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日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道） 2022 年 9 月

小規模建築物の地盤における不同沈下のリスク評価技術の研究（その１：研究の概要）○二川 和貴*1
高田 徹*3
酒句 教明*5

正会員
同同

小規模建築物
不同沈下

造成宅地地盤

渡辺 佳勝*2
佐々木 修平*4
若井 明彦*6

同
同同

地盤調査

１．研究の背景
小規模建築物の基礎設計の課題の１つに造成宅地地盤

F1

資料調査・現地踏査
・地盤調査の実施

F2,3

Ⅰ.不均質地盤
Ⅱ.自沈層の有無での不同沈下のおそれの確認がある．小規模建築物では支持力が比較的小さい地盤を対象とするが，少しの沈下量でも建物の傾斜による居住性の影響は大きい．小規模

F4

Ⅰ.なし
Ⅱ.なし

Ⅰ.あり
Ⅱ.なし

追加検討せず
地盤補強選択（検討省略は安全側の判定とする）

Ⅰ.なし
Ⅱ.あり
Ⅰ.あり
Ⅱ.あり

敷地の沈下現象の確認

建築物では一般的なスクリューウエイト貫入試験（SWS試験）だけで沈下のおそれの検討をすることは難しく，

F5

資料調査や現地踏査も行い，経験や知見を持った地盤のF6

敷地の沈下現象の有無なし

専門家の考察に依存せざるを得ない．こうした中，こういった地盤の専門技術者の減少も社会課題となっている．
これに対し，建築研究開発コンソーシアム「小規模建あり

不同沈下の検討①

建築物に有害な損傷を与える不同沈下のおそれの有無①

F7なし

F8あり

なし

土質試験実施の有無

築物における地盤判定品質向上と汎用性を両立した地盤あり

F9調査技術の研究」（2018～2019 年度）では，地盤判定品質の向上を図る調査技術の実用化にフォーカスした研究 1)を不同沈下の検討②

建築物に有害な損傷を与える不同沈下のおそれの有無②

F10推進し，小規模建築物での実績が近年増えつつある動的Ａ

コーン貫入試験（SRS 試験）と，SWS 試験をベースとしＢ１

F11Ｂ２

B３ありなし地盤の長期地耐力の計算たハンマードリルサウンディング試験（HDS 試験）を対象とした有効性の検証実験 2)3)4)を行い一定の成果を得た．

F120

しかし，最終的な目的は安全な基礎設計であり，地盤

F13

長期地耐力の判定

NGＣOK

地盤補強の判定

調査のデータとその他得られた情報から，建物に有害なＤ不同沈下のおそれの有無を適切に判断できることにある．

F14

本研究では，SWS 試験の貫入抵抗値から沈下量や不同A,B1,B2,B3:地盤補強不要な地盤
地盤補強が必要でない地盤

Ｃ:平面地盤補強による地盤

Ｄ:杭状地盤補強による地盤

平面地盤補強又は杭状地盤補強が必要な地盤

図１ 地盤判定フロー

沈下の程度を予測することに対する課題に対し，不同沈下のリスク評価手法を定性的，定量的の両面から検証を行って，地盤判定品質の向上に資すること目的とした．
２．小規模建築物の地盤判定の現状(1)小規模建築物の地盤判定フロー
建築基準法では，基礎の接地圧に対し必要な地盤の許容支持力度があることと，建築物に有害な損傷を与える不同沈下のおそれが無いことが定められており，小規模建築物で用いられる SWS 試験で一定の自沈層が確認された場合に特に留意が求められている．この要求性能に対応する小規模建築物での「地盤判定フロー」の例を図１に示す．地盤判定フローでは不同沈下の原因となる自沈層，不均質地盤 5)（図２）を対象とした定性的，定量的な

図２ 不同沈下の原因例 5)検討方法が示されている．たとえば，自沈層が無いが不Study on the risk assessment of differential settlement in theground for small buildings (Part1.Outline of research)

NIKAWA Kazutaka，WATANABE Yoshikatsu，TAKATA Toru，SASAKI Shuuhei，SAKO Noriaki，WAKAI Akihiko― 593 ―

均質である場合には，既存構造物の測量や損傷状況など，即時沈下

圧縮沈下(収縮沈下)

圧密沈下

敷地の沈下現象を確認（F4，F5）する．一方で，沈下リ<全ての地盤><砂質土地盤，不飽和地盤><飽和粘性土地盤>

スクが高い一定の自沈層がある場合には，SWS 試験の貫載荷と同時に非排水あるいは排水状態で発生する沈下。
主にせん断変形であるが，圧縮変形も同時に作用する場合がある。

入抵抗値から圧密対象層を設定し，必要な地盤定数へ換算して沈下量を計算（mv 法，Cc 法），推定した傾斜角で地盤判定フローの項目も含め，小規模建築物での不同沈下リスクの評価方法を，定性的，定量的，その間の明確な値を得られないものを指標という括りとして表１に整理した．ここで，定量的な方法は費用対効果，工期が課題となる．高額な費用をかけても，結果として対策を講じるのであれば本末転倒ともなり得る．小規模建築物の基礎設計の実務では，地盤調査の品質確保とともに，地盤判定品質向上に必要な，不同沈下リスクに関わる有用な情報と適切に判定できる評価手法が求められている．
３．小規模建築物の沈下現象の整理研究の検討対象を明確化するため，小規模建築物で問題となっている事例から沈下現象を整理（図３）した．

水浸沈下(コラプス)<スレーキングによる沈下>

降雨などの水が土中に浸入することで発生する沈下。

有害な不同沈下のおそれの有無を確認（F6，F7）する．
しかし，このような地盤判定フローは，一般的な不同沈下要因を想定した最低基準に過ぎず，実際の不同沈下リスクの要因はさらに様々で，複雑に絡み合うこともあることに留意を要する．定量的な面でも，圧密沈下に関わる直接のインデックスの無い簡易沈下量計算も妥当性に課題がある．さらに小規模建築物の造成宅地地盤では，緩い盛土や埋土の圧縮的な沈下（本研究では「圧縮沈下」と称す）が少なくないと考えられるが，圧密沈下のような評価手法は確立していない．それゆえに実務では，フローだけではできない判断を専門技術者に委ねている．
(2)小規模建築物における不同沈下の検討方法

圧密沈下と異なり，土粒子の移動や骨組み構造の 土粒子間の水が排変化により比較的短時間で生じる沈下。
水することによって下記２つの沈下も圧縮 (収縮)沈下に含める。
生じる沈下。

<軟岩などによる盛土造成地盤>※新規盛土地盤の場合，建物荷重の他に盛土荷重も考慮する。

軟岩等が水浸と乾燥を繰り返し細粒化することで生じる沈下。

(圧密理論により，沈下量を定量的に評価可能)(小規模の荷重条件
では絶対量が小さ(基本的に定量的評価は難しい。ただし，盛土・埋いため，検討の必要土は，造成後の経過日数および締固め状況から性は低い)
ある程度評価は可能)

液状化による沈下<>(基礎構造設計指針を参照)

図３ 小規模建築物の沈下の種類と位置付け
４．本研究の計画以上を踏まえ，本研究ではその目的を達成するために，下記２点の検討を軸に進めていくこととした．なお，本年度までの成果について，その２ 6)，その３ 7)で報告する．
① 小規模建築物の沈下事例を収集し，定性的（地形区分や造成状況など），定量的（SWS 試験などのデータと実際の沈下量，傾斜角など）分析を行い，設計実務での不同沈下リスク評価のための有用な情報を纏める．
② 盛土・埋土地盤での長期載荷試験を行い確認された圧縮・圧密沈下量，および採取した土試料から推定した圧密沈下量との比較により，SWS 試験データによる従来の各種沈下評価手法の妥当性，課題の検証を行う．
＜謝辞＞
本報及び関連する一連の報告の内容は，建築研究開発コンソーシアムの研究会｢小規模建築物の地盤における不同沈下のリスク評価技術の研究｣における，2021 年度までの成果です．また，日本建築学会の「小規模建築物基礎即時沈下については小規模建築物の接地圧は小さいため， 設計指針小委員会」の活動の中で検討された成果の一部建物の偏心や荷重が大きい場合などに注意すれば，通常を引用させて頂きました．ここに感謝の意を表します．

はほとんど問題とならないと考えられる．飽和粘性土地

参考文献
1) 二川和貴・他：小規模建築物における新たな地盤調査技術の研究（その１：研究の概要），2020 年度日本建築学会大会（関東），法の抽出が課題である．加えて，砂質土や不飽和地盤で2020.9の圧縮沈下（水浸沈下やスレーキング含む）の予測も，
2) 深井公・他：小規模建築物における新たな地盤調査技術の研究（その３：動的コーン貫入試験と標準貫入試験の比較），2020 年度事例がある一方で評価手法は無いため重要な課題である．
日本建築学会大会（関東），2020.93) 相沢彰彦・他：小規模建築物における新たな地盤調査技術の研究（その６：打撃貫入試験の特徴），2020 年度日本建築学会大会（関表１ 小規模建築物での不同沈下の検討方法【定性的情報】【指標】【定量的評価】東），2020.9
沈下の「目安」沈下の「量」
手 沈下の「要因」
4) 仁科勇輝・他：小規模建築物における新たな地盤調査技術の研究
資料調査
含水比法
mv 法
Cc 法／e-logP 法
動態観測
現地踏査
湿潤密度等
（その７：打撃貫入試験と各調査法の比較），2020 年度日本建築学
造成状況の評価 圧密沈下，圧縮 地盤調査結果か 圧密試験等で特 たとえば，造成会大会（関東），2020.9・盛土不良
沈下に関連する ら推定し圧密特 性を把握．有効 後 6 ヶ月間の沈・不均一な堆積 土質定数を確認 性を評価する． 上載圧と圧密降 下量の推移観測
概 ・擁壁埋戻し不 し，判断材料と
5) 日本建築学会：小規模建築物基礎設計指針，p.256，2008.2
伏応力との関係 により，30 年後
要 良，背面の沈下 する．
により沈下量を の残留沈下量を
6) 高田徹・他：小規模建築物の地盤における不同沈下のリスク評価
・切盛や傾斜推定する．
予測する．
技術の研究（その２：統計的データ分析），2022 年度日本建築学会など入手できた情報 ・土質考慮し測 ・SWS 試験の値 費用の割に要求 ・時間要する．
大会（北海道）（投稿中），2022.9のみでの判断． 定内容を検討． からの推定．
される沈下量の ・長期収束しな
留・その他要因の ・ せ ん 断 強 さ 精度は必ずしも い地盤に注意．
7) 渡辺佳勝・他：小規模建築物の地盤における不同沈下のリスク評
意
考慮も必要．
(qu) か ら の 検 担保できない． ・住宅は軽量で点価技術の研究（その３：長期載荷試験），2022 年度日本建築学会大討．
許容値小さく推定が難しい．
会（北海道）（投稿中），2022.9

盤での圧密沈下は，小規模建築物で適用性のある評価手*1 積水化学工業*3 設計室ソイル*5 日本大学*2 トラバース*4 住友林業*6 群馬大学*1 SEKISUI CHEMICAL*3 Soil Design*5 Nihon University― 594 ―

*2 Travers*4 SUMITOMO FORESTRY*6 GUNMA UNIVERSITY