JP2019011678A - 地盤改良基礎構造 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直荷重を負担する部分と液状化抑制のために配置される部分とを明確にすることによって合理的かつ経済的な構造にすることが可能な地盤改良基礎構造を提供する。【解決手段】地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造１である。そして、上部構造物による集中荷重Ｐが作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体２，・・・と、上部構造物の下方地盤が囲まれるように柱状改良体間に設けられる壁状改良体３，・・・とを備えている。また、柱状改良体の深度は、壁状改良体の深度よりも深くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造に関するものである。

地震時における地盤の液状化を防ぐために、平面視格子状となるように地盤改良体を連続させた壁を構築し、液状化層を囲い込む構造が知られている（特許文献１−３など参照）。

例えば特許文献１では、長さが異なる２種類の柱状改良体を連続して配列させることによって格子状壁を構築している。ここで、長さが短い柱状改良体は、液状化層の深度まで形成され、それよりも長い柱状改良体は支持層に到達する長さに形成されている。

この長さが長い柱状改良体と短い柱状改良体とは、横方向に連続して一体になるように構築されている。また、格子状改良体の升目の中央には、長い方の柱状改良体よりも更に長い杭が打設される。

要するに特許文献１に開示された地盤改良体は、液状化層に壁状に形成される上部と、その上部から支持層に向けて突出される下部という組み合わせの基礎構造であり、建物の荷重を分布荷重として上部全体で受けて下部に伝達させるという応力伝達構造となっている。

また、特許文献２に開示された液状化対策構造では、格子の交点となる位置に芯材が埋設された杭が構築されるとともに、杭間がソイルセメント壁によって接続されて平面視格子状に形成されている。要するに、ソイルセメント壁が両端に接合された杭によって支持される構造となっている。

さらに、特許文献３にも、平面視格子状に配列された柱状改良体によるソイルセメントコラム山留壁及び支持壁と、その升目の中央に配置される杭とを組み合わせた基礎構造が開示されている。そして、支持壁及び杭は、建物の基礎（べた基礎）の下に設けられて、鉛直荷重を分布荷重として受けて全体で負担する構造となっている。

他方、特許文献４には、平面視格子状の地中構造体の頂部の深さ位置を、構造物底面から離隔させた地盤の液状化対策構造が開示されている。この構造では、構造物が沈下したときでも構造物底面が地中構造体に接しないように設定されており、構造物の荷重を地中構造体で囲まれた地盤に伝達させて、その荷重によって増加した地盤の有効応力による液状化抑制効果を期待している。

特開２０１３−２０７７号公報 特開平７−１５０５４４号公報 特開２０１０−２２２８７０号公報 特開２０１４−１１８７５２号公報

しかしながら、特許文献１−３に開示された基礎構造では、液状化を防ぐために設けられる格子状の壁も、鉛直荷重を負担することになる。このため、建物の鉛直荷重を負担できるだけの厚さ、長さ及び強度にしなければならない。また、格子状の壁の自重も支持すべき鉛直荷重として追加される。

一方、特許文献４の液状化対策構造は、地盤に鉛直荷重を負担させる設計思想の構造であり、上部構造物を複数の柱状改良体で支持させようとするものではない。

そこで、本発明は、鉛直荷重を負担する改良体と液状化抑制のために配置される改良体とを明確にすることによって合理的かつ経済的な構造にすることが可能な地盤改良基礎構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の地盤改良基礎構造は、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、上部構造物による鉛直荷重が作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体間に設けられる壁状改良体とを備え、前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする。

また、本発明の地盤改良基礎構造は、柱と梁とによって骨組みが形成される上部構造物の基礎として、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、前記上部構造物の柱脚部が設置される平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体間に設けられる壁状改良体とを備え、前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする。

ここで、前記柱状改良体と前記壁状改良体との間には、せん断力の伝達を低減又は遮断させる縁切部が形成されている構成とすることができる。また、前記縁切部は、前記柱状改良体の外殻となる周面が平滑な管材によって形成することができる。

さらに、本発明の地盤改良基礎構造は、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、上部構造物による鉛直荷重が作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、少なくとも前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体の外側を囲繞するように設けられる壁状改良体とを備え、前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする。

そして、前記柱状改良体の先端は地盤の支持層まで到達させるとともに、前記壁状改良体は前記支持層よりも浅層に位置する液状化層の範囲に設けられる構成にするのが好ましい。

また、前記壁状改良体は短柱状の改良体を連続させることによって形成されており、前記短柱状の改良体の直径は前記柱状改良体の直径よりも小さい構成とすることができる。さらに、前記柱状改良体に芯材が埋設される構成であってもよい。

このように構成された本発明の地盤改良基礎構造は、上部構造物による鉛直荷重が作用する平面位置には柱状改良体を設ける。そして、柱状改良体間に壁状改良体を配置することによって、上部構造物の下方地盤が囲まれるようにする。ここで、柱状改良体の深度は壁状改良体の深度よりも深くなっている。

このため、鉛直荷重を負担する柱状改良体の部分と、液状化抑制のために配置される壁状改良体の部分とを明確に分けることができるようになって、合理的かつ経済的な構造にすることができる。

また、柱と梁とによって骨組みが形成される上部構造物であれば、柱脚部が設置される平面位置に鉛直荷重が集中することになるので、柱状改良体を設置すべき位置が判断し易い。

さらに、柱状改良体と壁状改良体との間にせん断力の伝達を低減又は遮断させる縁切部が形成されていれば、柱状改良体に壁状改良体の自重などが伝達されることで負担荷重が大幅に増加してしまうことがなくなる。

この結果、柱状改良体の支持力を上部構造物の鉛直荷重に合わせて合理的かつ経済的に設定することができるようになる。また、このような縁切部は、鋼管のような周面が平滑な管材を使用することで、容易に設けることができる。

一方、壁状改良体を、上部構造物の下方地盤が囲まれるように柱状改良体の外側を囲繞するように設けることによっても、鉛直荷重を負担する柱状改良体の部分と、液状化抑制のために配置される壁状改良体の部分とを明確に分けることができるようになって、合理的かつ経済的な構造にすることができる。

さらに、柱状改良体の先端を地盤の支持層まで到達させることで、柱状改良体の鉛直荷重に対する支持力が確実に確保できるようになるうえに、壁状改良体を液状化層の範囲に限定することで、経済的に液状化を防ぐことが可能な基礎構造にすることができる。

また、壁状改良体の短柱体の直径を柱状改良体の直径よりも小さくすることで、壁状改良体の自重を低減することができる。さらに、壁状改良体の断面積が小さくなって剛性が低下すると、縁切部を設けない場合でも柱状改良体に伝達されるせん断力や曲げ応力が低減されることになるので、柱状改良体の負担を減らすことができる。

また、柱状改良体に芯材を埋設することで圧縮強度を高めることができるので、断面積を低減して自重を削減することができる。さらに、柱状改良体の外殻に曲げ強度の高い鋼管を配置することで、柱状改良体の自重を削減しながらも曲げ耐力を向上させることができる。

本実施の形態の地盤改良基礎構造の概略構成を示した斜視図である。 実施例１の地盤改良基礎構造の構成を示した平面図である。 実施例２の地盤改良基礎構造の概略構成を示した斜視図である。 実施例２の地盤改良基礎構造の柱状改良体と壁状改良体との接続部分の構成を拡大して示した平面図である。 実施例３の地盤改良基礎構造の概略構成を示した斜視図である。 実施例４の地盤改良基礎構造の概略構成を示した斜視図である。 実施例５の地盤改良基礎構造の概略構成を示した斜視図である。 実施例５の地盤改良基礎構造の構成を部分的に拡大して説明する図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 実施例６の地盤改良基礎構造の概略構成を示した断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の地盤改良基礎構造１の構成を模式的に説明するための斜視図である。

本実施の形態の地盤改良基礎構造１は、住宅や小規模集合住宅などのような上部構造物となる建物の基礎として地盤に構築される。この地盤には、上層に液状化するおそれのある液状化層Ｇ２が存在している。

液状化層Ｇ２には、地下水位以下の砂質土層が該当する。さらにこの地盤には、液状化層Ｇ２よりも深い位置に、硬い支持層Ｇ１が存在する。また、液状化層Ｇ２と支持層Ｇ１との間には、軟弱地盤層などが介在される。

支持層Ｇ１は、杭のような深い基礎の先端を埋設させたときに、先端支持力が確保できる程度の硬さを有する地層である。本実施の形態の地盤改良基礎構造１は、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される。

このような改良体は、例えば深層混合処理工法やソイルセメント工法によって構築することができる。これらの工法では、セメントミルクのようなスラリー状のセメント系固化材を、切削された原位置の地盤の中に混入させて、混合撹拌させることによって改良体（ソイルセメント）を構築する。

具体的には、油圧モータによって回転駆動するオーガの先端に取り付けられた撹拌翼によって地盤を原位置で切削し、オーガの先端から吐出されるセメントミルクと切削された地盤とを撹拌翼よって混合撹拌させる。この混合撹拌によってソイルセメントとなった部分がセメント系固化材の化学的な固化反応によって固結し、原地盤よりも圧縮強度の高い改良体に形成される。

一方、本実施の形態の上部構造物は、梁と柱とによって骨組みが形成される住宅などの建物である。例えば、間隔を置いて配置される柱間に梁を架け渡すことで構造部材となる骨組構造体が形成される。

この骨組構造体を構成する柱及び梁は、例えばＨ形鋼、溝形鋼（Ｃ形鋼）又は角形鋼管などの鋼材によって形成することができる。また、骨組構造体は、柱と梁とをボルトで接合させる鉄骨構造体であってもよいし、柱と梁とを溶接によって剛接合させるラーメン構造体であってもよい。

このような柱と梁によって骨組構造体が形成される建物の自重などの鉛直荷重は、柱脚部から集中的に基礎に伝達される。図１に模式的に示した図では、４箇所に集中荷重Ｐ，・・・が作用している。

すなわち図１に集中荷重Ｐ，・・・を図示した平面位置は、建物の柱脚部が設置される四隅を示している。そして、この集中荷重Ｐが作用する位置に、柱状改良体２を構築する。

この柱状改良体２は、上述した深層混合処理工法などによって構築される円柱状の改良体である。そして、柱状改良体２の先端は、地盤の支持層Ｇ１まで到達させる。

このようにして構築される柱状改良体２の支持力は、柱状改良体２の周面と地盤との間の摩擦抵抗と、支持層Ｇ１に埋め込まれた部分の先端抵抗との合計で表わされる。

一方、柱状改良体２，２間には、壁状改良体３が設けられる。この壁状改良体３は、上述した深層混合処理工法などによって構築される円柱状の改良体を連続させることによって構築される。

具体的には、液状化層Ｇ２の深度に合わせた長さに構築される改良体である短柱体３１，・・・を、両側をそれぞれラップさせることで連続体となるように構築する。

本実施の形態では、柱状改良体２と短柱体３１とは、直径及び材質が同じになる。他方、柱状改良体２の深度は、壁状改良体３（換言すると短柱体３１）の深度よりも深くなる点で相違している。

次に、本実施の形態の地盤改良基礎構造１の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の地盤改良基礎構造１では、上部構造物である建物による鉛直荷重が、集中荷重Ｐ，・・・として作用する柱脚部の平面位置に合わせて柱状改良体２，・・・が設けられる。

そして、柱状改良体２，２間に壁状改良体３を配置することによって、建物の下方地盤が柱状改良体２，・・・と壁状改良体３，・・・とによって直方体状に囲まれるようにする。

ここで、図１は模式的に書かれた図であるため、平面視長方形状に地盤を囲んでいるが、これに限定されるものではなく、平面視格子状に囲むこともできる。

そして、このように改良体（２，３）によって液状化層Ｇ２が囲まれると、地震によって地盤が揺れても改良体に囲まれた内部は相対的に変形が抑えられ、土粒子間の間隙水圧の上昇が抑えられることになる。その結果、液状化の発生が抑えられることになる。

このため、壁状改良体３は、液状化の発生の原因となる変形が抑えられる程度の水平剛性を備えていればよい。一方、柱状改良体２，・・・によって、建物の鉛直荷重のすべて（集中荷重Ｐ，・・・）が支持されることになる。

要するに集中荷重Ｐの作用位置に配置される柱状改良体２の支持力は、１本の柱状改良体２のみで集中荷重Ｐを負担できる耐力となるように形成される。このため、柱状改良体２の深度は、壁状改良体３の深度よりも深くなって、必要により支持層Ｇ１まで到達される。

このように鉛直荷重（Ｐ，・・・）を負担する柱状改良体２，・・・の部分と、液状化抑制のために配置される壁状改良体３，・・・の部分とを明確に分けることができれば、合理的かつ経済的な構造にすることが可能になる。

また、柱と梁とによって骨組みが形成される建物であれば、柱脚部が設置される平面位置に鉛直荷重が集中荷重Ｐとして作用することになるので、柱状改良体２を設置すべき位置が判断し易い。

さらに、柱状改良体２の先端を地盤の支持層Ｇ１まで到達させることで、柱状改良体２の鉛直荷重に対する支持力が確実に確保できるようになる。そして、壁状改良体３を液状化層Ｇ２の範囲に限定して構築することで、経済的に液状化を防ぐことができる。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例１について、図２を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

実施例１は、実際に構築される地盤改良基礎構造１Ａの平面図を示している。この地盤改良基礎構造１Ａの上に構築される上部構造物は、ユニット建物Ｕである。

ユニット建物Ｕは、複数の建物ユニットＵ１，・・・を隣接して設置することによって構築される。この建物ユニットＵ１は、柱と梁とを溶接によって剛接合させた直方体状のラーメン構造体である。

図２には、６つの建物ユニットＵ１，・・・を左右に並べたユニット建物Ｕを図示している。ここで、各建物ユニットＵ１の隅角部の平面位置が、柱脚部Ｕ１１の平面位置となる。

そして、図２では、壁状改良体３Ａを構成する短柱体３１Ａ，・・・を白丸で図示し、柱状改良体２Ａを斜線の入った円形で図示した。また、壁状改良体３Ａ（短柱体３１Ａ）の深度を３ｍとし、柱状改良体２Ａの深度を５ｍとした。

この地盤改良基礎構造１Ａでは、ユニット建物Ｕの外周に沿って平面視略長方形となるように改良体（２Ａ，３Ａ）が連続して配置されるとともに、左右の建物ユニットＵ１，Ｕ１の境界となる位置にも、改良体（２Ａ，３Ａ）が連続して配置される。

すなわちユニット建物Ｕの下方の地盤は、平面視で２つの長方形に囲まれることになる。そして、すべての建物ユニットＵ１，・・・の柱脚部Ｕ１１，・・・は、柱状改良体２Ａの真上又はその近傍に設置されることになる。また、本実施例１の地盤改良基礎構造１Ａでは、複数（３本）の柱状改良体２Ａ，２Ａ，２Ａを連続して配置している。

このように構成された本実施例１の地盤改良基礎構造１Ａは、ユニット建物Ｕによる鉛直荷重が作用する平面位置には柱状改良体２Ａ，・・・を設ける。そして、柱状改良体２Ａ，２Ａ間に壁状改良体３Ａを配置することによって、ユニット建物Ｕの下方地盤が改良体によって囲まれるようにする。ここで、柱状改良体２Ａの深度は壁状改良体３Ａの深度よりも深くなっている。

このため、鉛直荷重を負担する柱状改良体２Ａの部分と、液状化抑制のために配置される壁状改良体３Ａの部分とを明確に分けることができるようになって、合理的かつ経済的な構造にすることができる。

例えば、格子状に構築された改良体によってべた基礎を介して鉛直荷重を支持させる従来の基礎構造では、格子状の改良体の全範囲に分布荷重として鉛直荷重が作用する。このため、すべての改良体が液状化防止機能と鉛直荷重支持機能との両方を備えることになって、改良体の総延長が長くなる。

これに対して、鉛直荷重を負担する部分（柱状改良体２Ａ）と、液状化抑制のために配置される部分（壁状改良体３Ａ）とを明確に分けることによって、改良体の総延長を従来の基礎構造の半分程度にすることができるようになる。この結果、工費及び工期が大幅に削減できることになる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例２について、図３，４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

本実施例２の地盤改良基礎構造１Ｂでは、柱状改良体２Ｂと壁状改良体３Ｂとの間に、せん断力の伝達を低減又は遮断させる縁切部が形成される。この縁切部は、柱状改良体２Ｂの外殻となる周面が平滑な管材によって形成される。

例えば縁切部としては、地盤掘削用のケーシングや杭などに使用される鋼管２１が利用できる。図４は、地盤改良基礎構造１Ｂの柱状改良体２Ｂと壁状改良体３Ｂとの接続部分の構成を拡大して示した平面図である。

この図４に示すように、壁状改良体３Ｂを構成する短柱体３１Ｂは、両側が隣接する短柱体３１Ｂにラップされて連続した一体構造となっている。これに対して、柱状改良体２Ｂと壁状改良体３Ｂとの間には、鋼管２１が介在される。

この鋼管２１には、壁状改良体３Ｂが密着しているが、ソイルセメントと鋼管２１との付着力はソイルセメントどうしの付着力に比べて小さいので、せん断力の伝達が低減又は遮断されると考えることができる。

また、鋼管２１で被覆された柱状改良体２Ｂの内角側においては、その両側の壁状改良体３Ｂ，３Ｂの端部が連続するように形成されている。要するに、鋼管２１によって縁が切れている箇所から地下水が地盤改良基礎構造１Ｂに囲まれた地盤の内部に流入することがないように、各辺を構成する壁状改良体３Ｂ，３Ｂどうしを直接、連続させる。

また、本実施例２では、柱状改良体２Ｂの全長にわたって外殻を鋼管２１で被覆している。ここで、鋼管２１を縁切部として機能させるためだけであれば、壁状改良体３Ｂと同じ長さ（深度）にすればよい。

一方、柱状改良体２Ｂの全長を鋼管２１で覆うことで、圧縮強度を高めることができる。この結果、柱状改良体２Ｂの断面積を小さくして自重を削減することで、必要となる支持力を小さくすることができる。

また、柱状改良体２Ｂの外殻に曲げ強度の高い鋼管２１を配置することで、曲げ耐力を向上させることができる。このため、所望する性能に応じて鋼管２１を配置する長さを決めればよい。

このように構成された本実施例２の地盤改良基礎構造１Ｂは、柱状改良体２Ｂと壁状改良体３Ｂとの間にせん断力の伝達を低減又は遮断させる縁切部として鋼管２１が介在されている。

このため、柱状改良体２Ｂの両側の壁状改良体３Ｂ，３Ｂの自重が柱状改良体２Ｂに伝達されにくくなる又は伝達されないので、柱状改良体２Ｂの負担荷重を抑えることができる。すなわち柱状改良体２Ｂは、上部構造物の鉛直荷重に起因して作用する集中荷重Ｐに合わせて合理的かつ経済的に設計し、構築することができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例３について、図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

本実施例３では、柱状改良体２Ｃの直径と、壁状改良体３Ｃを構成する短柱体３１Ｃの直径とが異なる地盤改良基礎構造１Ｃについて説明する。上述したように、鉛直荷重を負担する部分（柱状改良体２Ｃ）と、液状化抑制のために配置される部分（壁状改良体３Ｃ）とを分ける場合は、それぞれが必要とされる剛性も異なってくるため、直径を変えることができる。

例えば、柱状改良体２Ｃの直径を６００ｍｍ程度とし、短柱体３１Ｃの直径を３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度とする。壁状改良体３Ｃは、全体として必要な水平剛性が確保できればよいため、必要な厚さ（短柱体３１Ｃの直径）はそれほど大きくはならない。

このように構成された本実施例３の地盤改良基礎構造１Ｃは、壁状改良体３Ｃの厚さ（短柱体３１Ｃの直径）を柱状改良体２Ｃの直径よりも小さくすることで、壁状改良体３Ｃの自重を低減することができる。

また、壁状改良体３Ｃの断面積が小さくなって剛性が低下すると、縁切部を設けない場合でも柱状改良体２Ｃに伝達されるせん断力や曲げ応力が低減されるようになるので、柱状改良体２Ｃの負担を減らすことができる。すなわち、壁状改良体３Ｃの剛性が低下すれば、それによって伝達できる応力も小さくなるので、柱状改良体２Ｃに伝達されたとしても大幅な負担増加とはならない。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例４について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

本実施例４の地盤改良基礎構造１Ｄでは、柱状改良体２Ｄの軸位置（中心位置）に小口径鋼管や形鋼などの芯材２２が埋設される。一方、短柱体３１Ｄ，・・・を連続させて構築される壁状改良体３Ｄの構成は、前記実施の形態で説明した壁状改良体３と同じである。

芯材２２は、セメントミルクと切削された地盤とを撹拌翼よって混合撹拌させて形成されたソイルセメント柱の中に、ソイルセメントが固化する前に押し込まれる。この芯材２２は、柱状改良体２Ｄと略同じ長さのものが埋設される。

このように構成された本実施例４の地盤改良基礎構造１Ｄは、柱状改良体２Ｄに芯材２２を埋設することで圧縮強度を高めることができるので、断面積を低減して自重を削減することができる。そして、自重が削減できれば、柱状改良体２Ｄの必要な支持力（必要支持耐力）も小さくできるので、更なる合理的かつ経済的な設計も可能になる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態及び実施例とは別の形態の実施例５について、図７，８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

本実施例５では、柱状改良体２Ｅ，・・・の外側を囲繞するように壁状改良体３Ｅ，・・・が設けられる地盤改良基礎構造１Ｅについて説明する。すなわち、地盤改良基礎構造１Ｅは、上部構造物（例えばユニット建物Ｕ）による鉛直荷重が作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体２Ｅ，・・・と、少なくとも上部構造物の下方地盤が囲まれるように柱状改良体２Ｅ，・・・の外側を囲繞するように設けられる壁状改良体３Ｅ，・・・とによって主に構成される。

柱状改良体２Ｅは、図８（ａ）に示すように、ユニット建物Ｕの縁部となる四隅に、先端が支持層Ｇ１に到達する長さで設けられる。一方、壁状改良体３Ｅは、ユニット建物Ｕの鉛直荷重が直接に作用しない柱状改良体２Ｅの外側に設けられる。

すなわち、柱状改良体２Ｅと壁状改良体３Ｅ（短柱体３１Ｅ）との間は、せん断力の伝達を低減又は遮断させられるように離隔されて縁が切れた状態となっている。

図８（ｂ）は、ユニット建物Ｕの隅角部を拡大して示した平面図である。この図に示すように、ユニット建物Ｕの外縁より外側に短柱体３１Ｅ，・・・が設けられる。この短柱体３１Ｅ，・・・は、比較的に浅い位置の液状化層Ｇ２の範囲に設けられ、柱状改良体２Ｅ，・・・よりも短くなる。

これらの短柱体３１Ｅ，・・・は、図７に示すように、ユニット建物Ｕの下方の地盤を囲むように連続して設けられる。すなわち、平面視略長方形の敷地の上に建つユニット建物Ｕ及びその下方の４本の柱状改良体２Ｅ，・・・は、平面視略長方形に形成される４辺の壁状改良体３Ｅ，・・・によって囲まれることになる。

このように壁状改良体３Ｅ，・・・の内側にユニット建物Ｕの鉛直荷重を支持させる柱状改良体２Ｅ，・・・を配置することによって、地震時に発生するせん断変形が抑止されるため、柱状改良体２Ｅ，・・・のせん断剛性を合理的に低減することができる。

さらに、壁状改良体３Ｅ，・・・の内側の地盤は液状化が抑えられるうえに、壁状改良体３Ｅ，・・・とそれに密着する地盤との周面摩擦抵抗力が付加されて鉛直荷重に対する高い支持性能を得ることができる。

また、ここではユニット建物Ｕの外縁の近辺に壁状改良体３Ｅ，・・・を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば庭や駐車場など、ユニット建物Ｕが建つ敷地全体を壁状改良体３Ｅ，・・・で囲むこともできる。このような構成にすることによって、住宅に付随する周辺設備に対しても液状化対策を施すことができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記実施例５の変形例となる実施例６について、図９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

本実施例６では、前記実施例５と同様に柱状改良体２Ｆ，・・・の外側を囲繞するように壁状改良体３Ｆ，・・・が設けられる地盤改良基礎構造１Ｆについて説明する。

前記実施例５では、柱状改良体２Ｅ，・・・の先端を硬い支持層Ｇ１まで到達させたが、本実施例６では、柱状改良体２Ｆ，・・・の先端を、液状化はしないが支持層Ｇ１ほどの硬さ（剛性）のない非液状化層Ｇ３に支持させる。ここで図９に図示した地盤は、上から順に表層Ｇ４、液状化層Ｇ２、非液状化層Ｇ３、支持層Ｇ１が積層されている。

そして、ユニット建物Ｕは、表層Ｇ４上に設けられた基礎部となるべた基礎Ｕ２の上に構築される。そして、べた基礎Ｕ２の縁部となる四隅の下面に対して、柱状改良体２Ｆ，・・・の上端を接続させる。

一方、壁状改良体３Ｆ，・・・は、柱状改良体２Ｆ，・・・の外側を囲むように表層Ｇ４から液状化層Ｇ２の範囲に亘って設けられる。この壁状改良体３Ｆを構成する短柱体３１Ｆ，・・・は、液状化層Ｇ２の最深部まで設ける必要はなく、途中まででもよい。

要するに、ユニット建物Ｕなどの構造物の直下の基礎部をべた基礎Ｕ２とした場合、べた基礎Ｕ２の底面からの圧力（接地圧）を利用して地盤の有効応力を増加させ、液状化の発生の抑制力を高めることができる。

また、たとえ沈下が発生してしまったとしても、べた基礎Ｕ２によって荷重を分散させることができるので、沈下量を極力抑えることができる。さらに、柱状改良体２Ｆ，・・・の先端を支持層Ｇ１に到達させないことで、ユニット建物Ｕの荷重が地盤の負荷となる割合が増えて、より液状化抑止効果を高めることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態及び実施例では、柱状改良体２，２Ａ−２Ｅの先端を支持層Ｇ１に到達させたが、これに限定されるものではなく、周面摩擦抵抗のみで必要支持耐力が確保できる場合は、先端を支持層Ｇ１に到達させなくてもよい。

１，１Ａ−１Ｆ 地盤改良基礎構造
２，２Ａ−２Ｆ 柱状改良体
２１ 鋼管（縁切部）
２２ 芯材
３，３Ａ−３Ｆ 壁状改良体
３１，３１Ａ−３１Ｆ 短柱体
Ｇ１ 支持層
Ｇ２ 液状化層
Ｐ 集中荷重（鉛直荷重）
Ｕ ユニット建物（上部構造物）
Ｕ１１ 柱脚部

Claims (7)

1. 地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、
   上部構造物による鉛直荷重が作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、
   前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体間に設けられる壁状改良体とを備え、
   前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする地盤改良基礎構造。
2. 柱と梁とによって骨組みが形成される上部構造物の基礎として、地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、
   前記上部構造物の柱脚部が設置される平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、
   前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体間に設けられる壁状改良体とを備え、
   前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする地盤改良基礎構造。
3. 前記柱状改良体と前記壁状改良体との間には、せん断力の伝達を低減又は遮断させる縁切部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤改良基礎構造。
4. 地盤とセメント系固化材とを混合撹拌させた改良体によって構築される地盤改良基礎構造であって、
   上部構造物による鉛直荷重が作用する平面位置に設けられる複数の柱状改良体と、
   少なくとも前記上部構造物の下方地盤が囲まれるように前記柱状改良体の外側を囲繞するように設けられる壁状改良体とを備え、
   前記柱状改良体の深度は前記壁状改良体の深度よりも深いことを特徴とする地盤改良基礎構造。
5. 前記柱状改良体の先端は地盤の支持層まで到達させるとともに、前記壁状改良体は前記支持層よりも浅層に位置する液状化層の範囲に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の地盤改良基礎構造。
6. 前記壁状改良体は短柱状の改良体を連続させることによって形成されており、前記短柱状の改良体の直径は前記柱状改良体の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の地盤改良基礎構造。
7. 前記柱状改良体に芯材が埋設されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の地盤改良基礎構造。