JP2001173089A - 構造物の支持構造 - Google Patents

構造物の支持構造

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JP2001173089A
JP2001173089A JP35671199A JP35671199A JP2001173089A JP 2001173089 A JP2001173089 A JP 2001173089A JP 35671199 A JP35671199 A JP 35671199A JP 35671199 A JP35671199 A JP 35671199A JP 2001173089 A JP2001173089 A JP 2001173089A
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ground
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JP35671199A
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English (en)
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Yutaka Katsura
豊 桂
Hiroyuki Hotta
洋之 堀田
Miharu Asaka
美治 浅香
Shin Uchiyama
伸 内山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟弱地盤に設ける構造物を支持杭によること
なく安定に支持する。 【解決手段】 建物2等の構造物を構築するべき原地盤
1の要所に地盤改良を施すことにより、その表層部に原
地盤より剛性を高めた地盤改良体3を独立に多数形成し
て、それら地盤改良体により構造物を直接支持する。地
盤改良体を独立ブロック状ないし独立マット状、あるい
は一連の壁状ないし格子状に形成し、それら一連の地盤
改良体により構造物の各柱4を直接支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物等の構造物を
地盤に対して支持するための構造、特に軟弱地盤に建物
を構築する場合に適用して好適な構造に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、軟弱地盤に建物を構築す
る場合には、上部構造を支持杭により安定に支持して不
同沈下を防止することが最も一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、支持杭はN値
が50以上の堅固な支持層に達するように設ける必要が
あり、したがって支持層が深い位置にある場合には当然
に支持杭が長尺となり、杭工事費が嵩んで不経済であ
る。
【0004】本発明は、原地盤が軟弱であるような場合
においても、支持杭によることなく構造物を安定に支持
し得る有効な構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、構造
物を構築するべき原地盤の要所に対して地盤改良を施す
ことにより、原地盤の表層部に剛性を高めた地盤改良体
を独立に多数形成して、それら地盤改良体により構造物
を直接支持するようにしたものである。
【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明の構造
物の支持構造において、前記地盤改良体を独立ブロック
状ないし独立マット状に形成し、それら地盤改良体によ
り前記構造物の各柱を直接支持するようにしたものであ
る。
【0007】請求項3の発明は、請求項1の発明の構造
物の支持構造において、前記地盤改良体を一連の壁状な
いし格子状に形成し、それら一連の地盤改良体により構
造物の各柱を直接支持するようにしたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1〜図4は軟弱な原地盤1に建物
2を構築する場合に本発明を適用した場合の実施形態を
示すもので、図1は建物2の主架構を示す全体図、図2
はその立面図、図3は平面図、図4は地盤改良体3の設
置状況を示す図である。
【0009】上記の建物2は柱4および梁5により主架
構が構成されたものであって、比較的低層(図示例のも
のは2層)で平面積が大きく、したがって建物2全体の
原地盤1に対する接地圧が比較的小さい(100KN/
2(≒10t/m2)程度以下)形態のものである。そ
して、本実施形態ではその建物2の各柱4の柱脚を上記
の各地盤改良体3により直接支持することで、従来一般
には必要とされていた支持杭が不要とされている。
【0010】地盤改良体3は、原地盤1の表層部に対し
て公知の地盤改良工法たとえばセメント系固結材による
固結工法等により形成されるもので、本実施形態では、
各柱4の設置位置に対してそれぞれそのような地盤改良
を施して原地盤1の剛性を高めることにより、図4に示
すように互いに独立したブロック状の地盤改良体3を縦
横に間隔をおいて多数形成し、それら各地盤改良体3の
それぞれに対して各柱4の柱脚を所定寸法差し込み、あ
るいは地盤改良体3の上面に柱4をベースプレートを介
して立設することで、各柱4を各地盤改良体3に対して
荷重伝達可能な状態で接合し、以て各地盤改良体3によ
り各柱4を直接支持せしめている。
【0011】ここで、各地盤改良体3の強度や寸法、設
置位置は、建物2の荷重(静荷重および動荷重)とその
分布、原地盤1の性状等の諸条件を考慮して、所望の支
持力が得られるように、すなわち建物2全体を支持可能
な構造材として評価し得るものとなるように適宜設定さ
れるものであるが、一例をあげれば、地盤改良体3の強
度を20MN/m2(≒200kg/cm2)程度とし、
その高さ(深さ)寸法Lは原地盤1の厚さにもよるが2
〜4m程度、各地盤改良体3間の相互間隔Bは高さ寸法
L以下(つまり、B≦L)とすることが好ましい。ま
た、全体の平面改良率(建物2全体の水平投影面積に対
する各地盤改良体3の水平投影面積の総和)は、後述す
るように通常は20〜40%程度で十分である。
【0012】以上のように、原地盤1の表層部に形成し
た地盤改良体3により柱4を直接支持する構造の採用に
より、それら地盤改良体3により建物2の不同沈下を有
効に防止でき、したがって従来のように支持層6に達す
るような支持杭を省略することができる。また、地盤改
良体3は実質的に基礎フーチングとして機能するものと
なるので、本来の基礎フーチングや基礎梁も省略ないし
大幅に軽減することが可能である。その結果、この構造
によれば基礎工事に関して総合的に十分なコスト削減と
工期短縮を図ることができ、特に支持層6が深く長大な
支持杭を必要とする場合に適用して最適である。
【0013】なお、上記実施形態のように地盤改良体3
を独立ブロック状とすることに代えて、原地盤1の表層
部全体を全面的に地盤改良してマット状の地盤改良体を
形成する(つまり改良率を100%とする)ことも考え
られるが、それは過剰設計となって不経済であり、上記
実施形態のように改良率を20〜40%程度とすること
で十分である。図5は平面改良率と改良効果(変形低減
比)の関係を模型実験により求めたもので、この図から
平面改良率を40%以上にしても変形低減比は0.7程
度で飽和してしまって改良効果は頭打ちとなるから、そ
れ以上の改良は無駄になることが分かる。図6は上記の
実験の概要を示すもので、改良体の長さL、深さD、間
隔Bを変え、その改良体を配置した地盤を水平ジャッキ
により押圧し、平面改良率と変形抑制効果の関係を求め
るようにしたものである。平面改良率は(c)に示すよ
うに改良体が占める面積を距離Lまでの面積で除した値
である。
【0014】また、上記実施形態では独立ブロック状の
形態の地盤改良体3を採用したが、要は建物2の形態特
に柱4の位置とその荷重分布を考慮して、構造材として
評価できる適正強度の地盤改良体を適正位置に形成すれ
ば良いのであり、その限りにおいて地盤改良体の形態は
任意であって、たとえば図7〜図9に示すものが考えら
れる。図7(a),(b)は独立マット状の地盤改良体
31としたもの、図8は一連の壁状の地盤改良体32と
したもの、図9は同じく格子状の地盤改良体33とした
もので、それらの地盤改良体31,32,33により柱
4を直接支持するようにしたものである。図7に示す独
立マット状の地盤改良体31は実質的に基礎底版として
機能し、図8および図9に示す壁状あるいは格子状の地
盤改良体32,33は実質的に基礎梁や地中壁として機
能するから、いずれも上記実施形態と同様に支持杭はも
とより本来の基礎の省略ないし大幅な軽減が可能であ
る。なお、いずれの場合も全体の平面改良率は上記のよ
うに20〜40%とすることで十分である。また、図4
に示した独立ブロック状の地盤改良体3や、図7〜図9
に示した地盤改良体31〜33を必要に応じて適宜組み
合わせて採用することも勿論可能である。
【0015】
【発明の効果】請求項1の発明は、原地盤の表層部に地
盤改良体を独立に多数形成してそれら地盤改良体により
構造物を直接支持するようにしたので、それら地盤改良
体により構造物を安定に支持し得て不同沈下を防止で
き、したがって従来においては必要とされていた支持杭
を省略可能であり、また本来の基礎を省略ないし軽減可
能であり、基礎工事に係わる工費削減と工期短縮を図る
ことができる。
【0016】請求項2の発明は、地盤改良体を独立ブロ
ック状ないし独立マット状に形成してそれら地盤改良体
により構造物の柱を直接支持するようにしたので、地盤
改良体が基礎フーチングや基礎底版のように機能し、支
持杭のみならず本来の基礎も省略ないし大幅に軽減する
ことができる。
【0017】請求項3の発明は、地盤改良体を一連の壁
状ないし格子状に形成してそれら一連の地盤改良体によ
り構造物の柱を直接支持するようにしたので、それら地
盤改良体が基礎梁や地中壁のように機能し、支持杭のみ
ならず本来の基礎も省略ないし大幅に軽減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態を示す図であって、建物の
主架構を示す全体図である。
【図2】 同、立面図である。
【図3】 同、平面図である。
【図4】 同、地盤改良体を示す図である。
【図5】 同、平面改良率と改良効果との関係を示す図
である。
【図6】 同、実験の概要を示す図である。
【図7】 本発明の他の実施形態を示す図である。
【図8】 本発明のさらに他の実施形態を示す図であ
る。
【図9】 本発明のさらに他の実施形態を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 原地盤 2 建物(構造物) 3 地盤改良体 4 柱 31〜33 地盤改良体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅香 美治 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 内山 伸 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D043 CA01 EA06 2D046 BA00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造物を構築するべき原地盤の要所に対
    して地盤改良を施すことにより、原地盤の表層部に剛性
    を高めた地盤改良体を独立に多数形成して、それら地盤
    改良体により構造物を直接支持することを特徴とする構
    造物の支持構造。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構造物の支持構造におい
    て、前記地盤改良体を独立ブロック状ないし独立マット
    状に形成し、それら地盤改良体により前記構造物の各柱
    を直接支持することを特徴とする構造物の支持構造。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の構造物の支持構造におい
    て、前記地盤改良体を一連の壁状ないし格子状に形成
    し、それら一連の地盤改良体により構造物の各柱を直接
    支持することを特徴とする構造物の支持構造。
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