地層
沖積層(ちゅうせきそう):約1万年前以降にできた比較的新しい地層
洪積層(こうせきそう):それ以前にできた比較的古い地層
地層は古い(深い)方が固く支持地盤に適している
⇒ 洪積層は、沖積層に比べ建築物の支持地盤として適している☆
土の性質
水を多く含んだ粘性土地盤では、圧密が生じやすい☆
圧密沈下
水を多く含んだ粘性土地盤にみられる、盛土・建物の重量によって、その地層の間隙水が押し出されることで体積が減少する現象。
即時沈下(圧縮沈下)
透水性の良い砂質土地盤にみられる、地盤に荷重が作用したあと、短時間に発生する沈下。締固め不足・地盤改良不足が原因となる。
液状化現象
地震の際に、ゆるい砂地盤が振動により液体状になる現象。
基礎の種類
直接基礎
荷重を基礎スラブで直接地盤に伝えるもの
- 直接基礎の鉛直支持力は、基礎スラブの根入れ深さが大きくなるほど大きくなる。
- 直接基礎の底面は、冬季の地下凍結深度より深くする☆
凍結深度:地面が凍結する深さ
杭基礎
杭を介して固い地盤に荷重を伝えるもの。
杭基礎は、一般に直接基礎で建築物自体の荷重を支えられない場合に用いられる。
同一建築物に杭基礎と直接基礎等、異種の基礎を併用することは、なるべく避ける☆
出展:お家の「基礎」ってなんだろう? - 愛知県小牧市の工務店 注文住宅のオーパススタイル
直接基礎の分類
直接基礎は、基礎スラブの形式によって、フーチング基礎とべた基礎に大別される☆
フーチング基礎
フーチングとは、基礎の底面が「T」の文字を逆さにした広い部材のことで、フーチングを設置した直接基礎を「フーチング基礎」と呼ぶ。
独立フーチング基礎
一般に基礎梁(地中梁)で連結する。
出展:https://house.goo.ne.jp/useful/yougo/Y00794.html
複合フーチング基礎
隣接する柱間隔が狭い場合などに用いられる☆
出展:LIXIL|リフォーム|リフォーム用語集|工法・構造|基礎|複合基礎とは
べた基礎
住宅の底面全体に鉄筋コンクリートを流し込んだ基礎。
地盤が軟弱で、独立基礎の底面が著しく広くなる場合に用いられる。
杭基礎
工場で生産される既製杭と、現場で造成される場所打ちコンクリート杭がある。
杭基礎は、一般に直接基礎で建築物自体の荷重を支えられない場合に用いられる。
既製杭
既製杭の工法には、打込み工法、埋込み工法、回転貫入工法などがある。
打込み工法
建設現場で打ち込む工法
埋込み工法
あらかじめ孔を掘って埋め込む工法
回転貫入工法
鋼管の先端を加工した鋼管杭本体を回転させて地盤に埋設させる工法
既製杭の工法
打込み工法
埋込み工法
セメントミルク工法
アースオーガーによってあらかじめ杭径より大きく(杭径+100㎜)支持層まで削孔(さっこう)された縦孔(たてあな)に既製コンクリート杭を立て込む工法。
根固液や杭周固定液が流されてしまうため、伏流水がある地盤に適さない。
セメントミルク工法において、支持地盤への到達の確認は、アースオーガーの駆動用電動機の電流値の変化により行う。
出展:セメントミルク工法 | 基礎 | 日本コンクリート工業
プレボーリング拡大根固め工法
アースオーガーの引上げ速度は、孔壁の崩壊が生じないように、ゆっくりと正回転で引き上げる。
杭周固定液は、杭と周囲の地盤との摩擦力を確保するために使用する。
中掘工法
杭の中空部を掘削しながら杭を圧入する工法。
比較的杭径の大きなもの(直径500㎜以上)の施工に適している。
中堀り根固め工法
杭の中空部に挿入したアースオーガーで掘削しながら杭を設置した後、根固め液を注入する工法。
既製杭の種類
既製杭にはコンクリート杭と鋼杭がある。
既製コンクリート杭は、鋼管杭に比べて破損しやすく、運搬、仮置きに際して、取扱いは慎重に行わなければならない☆
PHC杭(遠心力高強度プレストレストコンクリート杭)
Pretensioned Spun High Strength Concrete Piles
設計基準強度80N/m㎡以上の高強度コンクリートを遠心締固めによって製造したコンクリート杭。
SC杭(外殻鋼管付きコンクリート杭)
Steel Composite Concrete Piles
設計基準強度80N/m㎡以上の高強度コンクリートを鋼管の中空部に注入し、遠心締固めによって製造した鋼管コンクリート杭。
じん性に富み、大きな水平力が作用する杭に適している☆☆
一般に継杭の上杭として、PHC杭(遠心力高強度プレストレストコンクリート杭)と組み合わせて用いられる。
PRC杭(遠心力プレストレスト鉄筋コンクリート杭)
Pretensioned & Reinforced Spun Hig Strength Concrete Piles
PHC杭に鉄筋コンクリート用異形鋼棒又は平鋼を配置し、横拘束筋としてせん断補強筋を付与したもの
高い曲げ耐力、変形能力、せん断耐力を有している。
上杭として主に使用されている。
既製杭の形状
ST杭
先端部を軸径より太径にした遠心力高強度プレストレストコンクリート杭で、大きな支持力を得ることができる☆
節杭
杭本体部に外径が軸径よりも大きい節部を多数設けたもので、主に摩擦杭として用いられる☆
節が付いている = 抵抗(摩擦)
摩擦杭:杭周面の摩擦力によって支持させる杭
支持杭:先端抵抗力で支持させる杭
×摩擦杭は、硬い地層に杭先端を貫入させ、主にその杭の先端抵抗力で建物を支持する。
鋼杭
既製コンクリート杭に比べて破損しにくく、運搬や仮置きに際して、取扱いが容易である☆
鋼杭は、地中での腐食への対処法として、塗装、ライニングを行う方法や肉厚を厚くする方法などがある☆
場所打ちコンクリート杭
地盤を削孔し、その中に鉄筋かごを挿入したのち、コンクリートを打ち込んで造る杭☆
地盤の種類によらず、周面摩擦力を杭の支持力に見込むことができる。
低騒音、低振動で掘削できるので、市街地での工事に適している。
場所打ちコンクリート杭の施工方法
アースドリル工法(主に柔らかい地盤)
ドリリングバケットを回転させ、掘削・排土する工法。
オールケーシング工法やリバース工法に比べ、狭い敷地でも作業性がよい☆
オールケーシング工法(主に硬い地盤)
全回転チュービング装置により、ケーシングを全回転させながら、押込み圧入する工法。
リバース工法
排土を水に混じった掘削孔底部の土(スライム)を水と一緒に逆循環方式で吸い上げて行う工法。
鉄筋かごのかぶり厚さを確保するためのスペーサー
アースドリル工法、リバース工法:厚さ4.5㎜以上の鋼板
オールケーシング工法:D13以上の鉄筋
ポイント
アースオーガーは 既製コンクリート杭でのプレボーリングの埋込み工法で、場所打ちコンクリート杭の施工方法ではない!
場所打ちコンクリート杭の施工方法は、アースドリル工法、オールケーシング工法、リバース工法。
参考テキスト
写真、イラストが多く、僕的には非常にわかりやすいオススメの一冊です。