JPH1161849A - 軟弱地盤上の免震構造基礎 - Google Patents
軟弱地盤上の免震構造基礎Info
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- JPH1161849A JPH1161849A JP23182697A JP23182697A JPH1161849A JP H1161849 A JPH1161849 A JP H1161849A JP 23182697 A JP23182697 A JP 23182697A JP 23182697 A JP23182697 A JP 23182697A JP H1161849 A JPH1161849 A JP H1161849A
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Abstract
の免震効果を有効に実現する。 【解決手段】 基礎杭21と基礎杭21のうちの複数本
を包含するように造成されたブロック状の地盤改良体3
0とによって支持された基礎底版11上に、免震層12
を介して上部構造物10を構築する。免震層12内に上
部構造物10を支持するアイソレータ13を配設するよ
うにした。
Description
造基礎に係り、特に軟弱地盤における基礎部分の水平変
位を抑えて基礎部分に設けられた免震装置を有効に機能
させるようにした軟弱地盤上の免震構造基礎に関する。
海地区において、中〜高層建物の建設が多く繰り広げら
れている。このような臨海地区は、過去に比較的浅海の
沿岸範囲を埋め立てて造成した地域が多く、埋土及びそ
の下層には、液状化のおそれのある砂質層や軟弱シルト
や粘性土からなる軟弱地盤が厚く堆積していることが多
い。
盤では伝達される地震動のうち比較的長周期成分が卓越
することが知られている。したがって、このような軟弱
地盤上に免震構造基礎を備えた建物等を構築した場合、
軟弱地盤において卓越した長周期成分が建物の固有周期
に近くなって共振現象が生じ、建物の振動が著しく増幅
されるおそれがある。このため、免震構造基礎を備えた
建物は比較的良質な地盤上に構築されることが必要であ
った。
中壁60を基礎とする構造物50を提案した(特開平8
−27810号公報参照)。この構造物50は地表51
から表層地盤52を貫いて支持地盤53に達するような
基礎杭54と連続地中壁60が設けられ、その連続地中
壁60を基礎として上部構造体(建物)を支持するよう
になっている。さらに連続地中壁60と上部構造体61
の間に介在させた免震装置62の剛性を、上部構造体6
1の共振振動数が表層地盤52の共振振動数と異なるよ
うに設定した。この結果、図示した連続地中壁60を有
する構造物では、基礎杭54を囲むようにして設けられ
た連続地中壁60により基礎全体の剛性が高められ、連
続地中壁60に囲まれた地盤部分の周期成分を短くでき
る一方、上部構造体61の下部に所定剛性を備えた公知
の免震装置62(積層ゴムアイソレータ)を配置するこ
とにより上部構造体61の固有周期を長くし、共振振動
数が一致するのを防止できる。
た基礎は多数の基礎杭54を囲むようにして鉄筋コンク
リートの連続地中壁60を設けるため大規模な建物のよ
うに上部構造体61の重量が大きいものでは特に有効と
なるが、比較的小さな建物では基礎の建設コストが過大
になるという問題がある。また、連続地中壁60と基礎
杭との複合基礎のうち、壁厚が薄い連続地中壁60を精
度よく構築しなければならず、施工が面倒である。
術が有する問題点を解消し、地震時における基礎地盤の
短周期成分を卓越させ、建物の固有周期と共振しないよ
うにし、免震効果が確実に得られるようにした軟弱地盤
上の免震構造基礎を提供することにある。
に、本発明は基礎杭と該基礎杭のうちの複数本を包含す
るように造成されたブロック状の地盤改良体とによって
支持された基礎底版上に、免震層を介して上部構造物を
構築し、前記免震層内に前記上部構造物を支持する免震
装置を配設するようにしたことを特徴とする。
セメント硬化材を使用した深層混合撹拌構造体とするこ
とが好ましい。
構造基礎の一実施の形態について添付図面を参照して説
明する。図1は、上部構造物10の基礎構造20として
本発明による免震基礎構造を適用した例を示した概略構
造断面図の一部である。同図に例示した地層では表層の
埋土層の下に軟弱層が分布している。この軟弱層として
は液状化発生のおそれがある沖積砂層や軟弱シルト層、
粘性土層が位置している。さらにその下には支持層とし
て機能する比較的硬い粘性土層、洪積砂層及び砂礫層が
ある。たとえば支持層としての砂礫層はN値が50以上
が得られる。上部構造物10の基礎底版11は2重構造
からなり、2枚の底版11A、11Bに挟まれた免震層
12内に免震装置13が装備されている。本実施の形態
では、免震層12における水平剛性を低減するために免
震装置13として公知の積層ゴムアイソレータ(以下、
アイソレータ13と記す。)が平面的に均等な間隔をあ
けて配設されている。アイソレータ13は柱伏に一致さ
せるように配置してもよいし、上側底版11Aの剛性が
十分高ければ柱位置に関係なく配置することも可能であ
る。一方、杭基礎21の先端21aは支持層に所定根入
れ長分だけ根入れされている。この杭基礎21は本実施
の形態では所要支持力の大きさから場所打ち杭が採用さ
れているが、杭種は鋼管杭、既製PC杭等種々のものを
現場状況、用途に応じて使用することができる。
本(図では9本)の杭21を取り囲むように地盤改良体
30が形成されている。この地盤改良体30はソイルセ
メントからなる小径の柱状体を密接した状態でブロック
として杭21の周囲を取り囲み、同図(b)に示した平
面形状としたものである。その施工深さは軟弱層の下端
近くまで達している。このように軟弱地盤において支持
層まで到達する複数本の杭21のほぼ中央位置に、地盤
改良体30を各杭と一体的に造成することにより、地震
時において、地盤改良体30は高い剛性を発揮して基礎
地盤全体の水平変位を極力抑えるように挙動する。この
ように、杭基礎と地盤改良体30を含む基礎地盤は比較
的短周期成分が卓越するように改良される。一方、図1
(a)に示したように、上部構造物10は免震層12に
配設されたアイソレータ13によって支持されている。
このため、上部構造物10を支持する基礎部分の水平方
向の剛性が低く押さえられ、上部構造物10の固有周期
が比較的大きくなる。この結果、地震動のような短周期
振動成分に対しての応答加速度は著しく小さくなり、上
部構造物10の振動は大幅に改善される。
タ13の基本構造、寸法、水平剛性等の特性は上部構造
の規模等によって適宜設定でき、また減衰機構としての
各種ダンパー(図示せず)を併設させることも可能であ
る。
れている基礎底版11下に施工された地盤改良体30の
構成について説明する。図の簡略化のために杭21の符
号を一部のみに付した。地盤改良体30は、図1
(a)、(b)に示したように、平面視して複数本の杭
21を含むように底面のほぼ中央でマッシブなブロック
形状をなしている。このため施工が容易で、また施工範
囲の品質のばらつきも抑えることができる。地盤改良体
30としての強度的な信頼性も高い。
1に対して2つのブロックで構築したものである。図示
したように2つのブロックに分けることにより地震時に
杭21の杭頭に作用するモーメントを分散させて基礎底
版11の応力を小さくすることができ、部材厚等を薄く
することができる。また、図2(b)に示したように改
良範囲を平面形状が円形をなし、全体が円筒形状となる
ように地盤改良体30を施工することも好ましい。この
場合、改良体の強度、変位抵抗性における異方性をなく
することができ、地盤改良体30の地盤改良効果を全方
向に対して発揮するようにできる。
のある地盤において、上部構造物10の基礎底版11の
外側にソイルセメント柱状体からなる外周壁31を構築
した例を示したものである。同図に示したように外周壁
31は、上部構造物10を支持する杭基礎21を取り囲
むように閉合した状態で施工されている。外周壁31
は、当初は上部構造物10の地下部分の掘削段階から本
体部分の構築の間、仮設構造として機能する。さらに本
設時には液状化のおそれがある層の外周壁31内の地盤
Ginと基礎周囲の地盤Goutとを分断するように機能す
る。このため地震動の継続する時間内に上部構造物10
周辺の地盤Goutで局部的に上昇した過剰間隙水圧の範
囲が、外周壁31に囲まれた地盤Gin内の範囲にまで及
ぶのを阻止できる。したがって地盤Ginの範囲での過剰
間隙水圧の上昇は周囲の地下水の影響を受けないため、
最小限に抑えることができ、液状化の発生を防止ないし
は軽減することができ、基礎の水平抵抗力の低下を防止
できる。
改良体30と同等のソイルセメント柱列壁が使用されて
いる。ソイルセメント柱列壁は、オーガー等を用いて、
所定径に削孔された地盤部分の原位置土にセメント系硬
化材を混合し、その混合部内にH形鋼等の応力負担材を
挿入してソイルセメント部と応力負担材とを一体化させ
た柱状体を形成し、さらに柱状体を列方向に配列して1
枚の壁体としたものである。
平面形状をなす構造物の基礎に地盤改良体30を適用し
た例を示した概略平面図である。同図に示したように建
物基礎の両端の妻部分に地盤改良体30を構築すること
により偏心水平力によるねじれ挙動に対しても有効に作
用することが可能である。
には、いわゆるセメント系深層混合工法であれば、ソイ
ルセメントで形成する以外に、原位置攪拌式の他、噴射
混合、置換式等の改良体形成方法の適用が可能である。
また杭体を連結して構成されるブロックの形成手順、オ
ーバーラップ量等についても従来の柱列壁あるいはブロ
ックの構築の例と同様に行うことができる。ソイルセメ
ントに使用するセメント系硬化材としては、ポルトラン
ドセメント、高炉セメントが一般的であるが、対象地盤
の土の性状によってはシリカセメント、フライアッシュ
セメント等の混合セメントを使用することが可能であ
る。また、混和剤として遅延型のAE減水剤を使用し
て、セメントスラリーの状態を比較的長く保持させた
り、ベントナイトを混和材として使用することも可能で
ある。
物の荷重はそのほとんどが杭基礎によって負担されてい
るため、地盤改良体が負担する建物鉛直荷重は小さく設
定されている。このとき地震時に建物基礎底面から地盤
改良体に伝達されるせん断力は、地盤改良体上面に作用
する鉛直荷重に比例するので、地盤改良体が負担するせ
ん断力が小さな値になることが予想される。そこで、あ
らかじめ建物底面と地盤改良体との間にせん断力を確実
に伝達するためのせん断抵抗体を設けることが好まし
い。これにより地震時のせん断力を建物底面から地盤改
良体に確実に伝達することができるようになる。
の間の接合面に形成されるせん断抵抗体の実施例を図5
〜図7を参照して説明する。図5(a)は地盤改良体上
面30aに建物の基礎底版11の一部からなる突起41
を突設させるようにしたものである。本例においては、
地盤改良体30の最上層を打設する際に、所定形状の箱
型枠を配設して改良体上面30aの所定位置に凹所を形
成しておき、この凹所に基礎底版11を打設して突起4
1を形成するようになっている。同図(b)は、反対に
地盤改良体上面30aに突起42を形成するようにした
変形例である。本変形例では、地盤改良体30の最上層
を打設する際に、所定形状に配設された型枠内も一体的
に打設し、改良体からなる突起42とすれば良い。この
ように建物基礎底面11aと地盤改良体上面30aとの
間の接合面に所定形状の凹凸面が噛合した状態のせん断
抵抗体が形成される。これにより建物基礎底面11aと
地盤改良体上面30aとの一体化が図られることにな
る。この凹凸形状の噛合面の平面形状の例としては、図
6の各図に示したような形状の他種々の形状とすること
ができる。いずれの形状もせん断力の作用方向(地震力
入力方向)に対してせん断抵抗性の強弱の差が少なくな
る形状が好ましい。そのため、地盤改良体上面30a全
面にわたり、同心円状や格子状をなす凹凸形状のせん断
抵抗体とすることが好ましい(図6(a)、(b)参
照)。なお、この凹凸形状部は建物基礎の杭の施工間隔
より細かくなるように設定することが好ましい。
(dowel)を配設した例を示したものである。ダボ43
は、まず位置決めのために下半分が地盤改良体30の最
上層に所定間隔で埋設され、その状態で建物基礎底版1
1が地盤改良体30上に打設されるようになっている。
このようにせん断抵抗体としてのダボ43全体が建物基
礎底面11aと地盤改良体30との間の接合面位置に埋
設されるので、建物からのせん断力が確実に地盤改良体
30に伝達される。ダボとしては、短尺に切断したH形
鋼、鋼管、コンクリート中詰め鋼管、プレキャストコン
クリート(PCa)管、PCaパイル等を使用すること
ができる。また、ダボの配列形状は図6(c)のように
縦横にほぼ等間隔となるようにするのが好ましい。
地盤改良体30の上端外周を取り囲むように建物基礎底
版11を構築することも可能である。この場合、既施工
部分である地盤改良体30の外周側面の一部30bが型
枠となるので、表面の汚れや付着物を除去するととも
に、表面を目粗ししておくことが好ましい。このように
建物基礎底面11aから包囲壁45を突設させ、地盤改
良体30の上端部分を拘束することにより上部構造部と
しての建物10からのせん断力を確実に地盤改良体30
に伝達することができる。なお、図5、図7の正面図で
は、図の簡単化のために一部の免震装置13及び杭21
の図示を省略している。
によれば、地盤剛性を高めることにより、基礎地盤にお
いて、地震時に比較的短周期成分が卓越するようにな
り、建物の固有周期との共振を防止し、建物の免震効果
を確実に発揮させることができるという効果を奏する。
施の形態を示した正面図、平面図。
示した平面図。
示した平面図。
示した平面図。
一部断面で示した正面図。
した部分平面図。
部分正面図、平面図。
た正面図。
Claims (2)
- 【請求項1】基礎杭と該基礎杭のうちの複数本を包含す
るように造成されたブロック状の地盤改良体とによって
支持された基礎底版上に、免震層を介して上部構造物を
構築し、前記免震層内に前記上部構造物を支持する免震
装置を配設するようにしたことを特徴とする軟弱地盤上
の免震構造基礎。 - 【請求項2】前記ブロック状の地盤改良体はセメント硬
化材を使用した深層混合撹拌構造体であることを特徴と
する請求項1記載の軟弱地盤上の免震構造基礎。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23182697A JP3677705B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 軟弱地盤上の免震構造基礎 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23182697A JP3677705B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 軟弱地盤上の免震構造基礎 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161849A true JPH1161849A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3677705B2 JP3677705B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=16929633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23182697A Expired - Lifetime JP3677705B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 軟弱地盤上の免震構造基礎 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3677705B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008002230A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Ohbayashi Corp | 芯材、地中連続壁、ソイルセメント壁、地中壁杭、ソイルセメント壁杭、場所打ちコンクリート杭 |
| JP2009002112A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-01-08 | Takenaka Komuten Co Ltd | 地盤改良壁に水平力を分担させる杭基礎構造 |
| JP2013231309A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Takenaka Komuten Co Ltd | 地盤改良体、及び地盤改良工法 |
| JP2015017421A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | ミサワホーム株式会社 | オンサイト地震情報を利用した建物の設計方法 |
| CN112323840A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-05 | 广东省建筑设计研究院有限公司 | 一种隔微振基础 |
| KR102305260B1 (ko) * | 2020-09-25 | 2021-09-27 | 유한회사 강남이앤씨 | 잔류침하방지기능을 구비한 피시 구조물 및 이를 이용한 피시 구조물의 시공방법 |
| CN119640853A (zh) * | 2024-12-11 | 2025-03-18 | 中国原子能科学研究院 | 隔震系统 |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP23182697A patent/JP3677705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008002230A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Ohbayashi Corp | 芯材、地中連続壁、ソイルセメント壁、地中壁杭、ソイルセメント壁杭、場所打ちコンクリート杭 |
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| KR102305260B1 (ko) * | 2020-09-25 | 2021-09-27 | 유한회사 강남이앤씨 | 잔류침하방지기능을 구비한 피시 구조물 및 이를 이용한 피시 구조물의 시공방법 |
| CN112323840A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-05 | 广东省建筑设计研究院有限公司 | 一种隔微振基础 |
| CN119640853A (zh) * | 2024-12-11 | 2025-03-18 | 中国原子能科学研究院 | 隔震系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3677705B2 (ja) | 2005-08-03 |
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