JPH0665809B2 - 軟弱地盤層における基礎杭の施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は基礎杭の設置方法に関するものである。特に標
準貫入試験による地盤調査の結果がＮ値で10未満の超軟
弱層の下にＮ値で10〜35の軟弱層が深い位置まで続く軟
弱な地盤に構造物を築造する場合の基礎杭の施工方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来から標準貫入試験による地盤調査の結果がＮ値で10
〜35の軟弱層中に先端を位置させた杭の施工方法は知ら
れている。しかしこの従来の杭工法は、多数本の杭で構
造物を支持するため、構造物の不同沈下を防止できる
が、沈下の絶対値が大きくなるということは避けられな
かった。

そこで構造物の沈下を防ぐために、一般的には、鋼管杭
や既製コンクリート杭等の既製杭を基礎杭として使用
し、この基礎杭に十分な支持力を期待し、かつ30mm以上
の大きな沈下量を許さないために、地盤の標準貫入試験
(JISA1229)の結果のＮ値が50以上の一般に支持地盤と称
される地層に杭の先端を到達させている。

なお、このようなＮ値が50以上の一般に支持地盤と称さ
れている地層に杭の先端を到達させる基礎杭の施工方法
にも種々の改良施工法がある。

例えば特開58-120918号公報ではＮ値の高い支持層を掘
削しても孔壁が崩壊するため、その掘削孔の杭の先端が
到達する孔底の部分に軟らかな崩壊土が溜まり、杭の先
端支持力を低下させる問題があるので、この孔壁の崩壊
がない施工方法を提案している。

また、例えば特開昭53-34314号公報ではＮ値の高い支持
層に杭先端を設置した後、その先端に杭の径よりも大き
な球根部を形成し、上部からの荷重を杭を通してこの径
の大きな球根部において支持層に伝えることにより、杭
一本あたりの支持力を大きくするという施工法を提案し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の杭の施工方法では上述のように杭の支持力を地盤
本来の支持力に期待し、沈下を生じなくさせるために
は、Ｎ値が50以上の一般に支持地盤と称されている地層
に杭の先端を到達させている。しかし、このＮ値が50以
上の地層は、一般的には洪積層であり地下20m以上、場
合によっては地下70mにも及ぶ深いところにしか存在し
ない。従って、この支持地盤に杭の先端を達せしめるの
であるから、既製杭の長さが長くなると共に、この深さ
まで杭を埋設するための孔を掘削する等の杭埋設作業が
必要があり、費用のかかる施工方法である。

本発明は、かかる深い層まで既製杭の先端を到達させな
くとも大きな支持力が発揮される基礎杭の施工方法を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の基礎杭の施工方法は、標準貫入試験による地盤
調査の結果がＮ値で10〜35の軟弱層中に杭の先端を位置
させるために、前記Ｎ値で10〜35の軟弱層を杭の直径の
2.5〜4倍の径の範囲をセメントミルクを用いて全面的に
強化した後、この強化部分に杭の先端が位置するように
既製杭を設置することを特徴とするものである。

Ｎ値で10〜35の軟弱層をセメントミルクで全面的に強化
する方法としては、例えば、高圧噴水量と空気を同時噴
射し地盤を掘削し、その掘削部にセメントミルクを主体
とする充填物で満たし地盤を強化する方法がある。また
アースオーガー等により機械的に掘削し、Ｎ値で10〜35
の軟弱層を杭の直径の2.5〜4倍の径で拡大掘削し、その
拡大掘削部をセメントミルクを主体とする充填物で満た
し混合攪拌して地盤を強化してもよい。

このように強化する部分の直径は、設置しようとする杭
の直径の2.5〜4倍の範囲が好ましい。

強化する部分の径が杭径の2.5倍未満であれば所定の支
持力を得ることは難しく、構造物などの荷重が作用した
場合に沈下量も大きくなる。また強化する部分の径が杭
径の4倍を越えると作業量は多くなるが、得られる支持
力は4倍のときと大差がなく、不経済である。

本発明に使用する杭は、鋼管杭、鋼管コンクリート杭、
既製コンクリート杭等の既製杭であり、従来から基礎杭
として使用されているいずれの既製杭であってもよい。

本発明に従って、Ｎ値で10〜35の軟弱層を杭の直径の2.
5〜4倍の径で掘削したセメントミルクを用いて全面的に
強化した後、この強化部分に杭の先端が位置するように
杭を設置する方法は、例えばディーゼルハンマ等による
打ち込み、中掘り工法による埋め込み、掘削孔を利用し
た静的圧入、振動圧入、ねじり込み等の方法で既製杭を
埋め込む方法など従来から知られている方法が適用でき
る。

（実施例） 以下、本発明について実施例と比較例により説明する。

比較例 直径が35cm、長さが15mの既製コンクリート杭を第１図
に示す地盤にディーゼルハンマで打ち込み、杭の先端を
地表から15m下のＮ値が20の層まで貫入させた。

土質工学会の杭の鉛直載荷試験基準にしたがって、杭施
工時の地盤が安定する2週間後に、この杭の載荷試験を
行なったところ、110トンの荷重で40cm沈下した。この
試験結果から、この杭の支持力はたかだか10トン程度で
ある。

実施例 第１図に示す地盤の地表より15m下から22m下までのＮ値
50未満の層中を高圧噴流（吐出口圧力250kg/cm²）方式
によりＷ／Ｃ＝60％のセメントミルクを埋設する杭直径
の3倍程度（約1m程度）の直径で噴射して改良した。3週
間後、この強化部のコアサンプルの一軸圧縮強度は32kg
/cm²に強化されていることを確認した。

このようにＮ値で10〜35の軟弱層を杭の直径の3倍程度
の範囲の直径で全面的に強化した後、比較例と同じ既製
コンクリート杭（直径35cm、長さ15m）を比較例と同じ
ようにディーゼルハンマで打ち込み、杭の先端を地表か
ら15m下まで到達させた。2週間後に、この杭の載荷試験
を行なったところ、160トンの荷重を作用させてもわず
か10cmの沈下を示しただけであった。この試験結果か
ら、この杭の支持力は約60トン程度であり、セメントミ
ルクによる強化部はＮ値60程度の支持地盤に相当してい
る。

（発明の効果） 本発明に従えば、Ｎ値で10〜35程度の軟弱層を杭の直径
の2.5〜4倍の径の範囲でセメントミルク等で全面的に強
化しただけで設置される杭の支持力は驚異的に大きくな
り、荷重が作用したときの沈下量は極めて少なくなる。

また、このようなＮ値で10〜35の軟弱層はＮ値50以上の
層の深さに比べると、一般に地表からＮ値50以上までの
深さの1/2〜3/4程度の深さに存在するため、使用する既
製杭の長さもそれに比例して短くて済み、また杭を埋設
する為の埋設作業もそれに比例して簡単になり、セメン
トミルクによる地盤強化工程を加味しても、全体として
Ｎ値50以上の支持層中に杭の先端を到達させる従来の場
合に比較して4倍から6倍の経済性を発揮する。

さらに、本発明では、セメントミルク等により強化され
た地盤が硬化後に杭の設置を行うため、セメントミルク
を用いた通常の埋め込み工法のように、改良部分がある
程度硬化するまで杭を所定の位置に保持しておく必要が
ない。また、特に杭を打撃によって設置する場合は、支
持力の確認や品質管理が簡単に実施可能となり、杭の信
頼性も高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、地盤柱状図（地盤内の土質状態を表す図）で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】標準貫入試験による地盤調査の結果がＮ値
   で10〜35の軟弱層中に杭の先端を位置させるために、前
   記Ｎ値で10〜35の軟弱層を杭の直径の2.5〜4倍の径の範
   囲をセメントミルクを用いて全面的に強化した後、この
   強化部分に杭の先端が位置するように既製杭を設置する
   ことを特徴とする軟弱地盤層における基礎杭の施工方法