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日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿） 2005年 9 月

パイルド・ラフト基礎に節杭を適用した建物の挙動（その１：建物・地盤の概要と計測結果）○ 松尾 雅夫*1
小椋 仁志*2
田中 佑二郎*2

正会員
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パイルド・ラフト基礎

沈下計測

杭１．はじめにパイルド･ラフト基礎は，直接基礎と杭が複合して外力N値

深度0050 床版

ａ梁

底版に抵抗する基礎形式であり，従来の直接基礎や杭基礎，ひずみ計位置(①〜④）e

86 0.659 13.7 0.3

らわれず，性能設計に対応した多様で合理的な設計が可

5.5 0.45 101e

※先端から50cmは摩擦無視

20

8.2 0.45 149

筆者らは，沖積地盤上に計画された建物基礎に，節杭

e3.8 3.8 2.0

2.0 4.5
3.6 3.6 3.8

で約 766m ，積載荷重満載時の建物の接地圧は 32〜42No.2kN/m であるが，使用状況から現状は，約 20〜24 kN/m

層別沈下計
土圧計
間隙水圧計となっている。建物形状・計測位置を図-2 に示す。

図-22⑧No.3節杭基礎梁

10.0

10.0

No.14
④ ①⑤4.0 4.0 4.0

No.13

No.12 A,B
No.11

②⑥ ③
No.4

Ｂ棟
No.5No.6
A,B杭体の軸力杭頭の軸力
No. 1〜17 建物沈下量

No.10
No.9

No.76.0

210.0No.15

Ａ棟
No.1

イント(EXP.J)によって分離している。建築面積は，全体

10.0

No.16

6.0

建物(平屋 A 棟と 2 階建て B 棟)をエキスパンションジョ

No.17⑦6.0

造は，鉄骨造で用途上階高やスパンなどが異なる 2 つのNo.8単位[m]建物概要（上：断面図，下：平面図）
表-1 計測項目

計測項目
地盤内各層の沈下量：
A棟建物中央部1ヶ所(3断面)
建物の沈下量：19ヶ所(各柱下)
地表面沈下量：2ヶ所
基礎底版の接地圧：3ヶ所
基礎底版位置での間隙水圧：1ヶ所
杭体の軸力：2ヶ所(各4断面)
杭頭の軸力：2ヶ所

30〜35cm の底版，厚さ 15〜20cm の 1 階スラブによる箱建物荷重に対して液状化層よりも上の摩擦力を無視した

σ' 層中央における有効応力

Ａ棟
10.0

配置を決定する。⑤液状化時には，地震時積載荷重時の137.3 0.3

Ｂ棟

建物は，大阪市の港湾地域に建設されており，上部構杭は，建物荷重を極限支持力で支持できるとして本数・

f=x/(ax+b) f:摩擦抵抗
x:変位

図-1 地盤概要

沖積粘性土層は，ほぼ正規圧密状態である。

平荷重に対して，べた基礎として設計する。④沈下低減

logp(kN/m2)

ν 地盤のポアソン比

アンカー位置36.3m 以深が N 値 50 以上の洪積砂礫層から成っている。

型断面を形成する。③支持力については，鉛直荷重・水310

E 地盤のヤング係数
シルト

40度の沖積粘性土層，GL−25.2〜36.3m が沖積砂層，GL−る)。②不同沈下対策として，梁成 2.0m の基礎梁と厚さa,b82.4 0.3

砂GL−4.5〜8.4m が沖積砂層，GL−8.4〜25.2m が N 値 2 程域で 1.55m の排土を行う(セミ・フローティング基礎とす

Cc=0.95

杭周面の摩擦ばねの係数35２．地盤および建物の概要
地盤は，図-1 に示すように，GL−0.0〜4.5m が埋土層，①沖積粘土層の増加応力を小さくするために，建物全Cs=0.111

10砂礫る。

ｅ‑logp関係

82.4 0.3について紹介する。

３．設計の考え方と計測概要
パイルド・ラフト基礎の設計方針は，次のとおりであlogp(kN/m2)

238

17.9 0.3

30

告では，地盤・建物の概要と竣工後 2 年までの計測結果

Cc=0.98

1.673
1.507

土層の変化位置

設計資料を得る目的で挙動計測を実施している 2) 3)。本報

Cs=0.12310

11.0 0.45 177

25logp(kN/m2)

158

ｅ‑logp関係

1.760
1.590

5.5 0.45 121を沈下低減杭として用いたパイルド･ラフト基礎を採用し，Cc=0.7910

145 0.912 5.5 0.45 88

杭先端位置15況にある。

Cs=0.088

152 1.034 4.1 0.45 69③④

なく，その挙動が十分に解明されているとは言えない状

ｅ‑logp関係

1.700
1.594②10能な基礎形式である 1)。しかし，沖積地盤での実測例が少杭の極限支持力で支持できるようにする。

層別沈下計位置(kN/m2)

86 0.659 13.7 0.3

支持杭や摩擦杭などに分類するような単純な考え方にと

2σ'

ν

49 0.383 41.2 0.3

底版
位置

5E

ｂ(cm2/kN) (cm3/kN) (MN/m2)

①

計測の目的

計測機器

各層ごとの沈下特性と沈下量の計測

層別沈下計

建物の不同沈下量や傾斜角の計測

レベル計測

基礎底版の接地圧および有効応力の計測

土圧計
間隙水圧計

杭の負担荷重の計測と支持力特性の把握

ひずみ計

表-2 計測時期
計測時期＼計測項目 建物･地表面沈下量以外
基礎底版打設前計測器設置①基礎底版打設直後
1回目②基礎梁打設直後
2回目③1階・2階床打設直後
3回目
④竣工時
4回目
⑤竣工後3ヶ月
5回目⑥竣工後6ヶ月
6回目⑦竣工後1年
7回目⑧竣工後2年
8回目
竣工後4,8年
9,10回目

Behavior of Buildings Supported by Piled Raft Foundation Using Nodular Piles(Part1:Outline of the building･ground and Measurement Result)―685―

建物･地表面沈下量

計測器設置
1回目
2回目
3回目
4回目
5回目
6回目
7,8回目

計測

済

未

MATSUO Masao, OGURA Hisashi,TANAKA Yujiro杭は，摩擦杭としての実績が多く，大きな摩擦抵抗が30期待できることなどから，節杭(杭径φ500-400mm，杭長水圧実測

土圧 平均

建物 の荷 重度

実測

有効 応力 平均25
土圧・水圧（ｋＮ/m 2 )12m，改良セメントミルク工法)を採用した。
計測項目を表-1 に示す。計測機器等の設置場所，各層の沈下量と軸力の計測位置は，図-1，2 に示すとおりである。計測は，基礎底版が打設される前の 2001 年 11 月に開始した。ただし，建物沈下量を計測するための標点は20151050

基礎梁に設置するため，この計測は基礎梁打設直後から(竣工時)‑5開始している。計測時期は，表-2 のように設定した。

0100(竣工後2年)(竣工後1年)
200300400500
日数6007008009001000

図-3 土圧計と水圧計の経時変化
軸力(kN)‑400 ‑200 02000

竣工後 2 年まで終了している。計測結果の一部を図-3〜6に示す。ただし，杭の軸力計測に関して，竣工後１年か
杭天端距離（ｍ)

ら杭体のひずみ計に不良が認められたため，竣工後 6 ヶ月までの計測結果を示している。
図-3 の土圧計の値は，3 ヶ所の計測値の平均値を示した。
同図には，土圧平均値から水圧を引いた値や，建物荷重を施工段階に応じて算出した値も示している。接地圧は沈下量(mm)4000

基礎梁打設後554

床打設後

10101515202025253030353540406竣工時

8竣工後3ヶ月

10竣工後6ヶ月

12

図-4 杭体軸力(杭⑤)図-4 の杭体の軸力について，竣工時までの杭頭と杭先02工事の進捗とともに増加し，竣工時に最大値を示した後，徐々に減少する傾向にあることがわかる。

‑2端には負の軸力が生じ，杭頭部は徐々に正の軸力になり深度(GL‑m)４．概要計測結果の概要と考察
2005 年 4 月末現在，竣工後 3 年 1 ヶ月経過し，計測は02468

10 12 14① 基礎 底版 打 設後② 基礎 梁打設後③ 床打 設後④ 竣工 時⑤ 竣工 後3ヶ月⑥ 竣工 後6ヶ月⑦ 竣工 後1年⑧ 竣工 後2年

図-5 層別沈下量増加する傾向を示している。また，杭上部には，竣工後 3ヶ月まで負の摩擦力が作用している。杭体の軸力は，底総0沈 1020下量 30[mm] 40版から地盤を通して伝達される応力の影響を受けて複雑な挙動を示している。

30 床コンY4

図-3，4 より，竣工時までは建物荷重は底版が多く負担中央していたが，底版下の地盤沈下の進行により，杭へ移行Y2Aしたものと推測できる。本建物の杭は，施工中は底版直下の地盤の圧縮を抑止する効果を発揮し，竣工後は，底総 0
沈 10下 20量 30[mm] 40版の負担荷重の減少に伴い，直接基礎荷重を支持することで，沈下低減効果を発揮していると考えられる。

Y4Y3Ａ棟
Ｂ棟

X1X2X3X4Y2X5X6Y1X7

打設後竣工時
20総竣工後
沈3ヶ月
下量
竣工後
1[m6ヶ月0m]

竣工後
1年
竣工後
02年

図-6 建物沈下分布

図-5 より，各計測時期において GL-1.9〜13.4m の沈下量の占める割合が大きい。竣工時までは建物直下の砂層杭を沈下低減杭として用いたパイルド･ラフト基礎建物のの即時沈下量が増加し，これ以降の沈下量の増加は，沖概要と，挙動計測結果などについて紹介した。今後も引積粘性土の圧密進行によるものと考えられる。

き続き計測を行い，設計資料を蓄積する予定である。

図-6 より，建物沈下量は，ばらつきはあるものの竣工時から大きな動きは見られない。沈下量 10〜20mm で分

６．参考文献
1)建築学会：建築基礎構造設計指針，2001.10

布し，X6 通りで最大となっている。

2)松尾・辻・二見・小椋・伴野：パイルド・ラフト基礎に

建物中央部の層別沈下計では竣工後も圧密沈下が進行

節杭を適用した建物の挙動(その 1：建物概要と沈下解析)，しているが，建物外周部の沈下計測では沈下はほとんど

第 37 回地盤工学研究発表会，pp.1489-1490，2002.7

進行していない。これは，建物中央部と外周部とでは，

3)二見・小椋・伴野・辻・松尾：パイルド・ラフト基礎に沖積粘土層に及ぼす増加応力が異なるためと考えられる。 節杭を適用した建物の挙動(その 2：計測概要と計測結果
５．おわりに
本報告では，沖積地盤上に計画された建物基礎に，節*1 安井建築設計事務所*2 ジャパンパイル(株)構造部の速報)，第 37 回地盤工学会研究発表会，pp.1491-1492，
2002.7*1 Structural Design dept. Yasui Architects & Engineers , Inc*2 JAPAN PILE CORPORATION―686―