も行った。
3. 検査結果

柱状 4

3.1 柱状改良体の品質
柱状改良の施工後の杭径と計測した杭芯ずれの結果

写真 2 柱状 2 杭径検測(GL-2m 地点)

柱状 5

写真 3 掘り起こした柱状改良体している。写真 1 に各改良体の GL から 2m 掘り下げた時の状況を示す。柱状 2，4，5 は柱状改良体の側面に砕石が固まは，表 2 に示すようにいずれも 100mm 以内で基準を満たった状態で張り付いており，セメントスラリーが施工中に砕石補強体へ流入し固まった様子が伺える。写真 2 は柱状 2について GL-2m 地点から更に柱状改良体の側面を 1.5m 程掘削して杭径を測定している状態である。柱状 2 は柱状改良体を砕石補強体と隣接させて施工しており，改良体同士の外周が接していた。柱状 4，5 では，GL-2m 地点で柱状改良体と砕石補強体の径がそれぞれ 500mm と 210mm で，これらは杭頭での杭芯間距離と等しくなっており，施工が鉛直に行われていたと考えられる。
掘り起こした各柱状改良体を写真 3 に示す。柱状 3 は砕石補強体を完全に取り込み，標準施工の柱状 1 と同じような円柱状で掘り起されていた。柱状 2，4，5 は側面に砕石が張り付いた状態であった。このうち柱状 4，5 は，写真 4 に示
The influence of crushed stone pile by Ecogeo method on ground Onabe T., Ohishi S., Kamimura M. (ONBEGUMI Co., Ltd.),
improvement works –About quality–

Sakai T. (Mie University)すように柱状改良体と砕石補強体の断面がつながっていた。改良体断面の杭径検測において，柱状4，5 の砕石補強体部分
鋼管 4の径は 210mm あり，砕石補強体の半分までラッ写真 4 柱状 4 の杭径検測

写真 5 柱状 3 の供試体

鋼管 3鋼管 2鋼管 1

写真 6 掘り起こした鋼管杭プして施工した場合，セメントスラリーは砕石補強体のほぼ全域に流入したと考えられる。また，柱状 3～5 は砕石を巻き込みながら施工しているため，柱状 1 と異なり改良体の表面に砕石が多数存在していた。接円の柱状 2 は，柱状 3～5に比べ砕石があまり見られないものの，柱状 1 よりは改良体表面に砕石が見られた。
柱状改良体のコアボーリングの採取率は全てのケースにおいてほぼ 100%であった。砂質土のコア採取率の規定「全長で 95%以上かつ 1m 当り 90%以上」3)を満たしており，固化不良は起きていないと考えられる。写真 5 に採取したコアの一例を示す。供試体内に砕石が混入している状況が確認でき

表 3 室内配合試験結果
供試体 室内配合試験
No.
qud (kM/m 2)
123る。表 3，4 に室内配合試験と現場での一軸圧縮強さの結果を，また深度別の一軸圧縮強さを図 1 に示す。材齢はいずれも 44 日である。下記の式から設計基準強度 FC を 1.3MN/m2 と仮定すると，必要平均な配合強度 qud は 3.13MN/m2 となる。表 3 から，室内配合試験の 3 供試
体の平均強度は 3.28MN/m2 であり，FC=1.3MN/m2 は満足すると考えられる。なお，合格判定値 XLは 3.98MN/m2 となる。

𝐹𝐶 = 𝑞𝑢𝑑 ⋅ (1 − 1.3𝑉𝑑 )，𝑋𝐿 = 𝐹𝐶 + 𝑘𝑎 ⋅ 𝑉𝑑 ⋅ 𝑞𝑢𝑑
𝑋𝐿 ：合格判定値，𝐹𝐶 ：設計基準強度， 𝑞𝑢𝑑 ：配合強度，𝑉𝑑 ：変動係数(0.45)，𝑘𝑎 ：抜き取り箇所数によって決まる合格判定係数
表 4 に示すように，いずれのケースにおいても平均強度は合格判定値以上であり，強度の最小値も設計基準強度以上であることから，品質管

3.06
3.53
3.26
3.28

表 4 現場の一軸圧縮試験結果と判定結果
試験
ケース

現場一軸圧縮強さquf (MN/m 2 )XL

判定FC(MN/m ) (MN/m ) 平均quf 最小quf≧XL≧FC22平均quf最小quf

柱状15.59

2.45

OKOK

柱状26.36

3.85

OKOK

柱状314.58

11.6OKOK

柱状410.76

6.69OKOK

柱状512.12

5.34

OKOK3.98

1.3

理基準を満たしていると考えられる。また，強度は図 1 に示すように，柱状 1≈柱状 2＜柱状 4＜柱状 5＜柱状 3 の関係が見られ，同じ杭芯間距離の柱状 4 と柱状 5 では，セメント量の多い柱状 5 の強度が大きく，全てのケースの中で杭芯間距離が最も近い柱状 3 の強度が最も大きい結果となった。これは柱状改良体と砕石補強体が重なるように施工することで，柱状改良体内部に取り込まれた砕石が，コンクリート中の骨材と同じような役割を果たし，柱状改良体の強度を高めたためと考えられる。
3.2 鋼管杭の品質
鋼管杭の杭芯ずれについても，表 2 に示すように柱状改良と同様に，いずれも100mm 以内で基準を満たしている。また掘り起こしにより施工状況の確認を行った結果，GL-2m 地点での杭芯間距離は杭頭と等しく，鋼管杭は砕石補強体が存在する場合でも地中で杭が傾斜することなく，施工が鉛直に行われたことが確認された。写真 6 に掘り起こした鋼管杭の全長を示す。全長にわたり施工による損傷はなく，先端翼も変形や欠損はないため，施工において砕石補強体の影響はないと考えられる。なお，鋼管 2 は施工後の掘削時にバックホウのバケットが当たったため若干の変形が見られるものの，施工時に変形は発生していないと考えられる。
4. まとめ

図 1 深度別の一軸圧縮試験結果

エコジオ工法で築造した砕石補強体に対して柱状改良と鋼管杭を施工した場合，品質に影響が見られるかについて確認を行った結果，以下のことが明らかとなった。
① 柱状改良，鋼管杭とも芯ずれや鉛直性の低下等の施工精度への影響は見られなかった。
② セメントスラリーは砕石補強体へ流入するものの，それによる柱状改良体の固化不良は生じない。
③ 対象とした地盤条件では，柱状改良体の強度は砕石を取り込むことで標準施工よりも大きくなる。
④ 鋼管杭の先端翼に欠損や変形は生じない。
以上の結果，本試験で対象とした地盤条件において，エコジオ工法による砕石補強体を施工した後に，柱状改良や鋼管杭を施工することに問題はなく，砕石補強体は柱状改良体及び鋼管杭の品質に影響しないことが確認された。
＜参考文献＞
1)尾鍋ら：砕石地盤改良における地盤改良率が支持力に及ぼす影響, 第 46 回地盤工学研究発表会概要集, pp863-864, 20112)尾鍋ら：エコジオ工法による砕石補強体が地盤改良工事に及ぼす影響-施工について-, 第 54 回地盤工学研究発表会概要集掲載予定
3)財団法人日本建築センター：建築物のための改良地盤の設計および品質管理指針，pp277-353，2018
4)特定非営利活動法人住宅地盤品質協会：住宅地盤の調査・施工に関わる技術基準書, pp65-98, 2016