一般構造の地盤と基礎-2級建築施工管理技士試験の対策

建築学の一般構造では、地盤と基礎についても学びます。

地盤の分類、種類

地盤は次のように分類することができます。

• 岩盤：岩
• 土丹：シルト・粘土が固結したもの
• 砂盤：砂が固結したもの
• 土

さらに土は

• 粘土：1から5um
• シルト：5から74um
• 砂：74umから2mm
• 礫（つぶて）・砂利：2mm以上
• 火山灰土：赤土、関東ローム

と分けられます。

地盤の問題点

地盤は

• 液状化：緩い砂質地盤が、強い振動等の作用により、かんげき飽和した砂質土が間隙水圧の急激な上昇を受け、せん断抵抗を失い液体状になる現象のこと
• 圧密沈下：年数の経過とともに水が絞り出され、地盤が沈下すること

など、さまざまな問題があります。

液状化の対策としては、

• 地盤を締め固めて間隙比を下げる
• 地盤改良を行う
• 地下水位を低下させる
• 透水性の向上を図り間隙水圧の上昇を抑える

などが一般的です。

液状化は砂質地盤に、圧密沈下は粘土質地盤に起こりやすい現象です。

基礎に関するポイント

基礎の機能としては、上部の構造物を安全に支持し、沈下等をさせないことにあります。

基礎には、

• 直接基礎：荷重を直接支持地盤に伝える
• 杭基礎：杭を介して支持地盤に伝える

に分類されます。

さらに直接基礎は

• フーチング基礎
• べた基礎

に大別されます。

直接基礎の底面は、凍上による被害を防ぐため、冬季の地下凍結深度より深くします。

複合フーチング基礎は、複数の柱を1つのフーチング基礎で支える基礎で、隣接する柱間隔が狭い場合などに用いられます。

また、独立フーチング基礎は、柱ごとにフーチング基礎が独立している基礎で、一般には基礎梁で相互に連結します。

杭に関するポイント

杭に関する注意点は以下のようなものです。

多くの注意点がありますが、杭の知識は重要なのでしっかりと覚えます。

• 支持杭は、杭の先端を地盤の抵抗で支えるもの。
• 摩擦杭は、杭周面と土の摩擦力で支えるもの。
• 杭基礎は、地盤が弱いなど、直接基礎では建築物の自重を支えられない場合に使う。
• 杭の支持力は、杭の材質、形状、寸法、施工方法などの条件、及び支持層の力学的性質によって決まる。
• 支持杭を用いた杭基礎の許容支持力には、基礎スラブ底面における地盤の支持力は加算しない。
• 支持杭では、負の摩擦力が生じると、杭の先端部における圧縮軸力が大きくなる。
• 杭径が同じ場合、埋込杭より打込杭の杭間隔を大きくする。
• 埋込杭は、打込杭よりも、極限支持力に達するまでの沈下量が大きくなる。
• 杭間隔は、埋込杭は杭径の2倍以上、打込杭は杭径の2.5倍以上かつ750mm以上とする。
• 地盤沈下により杭周辺に下向き（負）の摩擦力が生じることを、負の摩擦力（ネガティブフリクション）という。
• 地盤沈下による負の摩擦力は、一般には摩擦杭よりも支持杭のほうが大きくなる。
• 同一建築物の基礎に、直接基礎と杭基礎、もしくは支持杭と摩擦杭等を併用すると、不同沈下を起こす場合がある。
• 基礎梁の剛性を大きくすることにより、フーチング基礎の沈化し、有効な不同沈下対策となる。
• 単杭の引抜き抵抗力には、地盤から求める引抜き抵抗力（杭の周面摩擦抵抗力）に、杭の自重（地下水位以下の部分の浮力を減じた値）を加えることができる。
• 既製コンクリート杭のセメントミルクエ法は、掘削液等が流出することがあるため、伏流水がある地盤には用いない。
• 場所打ちコンクリート杭は、地盤を削孔し、掘削孔内に鉄筋かごを建て込み、コンクリートを打設して築造する。
• 外殻鋼管付コンクリート杭(SC杭）は、主に大きな水平力が作用する場合に用いる杭である。
• 鋼管杭は、既製コンクリート杭に比べて破損しにくなどの取扱いが容易という特徴をもつ。

以上が、地盤、基礎、杭についての説明です。