20241

日本建築学会大会学術講演梗概集（中国） 2008年 9 月

小規模建物を対象とした併用基礎に関する研究
その 1 現位置載荷実験の概要
正会員
同
小規模建物
軟弱地盤

併用基礎載荷実験○長坂光泰*1
若命善雄*1

同 真島正人*1
同 長尾俊昌*2

同高田徹*1

地盤補強

１．はじめにスウェーデン式サウンディング試験（SWS 試験）によ

あるが、その下部 GL-

る Wsw=1kN 未満の粘性土が 15ｍ以上堆積した軟弱地盤

ンケン自沈）のシルトに建つ小規模建物の基礎としては，①表層地盤改良＋フ層が続き、それ以深にローティング基礎、②下部硬質層までの杭基礎（またはＮ値＝1〜3 の砂混じり杭状地盤補強）を採用せざるを得ず、コストが嵩む。

粘性土が堆積している。

13.5ｍまで N 値=0（モ

筆者らは，より合理的な基礎工法として、直径約 5 ㎝

SWS 試 験 に よ れ ば 、の細径鋼管（パイプ）を長さ 5〜7ｍ、ピッチ 50〜70 ㎝で盛土層は Wsw＞1kＮ、打設して必要鉛直支持力を確保し、かつ、小口径鋼管をシルト層は GL-8ｍま沈下抑止杭として併用した基礎（図 1 参照）の実現可能で Wsw≒ 500 Ｎ、 GL-性に関する研究を行っている。その一環として、解析的

11.5m まで Wsw≒750N、な検討と沈下抑止効果を確認するための小型基礎による

GL-14.5m まで Wsw≒

現位置載荷実験を行った。その 1 では、現位置実験の概1kＮを示し、それ以深要について述べる。

からようやく回転抵抗

細径鋼管

沈下抑止杭
軟弱粘性土層
堅固な支持層図1併用基礎のイメージ図

２．実験地盤の土質特性値（Nws＞0）が測定される。
実験場所は、佐賀県杵島郡福富町（白石地区）である。
CPT による先端抵抗 qt は、盛土層は qt≒1000kN/㎡を示実験に先立ち、地盤調査として標準貫入試験（SPT）、すが、それ以深のシルト層は 10〜40kN/㎡で、深さ方向に漸増傾向にある。周面摩擦も深さ方向に漸増傾向にある
粘性土層から不撹乱試料を採取して土質試験を実施した。 が、その値は極めて小さい。
図 2 に土質柱状図（SPT）、SWS 、CPT、の結果を示す。
図 3 に、SWS（式(1)）1）と CPT（式(2)）2）により換算

SWS、三成分コーン貫入試験（CPT）を実施し、併せて、土質柱状図によれば、表層 1.5ｍはＮ値=3〜4 の盛土層でWsw （kN）した qu 値の深度方向分布を示す。同図には一軸圧縮試験

Nsw

σ ′z ,Wsw（kN）

pc(kN / m )
2

Nsw

pcSWS

CPTσ'z

深 さ （ｍ）

試験

図3

試験

qu の深度方向分布

図4σ ′z と pc の比較による値も示してあるが、それぞれの結果は比較的よく一致し、深さ方向に漸増傾向にある。
図2

qu＝45Wsw + 0.75Nsw (kN/㎡)

土質柱状図、SWS と CPT の結果

Study on Combined Foundation for Small Buildings
Part 1 Summary of Vertical Loading Test

・・・・・・(1)M.Nagasaka, M.Masato, T.Takata
Y.Wakame, T.Nagao―481―

qu＝2・(qt−σvo)/Nkt

用いて、10〜30kN/㎡までを 5 段階に分けて載荷し（荷重(kN/㎡) ・・・・・・(2)

Nkt：土質に違いによる係数で、13.4 に設定保持時間は各 30 分）、30kN/㎡で 3〜4 ヵ月放置。その後、一方、図 4 に有効土被り圧 σ ′z 分布と圧密試験による圧50kN/㎡まで載荷し、4 ヶ月の放置期間を設けた。なお、載荷用の鉄板を転用するため、各基礎の載荷は図 6 に示

密降伏応力ｐ c 、CPT（式(3)） 2 ） による推定ｐ c を示す。
GL-2〜-12ｍではｐc が σ ′z の左側に位置し、盛土による圧す手順で行った。
荷重度（kN/㎡）

密が未了と判断される。なお、圧密試験によるｐc と CPTによる推定はよく一致している。
pc = (qt −σvo ) / 3.44(kN/㎡)・・・・・・(3)３．実験概要50403020100

直接基礎

03060

地盤補強

併用基礎

90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 420 450 480 510(1) 小型基礎

基礎スラブ施工からの経過日数

載荷実験は、直接基礎（未補強）、地盤補強＋直接基礎、併用基礎の 3 種類について行った。

図6載荷−経過日数(3) 計測項目

直接基礎：現状地盤上に基礎スラブのみを設置。

計測項目は、基礎スラブと地盤の沈下量、および、パ

地盤補強：パイプを 70 ㎝間隔で 9 本配置した後,基礎スイプと沈下抑止杭の軸ひずみである。基礎の沈下量は、ラブを設置（図 7 参照）。

敷地境界部の RC 造橋桁に設けた BM を基準点として、各併用基礎：パイプを 70 ㎝間隔で 8 本、中心部に沈下抑基礎スラブの上端四隅部とのレベルを光学式変位計によ止杭 1 本を配置した後、基礎スラブを設置。って計測した。パイプと杭のひずみ量の計測は地盤補強、なお、基礎スラブ、パイプ、沈下抑止杭の諸元を以下併用基礎それぞれ５本で行い、頭部と先端部の軸ひずみに示すが、パイプの先端は Wsw=500N、沈下抑止杭は量を計測し，軸力に換算した。

Wsw=750Ｎ〜1kN の境界付近に位置し、いずれも摩擦杭的な挙動を示すと予想される。

参考文献

基礎スラブ：幅 2.0×2.0ｍ、厚さ 20 ㎝、RC 造。

1） 稲田倍穂：スウェーデン式サウンディング試験結果の使用について、土と基礎、Vol.18、No.1、19602） 深沢健：粘性土地盤におけるコーン貫入試験の適用性に関するHDZ40)、外径 48.6 ㎜、実証的研究，東京工業大学学位論文，2004.3

厚さ 2.4 ㎜、長さ 5.0m）

直接基礎（未対策）

沈下抑止杭：一般構造用▲
地盤変位測定

700

700

700

炭 素 鋼 鋼 管 （ JIS G 3444

(2) 載荷方法

2,000

パイプφ48.6㎜

2,000

2,000

厚さ 4.5 ㎜、長さ 12.0m)

2,000

パイプと沈下抑止杭の施

平 面 図工からの荷重条件を図 5 に

700

700

2,000STK400）、外径 114.3 ㎜、基礎スラブ併用基礎

地盤補強

700
沈下抑止杭700

溶融亜鉛めっき処理(JIS H 8641

STK500700

パイプ：一般構造用炭素鋼鋼管（JIS G 3444

パイプ

2,000

▲
地盤変位測定ひずみ測定杭基礎スラブ
基礎スラブ示す。載荷は基礎スラブ施

載荷荷重

載荷荷重

載荷荷重
緩み領域：掘削埋め戻しGL

工後、1 枚約 300kg の鉄板を盛土

5000

パイプ・杭の施工（2週間）
4.8kN/㎡（2週間）（保持時間各30分）

軟弱シルト Wsw≦1000N

パイプφ48.6㎜

パイプφ48.6㎜

15,00025kN/㎡まで段階載荷

120000基礎スラブの施工

30kN/㎡載荷
沈下抑止杭φ114.3㎜（3〜4ヵ月）50kN/㎡載荷
（4ヵ月）
除

図5

Wsw＞1000N

荷載荷条件*1：㈱設計室ソイル*2：大成建設㈱

断 面 図

図7

載荷実験の平面図・断面図*1：Soil Design Inc.
*2：Taisei Corporation―482―

ひずみ測定位置