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皆さんこんにちは!
株式会社Cleyera Fukuoka、更新担当の中西です。
さて今回は
~設計~
ということで、地盤改良工事の設計において何を考慮すべきか、どのように最適な設計を導くのかを、構造・地質・法規制・保証の視点から深く掘り下げて解説していきます!
目次
地盤改良工事の目的はただ一つ
「建物を安全・安定的に支えること」。
しかし、建物を支える地盤は目に見えず、条件も場所によって大きく異なります。だからこそ、設計段階の判断と技術的根拠が、施工品質と長期的な安全性を左右するのです。
地盤改良工事の設計とは、「不適切な地盤を補強・安定化するための構造的かつ合理的な設計」を行うことです。
不同沈下を防ぐ
必要な支持力を確保する
安全性・施工性・経済性のバランスをとる
以下のステップで設計が進みます
N値、地層構成、土質(粘性土・砂質土・腐植土など)
地下水位とその変動リスク
支持層(≧N20〜50)の位置と厚み
土壌汚染・埋設物の有無
建物の構造(木造・S造・RC造など)
総重量、基礎形式、荷重分布
荷重条件(偏心・集中荷重など)
地盤と構造条件から、以下の工法を検討します
工法 | 適用条件 |
---|---|
表層改良工法 | 支持層が浅く、建物荷重が小さい場合(住宅など) |
柱状改良工法 | 支持層が3〜8mにあり、軽〜中規模建物に適用 |
鋼管杭工法 | 支持層が深い、または厳密な沈下抑制が必要な場合 |
杭径、杭長、改良体の中心間隔
杭先端の支持層到達確認(支持層厚≧杭径の1/2など)
杭の本数と分布(基礎配置と一致させる)
材料の種類と混合量(固化材・水の比率)
設計支持力度(qd)の設定は、N値や土質ごとに規定(地盤工学会基準など)
地耐力の検討には、安全率(1.5〜2.0)を加味
不同沈下の防止には、周囲地盤との剛性差や沈下差を計算
杭間距離は杭径の2〜3倍以内(ばらつきを抑える)
ベタ基礎との接合性(全面的な支持体か、点支持か)
改良体同士が干渉しすぎると施工不良のリスクあり
地下水位が改良深度にある場合、固化不良の可能性
地盤の吸水性により、水セメント比の調整が必要
湿潤時の土質強度低下に注意(特に腐植土)
狭小地、隣接建物、法面などで施工制限がある場合
騒音・振動対策として、低騒音機・鋼管圧入工法が選ばれることも
セメント系固化材の飛散・粉塵対策(特に市街地)
現在、多くの住宅や中小建築物では、地盤保証制度が導入されています。
これにより、以下のような設計基準・条件が求められるケースがあります:
保証会社が指定する改良深度・固化材量・支持層条件の遵守
柱状改良体の地耐力が50kN/本以上などの基準
材料メーカー指定の混合比や養生条件の設定
事前審査や改良計画書の提出
👉Point: 保証制度に対応する場合は、設計段階で保証条件を必ず確認し、施工可能な範囲に収める必要があります。
N値:0〜3(深度3.5mまで)
地下水位:2.2m
腐植土なし
改良工法:柱状改良工法
杭径:600mm
杭長:4.0m(支持層N≧20)
杭芯間隔:1.2m〜1.8m
改良本数:56本
固化材:セメント系固化材、混合比率200kg/m³
チェックポイント
改良体が支持層に到達しているか
全体で建物荷重に対する安全率が確保されているか
地盤保証基準(荷重・沈下量・施工記録)を満たしているか
種類 | 内容 |
---|---|
地盤工学会「地盤改良設計・施工指針」 | 柱状改良、表層改良、深層混合処理の設計基準 |
建築基準法・施行令 | 杭基礎・地盤に関する法的根拠 |
保証会社マニュアル(ジャパンホームシールドなど) | 保証対応基準・改良深度・混合比等 |
地質調査報告書 | 断面図、試験結果、地下水情報など |
建物は「地盤の上」に成り立ちます。そしてその地盤が不安定であるならば、
どれほど頑丈な建物も、その性能を発揮できません。
だからこそ、地盤改良の「設計」は、単なる数値の計算ではなく、地質・構造・法規・施工を総合的に理解した“現場密着型の判断力”が求められる分野です。
プロフェッショナルとして、安全で無駄のない改良設計を提供することが、施主の信頼・品質保証・工事の成功につながります。
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