3つの地盤改良工法

地盤改良には様々な工法があります。株式会社宮尾組では3つの工法をご用意しており、あらゆる地盤に対応が可能です。

しっしきちゅうじょうかいりょう

湿式柱状改良

セメント系の固化材に水を加え、スラリー状（固体が液体に溶解せず、固体と液体の2総になっている状態）にしたセメントミルクをポンプで地中に圧送し、土と撹拌して柱状の改良体を造る工法。

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しょうこうけいこうかんくい

小口径鋼管杭

軟弱地盤において、その下にある支持地盤にまで小口径鋼管杭を圧入する工法のこと。鋼管の先端にスパイラルフィンを取り付け、回転圧入します。

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ひょうそうじばんかいりょう

表層地盤改良

地盤の表層部に軟弱層が分布している場合に、セメント系固化材と表層地盤土を混合撹拌して、必要な強度を確保する工法。

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工法1　湿式柱状改良

セメントと土を混ぜて柱を作る

「湿式柱状改良」とは、セメント系の固化材に水を加え、スラリー状にしたセメントミルクをポンプで地中に圧送し、土と撹拌して柱を造る工法のこと。
建築物の規模によって、直径φ500mm～1,200mm程度の柱状の改良体を造ることで、地盤の支持力を高めることができます。軟弱地盤に適している、もっともポピュラーな地盤改良の工法です。

湿式柱状改良のメリットとデメリット

メリット

短期間で強度を得ることができ、また長年にわたって維持できる
支持地盤がなくても施工が可能
鋼管杭と比較して、低コスト
機械が小型のため、比較的狭いスペースにも対応が可能
入手しやすい固化材を使用しており、土質への対応範囲も広い

デメリット

作業にあたっては、給水設備が必要
産業廃棄物などが混在する地盤は、撹拌翼での作業に制限が出るため、事前に撤去し良質土と置き換えておく必要がある
腐植土の場合には、作業をしても強度が得られないケースが多いため、事前に配合試験を実施し、添加量を決定しておく必要がある

施工ケース

適用ケース	強固な支持層が見当たらず中間層が存在する場合杭の長さ2～20ｍしたまで可能
改良径	一般住宅・小規模建築物：φ500mm～φ800mm 中規模建築物：φ800mm～φ1600mm 土木・構造物基礎補強等をGIコラム工法NETIS登録
適用できないケース	軟弱層のほとんどが腐植土の場合地下水脈があり、撹拌が困難な場合

施工の流れ

STEP 1事前準備～機械搬入

杭を吊り込んで回転駆動治具に装備し、下部を振れ止め装置で固定し施工機械を杭芯にセットする。
STEP 2固化材入荷

セメントミルクに欠かせない固化材を入荷し、施工の準備に入ります。
STEP 3プラント設置

プラントを設置し、給水等の準備を行います。
STEP 4杭芯セット

施工機械を設置し、杭芯をセットします。
STEP 5注入混合撹拌

攪拌翼によって、セメントミルクと土を撹拌します。
STEP 6残尺確認

残尺を確認します。
STEP 7打設完了

改良体の打設が完了し、施工終了となります。
STEP 8杭頭処理

最後に杭頭の処理をして埋め戻し、養生のための期間を置いて、地盤改良が完了します。

工法2　小口径鋼管杭

堅い支持層まで鋼管を圧入

「小口径鋼管杭」とは、軟弱地盤において、その下にある支持地盤にまで小口径鋼管杭を圧入する工法のこと。
鋼管の先端にスパイラルフィンを取り付けて、地盤に回転圧入します。鋼管先端部の支持力と、鋼管周面の摩擦力によって、その上の建築物を支えることができます。

小口径鋼管杭のメリットとデメリット

メリット

重量のある建物も十分に支えられる
支持地盤の傾斜や起伏に対応が可能
鋼管の体積分に相当する土は、杭周辺に締め付けられるため、残土や地盤の盛り上がりがほとんど発生せず、現場がきれい
柱状地盤改良のような養生期間が不要のため、すぐに基礎工事に着工できる
乾式工法のため、地下水脈などが問題になりにくい

デメリット

産業廃棄物などが混在する埋土の場合、杭芯がずれたり鋼管が損傷したりする可能性が高いため、事前に撤去し良質土と置き換えておく必要がある
GL-2.50m未満の長さの場合には、設計が困難
比較的コストが高い

施工ケース

適用ケース	軟弱地盤の下の支持地盤が深い場合
改良径	既成鋼管（JISG3444,STK400）を使用小口径鋼管：φ101.6～ 216.3mm
適用できないケース	産業廃棄物などが混在し、撤去が難しい場合　など

施工の流れ

STEP 1事前準備～機械搬入

あらかじめ設計図書より杭位置・杭頭高を確認。さらに周辺構造物を調査し、杭芯の測量などを行います。これらの事前準備が済んだら、現場に施工機械を搬入します。
STEP 2鋼材搬入

鋼材を搬入し、施工の準備に入ります。
STEP 3スパイラルフィン溶接

鋼管にスパイラルフィンを溶接します。
STEP 4建込み

施工機械に鋼管吊り込みをセットし、回転圧入を行います。
STEP 5中当補強

継ぎ目部分を補強します。
STEP 6継目溶接

必要な長さにするために、接続部分を溶接します。
STEP 7キャップ溶接

鋼管の頭にキャップを溶接します。
STEP 8施工完了

最後に杭頭の処理をして埋め戻し施工が完了します。

工法3　表層地盤改良

表層地盤の土とセメントを混合撹拌

「表層地盤改良」とは、地盤の表層部に軟弱層が分布している場合に、セメント系固化材と表層地盤土を混合撹拌して、必要な強度を確保する工法です。
基礎の下に杭を打つのではなく、硬質で均一な安定層を造って上部の建物を支えます。杭を打つまでの深い補強までは必要ないものの、浅い部分のみ補強が必要だという場合に適用されます。

表層地盤改良のメリットとデメリット

メリット

置換工法のように土の搬出をする必要がないため、効率が良い
固化材が入手しやすく、土質への対応範囲も広い
改良層が浅い場合には、比較的低コストに抑えられる
産業廃棄物などが混在する地盤は、バックホウにて産廃等の撤去をしながらセメントによる改良が出来る

デメリット

腐植土の場合には、作業をしても強度が得られないケースが多いため、事前に配合試験を実施し、添加量を決定しておく必要がある
ブロック塀などの構造物の近くで施工する場合には、山止めが必要

施工ケース

適用ケース	表層部のG.L -2.0m以浅に軟弱層（粘性土Ｎ≦3、砂質土Ｎ≦4）が分布している場合
適用できないケース	安定地盤が不均一、傾斜がかかっている場合地下水脈が改良面より浅い場所に多く存在する場合

施工の流れ

STEP 1事前準備

あらかじめ設計図書より改良範囲を確認。施工範囲の区画割などを行います。これらの事前準備が済んだら、現場において施工準備を行います。
STEP 2張（ちょうはり）確認

次に建物の正確な位置を出す、丁張の確認を行い、施工範囲の区画割を行います。
STEP 3掘削

基礎底面地盤まで掘削し、出た土を仮置きします。
STEP 4固化材搬入固化材搬入

土と撹拌するための固化材を搬入します。
STEP 5固化材投入

掘削した地盤に固化材を投入します。
STEP 6混合撹拌

固化材と土を混合撹拌します。
STEP 7敷均、転圧

基準層ごとに転圧、締固めを行います。
STEP 8改良完了

仕上げの転圧を行って高さを確認した後、仮置きした土を埋め戻して整地し、施工完了となります。

地盤調査について

地盤調査とは

地盤調査とは、建築などを行う前に対象となる地盤を調査し、地盤の性質や構造を把握すること。
これによって地盤の軟弱層の有無や支持地盤の深さなどがわかり、適切な基礎工事や地盤改良のプランを立てることができるのです。地盤は大昔から様々な特性をもった地層の積み重ねによって構成されているため、安全のためには奥深くまでしっかり調べることが必要です。
当社では、「スウェーデン式サウンディング試験」と「ボーリング調査」というふたつの調査法によって、確実な調査を行います。

スウェーデン式サウンディング試験

「スウェーデン式サウンディング試験」とは、ロッドという鉄の棒の先端にスクリューポイントを取り付け、頭部に荷重を加えて回転させながら地盤に垂直にねじ込んでいき、地盤の性質を調べる方法のこと。貫入に必要となった荷重とロッドの回転数によって地盤の堅さを、また貫入時にロッドに伝わる音や抵抗によって、砂質土・粘性土などを判別することができます。
スウェーデン発祥の、JIS規格に制定されている歴史ある地盤調査であり、おもに一般住宅に対して行われています。調査費用は1回につきおよそ3～4万円と比較的低コスト。調査機は小回りが利くため、狭い土地でも問題なく調査が可能です。

国土交通省告示第1113号

「スウェーデン式サウンディング試験」は、国土交通省によって次のように告示されています。

基礎の底部から下方2ｍ以内の距離にある地盤にスウェーデン式サウンディングの荷重が1kN以下で自沈する層が存在する場合若しくは基礎の底部から下方2ｍを超え5ｍ以内の距離にある地盤にスウェーデン式サウンディングの荷重が500N以下で自沈する層が存在する場合にあっては、建築物の自重による沈下その他の地盤の変形等を考慮して建築物又は建築物の部分に有害な損傷、変形及び沈下が生じないことを確かめなければならない。

ボーリング調査（標準貫入試験）

「ボーリング調査」とは、地質・土質・岩盤など地盤を調べる、基本的な調査方法。こちらも100年以上の歴史を持っており、おもにビルやマンションなどを建築する前に行う、本格的な調査です。
先端に歯を付けたパイプを、ボーリングマシンで回転させて地面を掘削することによって、地質資料の採取や地層の判定を行う方法であり、掘削によって空いた穴を利用し、並行して「標準貫入試験」を行います。
本格的な調査となるため費用は比較的高額になり、作業時間もかかりますが、「地層を直接見て土質の判定が可能」「あらゆる地層に対応できる」「硬質な地層の厚みを確認し、その下の軟弱地盤の有無も確認できる」などの多くのメリットがあり、大規模な建築には欠かせない調査となります。

地盤改良・地盤調査、土木工事なら福岡の株式会社宮尾組