地盤について

• 基礎の種類

• 工法別
  メリット・デメリット

• 液状化とは？

• 不同沈下とは？

• 改良後の
  沈下事故

• 基礎の種類

  住宅を支える、人間の足腰に当たる部分を基礎といいます。基礎は一定以上の幅と高さが必要で、公庫による高耐久性木造住宅の基準では「一体の鉄筋コンクリート造の布基礎で、幅１２ｃｍ以上、地盤面上４０ｃｍ以上のもの」とされています。
  割れたり崩れたりしないことが大切なのは言うまでもありませんが、地盤によっては基礎の下部に杭を打ったり、『ベタ基礎（布基礎の間にコンクリートを流して固める）』にして地盤への強度を高めます。
  また、耐久性のために、腐朽・腐食対策も必要になっています。

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    最も一般的な基礎工事。通常の地盤に用いられる。鉄筋コンクリート造りが標準。

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    布基礎の間にコンクリートを流し込み、広い面積で建物を支える。軟弱な地盤向き。

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    盤石な部分まで基礎を延長し、通常よりも深い部分に行う基礎工事。軟弱な地盤向き。

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    しっかりした地盤の層まで杭を打ち込み、布基礎を支える。軟弱な地盤向き。

  基礎構造を決めるポイント

  地盤の強さは建物の重量が大事です。建物を支える一番下の構造は基礎になりますが、地盤調査をした上で構造に適した基礎を築かないと、建物は重みでめり込んだり、傾いたりしてしまいます。
  木造であれば、通常は壁の下に土台を結合させる『布基礎』が基本ですが、建物が鉄筋コンクリート造の場合は重量があるので、建物全体の下にコンクリートの底板をつくって支える『ベタ基礎』や、杭を地中深く打ち込み、その上に基礎を設ける『杭基礎』を用いなければならないこともあります。

• 地盤改良工事の工法別メリット・デメリット

  基礎の補強工事だけでは不十分な場合、基礎下の地盤そのものを改良する必要があります。
  地盤改良は、地盤調査を行い「軟弱地盤」と診断された土地に対して行います。地盤の構造や強度、建物の重さなどによって主に３つの工法に分けられるため、最適な工法を選択する必要があります。見えない部分の工事なので、しっかりメリット・デメリットを把握しておきましょう。

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    軟弱地盤が２ｍ以下の場合に、下部の地盤層と一体化させて強度を上げます。
    【メリット】　改良地盤が小さく軟弱地盤が浅い場合、比較的安価ででき、強度も維持できる。
    【デメリット】　施行した人のスキルによって地盤の強度にムラができる可能性があり、不同沈下の原因になりやすい。

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    軟弱地盤が２ｍ～８ｍの場合に、土の中にコンクリートの柱を造る工法です。
    【メリット】　改良後の地盤強度を長年にわたり維持することが可能。支持地盤がなくても施工可能な場合がある。
    【デメリット】　地盤内部の原状復帰が非常に難しく、多大な費用が発生する。土地の売買時などに問題として挙げられることもある。

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    地中に鋼製の杭を打ち込む工法。ビルなどの建築物の基礎などに用いられる。
    【メリット】　３Ｆ重量建物でも、構造設計上問題なく施工ができる。深度３０メートルほどまで施工が可能。
    【デメリット】　騒音や振動が大きく、コストも比較的かかることが多い。支持層がない地盤では施工ができない。

  土地汚染に繋がる地盤改良

  セメント系固化材を使用した地盤改良で最も心配されているのが、人体や環境に悪影響を及ぼす可能性のある、発ガン性物質「六価クロム」の発生率です。
  ２００３年２月に土壌汚染対策法が施行されており、もしも「六価クロム」が発生してしまったら、その土地の所有者が汚染物質の浄化義務を負うとともに、その土地に住む人の健康を害する可能性が出てきます。また、汚染された土地から雨などによって汚染物質が流れ出て、近隣の田や畑に悪影響を及ぼす恐れもあることから、近年では注目されています。

  国土交通省ホームページへ

  六価クロムの毒性

  ・強い酸化作用から、皮膚や粘膜に付着した状態を放置すると皮膚炎や腫瘍の原因になる。
  ・特徴的な上気道炎の症状として、クロム酸工場の労働者に鼻中隔穿孔が多発したことが知られている。
  （飛散した酸化剤や顔料などの六価クロムの粉末を長期間にわたって鼻腔から吸収し続けた結果、鼻中隔に慢性的な潰瘍ができたと考えられる）
  ・発ガン性物質として扱われている。
  ・多量に肺に吸入すれば呼吸機能を阻害し、長期的に吸入すると肺ガンに繋がる。
  ・消化器系にも影響されるといわれ、長期間の摂取は肝臓障害・貧血・大腸ガン・胃ガンなどの原因になりうる。

  地盤改良によって起こる産業廃棄物の問題

  住宅の建て替え時や、土地購入時に以前行ったセメント系柱状杭や鋼管杭などの残骸が地中に残っていると、それは産業廃棄物になってしまいます。
  改良前の建物と間取りが違い、杭の配置が変わってきたり、さらにＧＬ（グランドライン…地表面の高さ）の変更などが発生した場合に、地盤改良ができなかったり、地中に埋もれている杭を撤去することで莫大な費用が発生することが考えられます。
  また、将来その土地を売却するなどを検討した時に、その埋設物の撤去費用を買い主から求められるなどが考えられます。

• 液状化とは？

  液状化とは、地震によって地盤が一時的に液体のようになってしまう現象のことです。埋立地や河口など砂質の地盤で起こりやすいとされ、不同沈下の原因の一つと考えられています。地盤は土、砂、水、空気が均等に混ざり合って成り立っているため、地震などの大きな振動で土と砂と水が分離され、地盤が水に浮いたような状態になることで発生します。 液状化現象は、１９６４年の新潟地震でアパートの倒壊や新設の橋の崩落などの被害が続出したことにより注目されました。最近では、１９９５年の兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）でも、ポートアイランド・六甲アイランドが被害を受けて注目されました。
  海岸の波打ち際や、雨が降った後のグラウンドで、足踏みをすると地面がどんどん柔らかくなり、水が浮き出てくることがありますが、これも一種の液状化現象といえます。

  

  液状化しやすい地形

  一般的に液状化しやすい地形として、自然地形では湾岸、三角州、河口、砂丘間凹地、砂丘の縁辺、沼、旧河道、河川沿い、扇状地末端、自然堤防縁辺、谷底平野などがあげられ、人口地盤では、浚渫（しゅんせつ）による埋立地、沼・湿地・水田・谷地形の盛土地、道路・鉄道・堤防などの砂による盛土地などがあげられます。

  液状化しやすい地盤

  一般にＮ値が２０以下の緩い砂層（シルト質砂～中砂）で、粒子が比較的揃い、地下水が浅く飽和状態ある場所が液状化しやすいといわれています。しかし、千葉県東方沖地震では細粒分（０．０７４ｍｍ以下）を５０％以上含む砂でも液状化現象が生じました。 過去のデータを元に地盤の粒度分布を表すと、５０％値が平均粒径となります。この図を見ると平均粒径として０．０３～０．５ｍｍの粒子（シルト質砂～中砂）が液状化の可能性が高いといえます。逆に言えば、地下水面より上位の地盤、荒い砂礫や粘土からなる地盤が液状化の可能性は低くなります。

  液状化によって起こる不同沈下

  地震などで土や砂と水のバランスが崩れると、地中で分離した水が行き場をなくし、土や砂と一緒に地上へ吹き出します（噴砂現象）。通常、土や砂の粒子と水が固まり構成されているため、地中に隙間ができ、地中で空洞ができたような状態になることで、建物を支えるだけの支持力がなくなり、不同沈下を引き起こします。

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    通常、地盤は土・砂・水が固まって構成されている

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    地震などで、土・砂・水のバランスが崩れて分離する

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    行き場をなくした水が地上に浸出し（液状化）地盤が崩れる（不同沈下）

• 不同沈下とは？

  不同沈下とは、建物が不揃いに沈下することをいいます。家全体が均等に沈下するのではなく、一方向に斜めに傾いたような状態になります。
  建物を建てる時には、その重みに耐えられるしっかりした地盤が必要です。軟弱地盤は不同沈下や地盤沈下を起こす可能性があります。
  また、不同沈下によって家が傾くと、日常の生活にも支障をきたします。ドアやサッシの開け閉めが困難になったり、雨が吹き込んで建物の劣化が進み、耐震性能が著しく損なわれる可能性もあります。
  不同沈下が起こると、建物に多大な被害を与えます。その理由は本来、水平・垂直を保って設計した建物の構造を支える部材が、不同沈下によって一箇所に重荷が集中し無理が生じるためです。

  不同沈下は軟弱地盤で起こります。
  住宅を建てた場合、基礎と地盤の接面上で、建物の重荷とそれを下から支える地盤の強さ（地耐力）が力比べをします。その力比べで、建物の重荷に対して地耐力が弱いと建物を支えきれず沈下が起きます。
  逆にこの力比べで地盤が勝ると、良好な地盤であることになります。 従って、地盤のことを何も気にせず不用意に建物を建てると、あとで 大きな問題が発生する可能性があります。

  

  こうなったら要注意！

  ①外壁に亀裂が発生
  ②基礎・土間などに亀裂が発生
  ③壁と柱の間に隙間が生じ、内壁やタイルに亀裂が入る。窓やドアの接合部分に隙間が生じ、外部構造に被害が生じる。
  ④柱が傾き、建具の開け閉めができなくなる。床が傾斜して生活に支障が出る。
  ⑤柱の傾斜が激しく、倒壊の危険がある。床の傾斜もひどく、使用が困難になる。
  

  

• 地盤改良後の沈下事故

  地盤改良工事を行ったのに沈下事故を起こしてしまった例は少なくありません。某建築系雑誌によると、地盤改良工事を行ったのに沈下事故が起こってしまったケースは３５％にも達していました。
  多くの沈下事故は補強工事種別の選択ミスや設計ミスから発生していることから、地盤強度が微妙な場合は、スウェーデン式サウンディング試験（ＳＳ調査）だけでなく、他の調査方法でも追加調査することが必要とされています。

  表層改良

  

  「下にある地盤が軟弱だった場合や、改良工事に
  ムラがあると改良体ごと傾くことも！」

  【対応策】
  事前に近隣のボーリングデータや地質図や地形図などで土質構成についての情報を集めましょう。支持力が５０ｋＮ/㎡未満の場合は十分注意して改良工事を選定しましょう。

  柱状改良

  

  「地層の途中に腐植土や水脈があると改良体が固まりません！」

  【対応策】
  これは腐食土や地下水脈等によりセメントが固まらないということが原因です。地盤改良工事施工後に住宅会社にきちんと性能検査を実施してもらい、改良をした地盤にきちんと強度があるのか確認しましょう。

  

  「支持層に傾斜があった場合に、改良体の長さを同一にすると
  支持層に届かない杭が！」

  【対応策】
  地盤調査の段階で疑問を感じたら調査ポイントを追加するか、違う調査を行ってみるのもいいと思います。また、改良時はトルクを確認しながら改良体の長さを決めることと、支持層に傾斜がある場合は改良工事の選定を再度検討するべきでしょう。

  鋼管杭

  

  「支持層の厚さにムラがあると、建物荷重に耐えられずに
  改良体がめり込み、支持層が破壊されてしまうことも！」

  【対応策】
  事前に近隣のボーリングデータや地質図や地形図などで支持層の厚さについての情報を集めましょう。支持地盤が強固であっても１．５ｍ～２ｍ未満では支持層にならないのでご注意を！

  

  地盤改良後の問題

  役目を果たしたセメント系柱状杭や鋼管杭は、地中にそのまま残っていると産業廃棄物になります。 将来土地の売却を行うときに、買い主などから撤去を求められる可能性があり、そのために数百万もの費用が発生することもあります。地盤改良の工法については、先々のことも考慮して検討しましょう。
  また、新たに土地を買う際も注意が必要です。盛土を行い、過去の改良杭の残骸がわからなくなっている可能性もあります。