社長のつぶやき

地盤調査は大事ですか?

これがないと始まりません。

建物に限らず地上に何かを作る場合、地盤の性状が分からないと、場合によっては建物が傾斜するなどの障害が発生する可能性があります。それだけに、一番初めに考えなければならない重要な項目になります。

1173年から工事の始まったピサの斜塔 おそらく粘土系地盤。圧密沈下したんじゃないでしょうか。

傾斜を容認し、かつ、崩壊に至らないように改修しようと発想する辺りさすが?イタリア人。
壊してしまえー!!ではなく、何とかしよう~!!といった考え方、
見習うべき点があると思います。(予算の事を考えると若干?なんですが。。。)

日本ならクラッシュ&ビルド一直線のような気がします。おそらく。。。
(予算の事だけでたった50年しか経っていない100年記念塔壊すなよ~。記念にならないでしょう。保全しよ、保全工事!)

地盤の調査方法

地盤調査といえば標準貫入試験(ボーリング調査)が一般的で、小規模建築物(特に一般木造住宅)ではスウェーデン式サウンディング試験なんかも良く実施されていると思います。(今はスクリューウエイト貫入試験と言うそうです。知らなかった。)付加的な調査としては、坑内水平載荷試験や室内試験などもあります。平板載荷試験といった特殊な調査を行う場合もあります。(直接関わったことは無いですが、検討書をチラッと見たことはあります。)

標準貫入試験で分かること。

土質や水位、N値といわれる指標値が得られ、この結果より具体的な地耐力や液状化の判定ができます。

ボーリング調査では、サンプラーより実際の土を取って調査者が土質の判断をします。

では土質とはどういった物でしょうか。地盤の耐力を計算するための計算式側から見ると、世の中には「粘土」と「砂」しかありません。

実際の土質を大まかに分類すると以下になります。

粒子が細かい →← 粒子が粗い
粘土シルト
計算上、一般的にシルトより左側を粘土系、右側を砂系としている。

これ以外にも、腐食土や火山灰、中間となるシルト質砂や砂質シルトなど、かなりの種類あります。土質は、一般的に後ろ勝ちで、シルト質砂の場合は砂として、砂質シルトであれば、粘土として検討する事になります。そのため、その判断を下す調査者の知識や経験がかなり重要です。

また、種類のみではなく強度も調べなくてはなりません。同じ粘土でもゆるゆるな物から粘板岩といわれる岩盤のようなものまであって多種多様です。ボーリング調査では、強度を直接扱うことはなく一定の条件下における打撃回数を指標値として整理します。(一定条件下で10回たたけばN値10となる。)

一般的にボーリング調査では、その調査結果はボーリング柱状図という、深さ方向に土質とN値をプロットしたグラフのような物に整理されます。(室内試験などの詳細報告書とセットの場合もある)

N値<1020304050
悪いなぁ
液状化?圧密?
液状化しなければ摩擦杭で何とかなるかなまあまあなかなか良い非常によい
(建物の規模によっても違うので一概には言えないが、N値のザックリイメージ。砂と粘土でも違うのであくまでザックリイメージ。)

また、地下水の有無なども大きな問題です。液状化の可能性が疑われる場合などは、詳細な室内試験を行う事もあります。

付加的な調査については、その結果を用いて検討する方が杭などのコストを抑える結果につながる事がありますが、行わなくても推定式などを用いて検討はできるので任意です。官庁系物件であればほぼ100%検討すると思いますが、費用がかかるためどこまで行うかは物件発注者(と代理人である意匠設計者)の判断となってしまうことが多いです。実際、大規模なものを除いて民間物件の場合はさほど多くないのではないかと思います。

スウェーデン式サウンディング試験で分かること。

半回転数という値が得られます。この結果より具体的な地耐力の判定や換算N値の算出ができますが、土質や水位などを正確に求めることは難しいです。

地盤の耐力自体は半回転数から求めます。よほどゆるゆるでない限り、計算結果の数値か基準上の上限値である120KN/㎡以下の数値を使うことなります。

ただし、基本的には水位や土質の詳細は不明となるので、近隣のボーリング資料などを調べるなどして、その値を用いても問題が無いかどうかの判断が必要になる場合もあります。
その辺りを含めて、調査会社さんではきっちりと調べていると思います。
構造設計者の感覚としては簡易な試験といったイメージであり、木造住宅以外ではあまり使わない調査資料ですが、その周辺の地層状況や成り立ちなどを十分に把握した上であれば、実際の木造建物直下がどういった状況にあるのかを確認、推定するためには十分有効な手法だと考えています。

ただし、擁壁がある木造住宅設計の時の擁壁の計算にはスウェーデンの資料が使えない点に注意が必要です。スウェーデンより求められる換算N値は、擁壁を計算する場合の背面土の土圧計算には使えません。土質が分かっていれば告示の係数を用いて検討することになりますが、計算結果は非常に厳しい結果となります。
(告示の係数はN値で言うと10程度に相当するのではないかと思います。)

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