JP2002061203A

JP2002061203A - 構造物の不同沈下制御基礎

Info

Publication number: JP2002061203A
Application number: JP2000285875A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Sawara; 守佐原; Fumio Chatani; 文雄茶谷; Masayuki Yamanaka; 昌之山中
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】構造物の沈下量分布や分布荷重に応じて基礎
工事を施工することにより、不同沈下を効果的に抑制し
つつ過剰となる基礎工事を省き、もって基礎工事費の削
減や工期の短縮を達成することができる構造物の不同沈
下制御基礎を提供する。【解決手段】構造物１０の沈下量や分布荷重が大きく
なる中央部分Ｃで長尺の摩擦杭１２ａを用いるととも
に、沈下量や分布荷重が小さくなる周辺部分Ｅで短尺の
摩擦杭１２ｂを用いる。これら長尺の摩擦杭１２ａおよ
び短尺の摩擦杭１２ｂは必要な複数本が用意され、それ
ぞれを支持層１４の上方に堆積した地盤１６中に打設す
る。摩擦杭１２は、杭長が長いほど地盤１６から受ける
摩擦力が大きくなって、大きな入力荷重に対しても沈下
量を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤上に構築され
た構造物の不同沈下を、防止若しくは抑制する構造物の
不同沈下制御基礎に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来では、図１３に示すように構造物１
などを構築する際に、該構造物１の不同沈下を抑えるた
めに基礎工事２が行われるが、この基礎工事２を施工す
るにあたって支持層３が極めて深い場合、例えば軟弱地
盤４が厚く堆積している場合などにあっては、構造物１
が高層ビルの場合にあっても同図（ａ）に示すように長
尺の摩擦杭５を用いて構造物１を支持することができ
る。つまり、摩擦杭５は支持層３に打ち込まれることな
く、杭と堆積層の土との間に作用する摩擦力を利用して
構造物１の重量を支持するものである。

【０００３】また、このように軟弱な堆積層の厚い地盤
では、摩擦杭５以外にも同図（ｂ）に示すように地盤改
良６を行う方法がある。地盤改良の代表的な工法として
は、地盤改良材を用いて地盤を固める固化工法と、地盤
に振動を与えたり補給材を圧入して地盤を締め固める締
固め工法とがある。固化工法や締固め工法の改良厚さ
や、固化工法の改良材の配合比率などによって、改良地
盤強度を調節することができる。

【０００４】そして、かかる方法により基礎工事２を行
うに際して、従来では摩擦杭５用いる場合は、構築しよ
うとする構造物１の全域に亘って等長の長尺摩擦杭５を
等間隔で多数打設することになり、また、地盤改良６を
行う場合は、同様に構造物１の全域に亘って改良厚さＴ
や地盤改良材の配合強度（配合比率）を等しくして施工
するのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造物１では同一建物内でも高さの違いや、設置する重量
設備などによって荷重分布が異なり、また、建物の中央
部分と周辺部分によって発生する沈下量も異なってく
る。ところが、このように荷重分布や部分によって発生
する沈下量が異なるにもかかわらず、従来では上述した
ように全てを等長にした摩擦杭５を等間隔で施工した
り、また、改良厚さＴや配合強度を等しくした地盤改良
６を行っていた。

【０００６】このため、構造物１の沈下量や分布荷重が
小さい部分では過剰な基礎工事２となってしまい、この
基礎工事２の過剰部分で不経済な施工が強いられること
になる。なお、図中Ｄは不同沈下が発生した場合に想定
される沈下分布線である。

【０００７】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て成されたもので、構造物の沈下量の分布や分布荷重に
応じて基礎工事を施工することにより、不同沈下を効果
的に抑制しつつ過剰となる基礎工事を省き、もって基礎
工事費の削減や工期の短縮を達成することができる構造
物の不同沈下制御基礎を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の第１の
構成は、構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分の摩擦
杭を長くする一方、該沈下量や分布荷重が小さい部分の
摩擦杭を短くすることを特徴とする。この場合、摩擦杭
ではその杭長が長いほど地中から受ける摩擦力が大きく
なって、入力荷重に対する沈下量が小さくなる。従っ
て、構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分、例えば同
一構造物の高い部分や同一構造物の中央部分で摩擦杭を
長くしたことにより、当該部分の沈下量を小さくでき
る。一方、構造物の沈下量や分布荷重が小さい部分、例
えば同一構造物の低い部分や同一構造物の周辺部分で摩
擦杭を短くしたことにより、当該部分の沈下量を上記沈
下量ないし分布荷重の大きな部分と略等しくすることが
でき、ひいては構造物全体の沈下量を略等しくかつ小さ
くして、構造物の不同沈下を効果的に抑制することがで
きる。また、上記分布荷重が小さい部分や構造物の周辺
部の杭長を短くすることができるため、摩擦杭自体のコ
スト、つまり基礎工事費を低減し、かつ該摩擦杭を打設
するための時間、つまり工期を短縮することができる。

【０００９】また、本発明にかかる構造物の不同沈下制
御基礎の第２の構成は、構造物の沈下量や分布荷重が大
きい部分の摩擦杭の杭間隔を狭くする一方、該沈下量や
分布荷重が小さい部分の摩擦杭の杭間隔を広くしたこと
を特徴とする。この場合、摩擦杭の杭間隔が狭いほど杭
密度が高くなって地中から受ける摩擦力が大きくなり、
入力荷重に対する沈下量が小さくなる。従って、構造物
の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭の杭間隔を狭
くしたことにより、当該部分の沈下量を小さくできる。
一方、構造物の沈下量や分布荷重が小さい部分では摩擦
杭の杭間隔を広くしたことにより、当該部分の沈下量を
上記沈下量ないし分布荷重の大きな部分と略等しくする
ことができ、ひいては構造物全体の沈下量を略等しくか
つ小さくして、構造物の不同沈下を効果的に抑制するこ
とができる。また、上記分布荷重が小さい部分や構造物
の周辺部の杭間隔を広くすることにより、摩擦杭の施工
コスト、ひいては基礎工事費を低減でき、かつ工期を短
縮することができる。

【００１０】また、本発明にかかる構造物の不同沈下制
御基礎の第３の構成は、構造物の沈下量や分布荷重が大
きい部分の地盤の改良厚さを深くする一方、該沈下量や
分布荷重が小さい部分の地盤の改良厚さを浅くすること
を特徴とする。この場合、地盤の改良厚さが深いほど構
造物の支持強度が増大されるため、この地盤の改良厚さ
を構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で深くしたこ
とにより、当該部分の沈下量を小さくできる。一方、沈
下量や分布荷重が小さい部分で改良厚さを浅くすること
により、当該部分の沈下量を上記沈下量ないし分布荷重
の大きな部分と略等しくすることができ、ひいては構造
物全体の不同沈下を抑制し、かつ改良厚さを浅くした部
分の地盤改良工費を低減するとともに、工期を短縮する
ことができる。

【００１１】更に、本発明にかかる構造物の不同沈下制
御基礎の第４の構成は、構造物の沈下量や分布荷重が大
きい部分の地盤改良材の配合強度を大きくする一方、該
沈下量や分布荷重が小さい部分の地盤改良材の配合強度
を小さくすることを特徴とする。この場合、地盤改良材
の配合強度が大きいほど構造物の支持強度が増大される
ため、この配合強度を構造物の沈下量や分布荷重が大き
い部分で大きくしたことにより、当該部分の沈下量を小
さくできる。一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で配
合強度を小さくすることにより、当該部部の沈下量を上
記沈下量ないし分布荷重の大きな部分と略等しくするこ
とができ、ひいては構造物全体の不同沈下を抑制し、か
つ配合強度を小さくした部分の地盤改良材のコストを低
減することができる。

【００１２】また、本発明にかかる構造物の不同沈下制
御基礎では、上記第１の構成から第４の構成を適宜組み
合わせて用いることによっても不同沈下をより効果的に
抑制できる。すなわち、 (1)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、杭間隔を狭くする一方、沈下量や分布荷重が小
さい部分で摩擦杭を短くし、杭間隔を広くする。（第１
の構成と第２の構成の組み合わせ） (2)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、地盤の改良厚さを深くする一方、沈下量や分布
荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、地盤の改良厚さを
浅くする。（第１の構成と第３の構成の組み合わせ） (3)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、地盤改良材の配合強度を大きくする一方、沈下
量や分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、地盤改良
材の配合強度を小さくする。（第１の構成と第４の構成
の組み合わせ） (4)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で杭間隔を
狭くし、地盤の改良厚さを深くする一方、沈下量や分布
荷重が小さい部分で杭間隔を広くし、地盤の改良厚さを
浅くする。（第２の構成と第３の構成の組み合わせ） (5)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で杭間隔を
狭くし、地盤改良材の配合強度を大きくする一方、沈下
量や分布荷重が小さい部分で杭間隔を広くし、地盤改良
材の配合強度を小さくする。（第２の構成と第４の構成
の組み合わせ） (6)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で地盤の改
良厚さを深くし、地盤改良材の配合強度を大きくする一
方、沈下量や分布荷重が小さい部分で地盤の改良厚さを
浅くし、地盤改良材の配合強度を小さくする。（第３の
構成と第４の構成の組み合わせ） (7)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、杭間隔を狭くし、さらに地盤の改良厚さを深く
する一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短
くし、杭間隔を広くし、さらに地盤の改良厚さを浅くす
る。（第１の構成、第２の構成および第３の構成の組み
合わせ） (8)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、杭間隔を狭くし、さらに地盤改良材の配合強度
を大きくする一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で摩
擦杭を短くし、杭間隔を広くし、さらに地盤改良材の配
合強度を小さくする。（第１の構成、第２の構成および
第４の構成の組み合わせ） (9)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、地盤の改良厚さを深くし、さらに地盤改良材の
配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷重が小さい
部分で摩擦杭を短くし、地盤の改良厚さを浅くし、さら
に地盤改良材の配合強度を小さくする。（第１の構成、
第３の構成および第４の構成の組み合わせ） (10)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で杭間隔を
狭くし、地盤の改良厚さを深くし、さらに地盤改良材の
配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷重が小さい
部分で杭間隔を広くし、地盤の改良厚さを浅くし、さら
に地盤改良材の配合強度を小さくする。（第２の構成、
第３の構成および第４の構成の組み合わせ） (11)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を
長くし、杭間隔を狭くし、地盤の改良厚さを深くし、さ
らに地盤改良材の配合強度を大きくする一方、沈下量や
分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、杭間隔を広く
し、地盤の改良厚さを浅くし、さらに地盤改良材の配合
強度を小さくする。（第１の構成、第２の構成、第３の
構成、並びに第４の構成の組み合わせ）

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の構造物の
不同沈下制御基礎の第１実施形態を示す概略構成図であ
る。即ち、この第１実施形態は構造物としての構造物１
０を構築する際の基礎構造を示し、この基礎構造には摩
擦杭１２を用いた場合を示す。また、この場合の構造物
１０は全体に亘って同一高さとなり、かつ全体的に単位
面積当たりの荷重が等しくなっているが、地盤内に発生
する歪み量、並びにその歪みによって生じる沈下量は、
構造物１０の中央部Ｃで大きく、かつ周辺部Ｅに近づく
に従って小さくなる。

【００１４】上記摩擦杭１２は構造物１０が構築される
領域に多数が打設されるようになっており、本実施形態
では構造物１０の沈下量が大きくなる中央部分Ｃで長尺
の摩擦杭１２ａが用いられるとともに、沈下量が小さく
なる周辺部分Ｅで短尺の摩擦杭１２ｂが用いられる。そ
して、これら長尺の摩擦杭１２ａおよび短尺の摩擦杭１
２ｂは必要な複数本が用意され、それぞれが支持層１４
の上方に堆積した地盤１６中に打設される。また、この
実施形態では周辺部分Ｅに打設される短尺の摩擦杭１２
ｂは、中央部側より沈下量が更に小さくなる外周側に近
づくに従って杭長が短くなっている。

【００１５】従って、この第１実施形態では軟弱な堆積
層となる地盤１６中に打設された摩擦杭１２は、該地盤
１６から受ける摩擦力により構造物１０を支持すること
になる。このとき、該摩擦杭１２ではその杭長が長いほ
ど地盤１６から受ける摩擦力が大きくなるため、このよ
うに長い杭長では大きな入力荷重に対しても沈下量を小
さくすることができる。

【００１６】このため、上記摩擦杭１２は沈下量が大き
くなる構造物１０の中央部分Ｃに長尺の摩擦杭１２ａを
用いたことにより、当該中央部分Ｃの沈下量を小さくす
ることができる。また、このように中央部分Ｃの沈下量
を小さくした上で、沈下量が小さくなる構造物１０の周
辺部分Ｅに短尺の摩擦杭１２ｂを用いたことにより、当
該周辺部分Ｅの沈下量を上記中央部分Ｃの沈下量と略等
しくすることができる。従って、構造物１０は、図中点
線の沈下分布線Ｄに示すように全体に亘って略等しい沈
下量としつつ、その沈下量を小さくすることができ、結
果的に構造物１０の不同沈下を抑制することができる。

【００１７】特に、本実施形態では周辺部分Ｅに用いら
れる摩擦杭１２ｂは、中央部側より外周側の杭長を短く
形成したので、沈下量が小さくなる外周側の摩擦抵抗力
を除々に小さくすることができる。このため、摩擦杭１
２ｂの摩擦抵抗力を構造物１０の周辺部分Ｅの荷重変化
に緻密に対応させて、構造物１０の不同沈下をより高い
精度をもって防止することができる。

【００１８】また、このように構造物１０の不同沈下を
抑制できるにもかかわらず、沈下量が小さくなる周辺部
分Ｅの杭長を短くすることができるため、この短くなっ
た摩擦杭１２ｂ自体のコストを削減し、ひいては基礎工
事費を低減できるとともに、摩擦杭１２ｂを打設するた
めの時間、つまり工期を短縮することができる。

【００１９】図２は上記第１実施形態の変形例を示し、
上記実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複す
る説明を省略して述べる。即ち、この実施形態にあって
も上記実施形態と同様に基礎構造を摩擦杭１２で構成し
たもので、構造物１０が分布荷重が大きくなる高層部１
０ａと、分布荷重が小さくなる低層部１０ｂから構成さ
れる。そして、高層部１０ａが位置する摩擦杭１２を長
尺の摩擦杭１２ａとし、低層部１０ｂが位置する摩擦杭
１２を短尺の摩擦杭１２ｂとしてある。

【００２０】従って、この実施形態にあっては分布荷重
が大きな高層部１０ａの沈下量を、長尺の摩擦杭１２ａ
によって小さくすることができ、かつ分布荷重が小さく
なる低層部１０ｂの沈下量を、短尺の摩擦杭１２ｂによ
って上記高層部１０ａの沈下量と略等しくすることがで
きる。従って、構造物１０は、図中点線の沈下分布線Ｄ
に示すように全体に亘って略等しい沈下量としつつ、そ
の沈下量を小さくして不同沈下を抑制することができ
る。また、この実施形態にあっても低層部１０ｂの摩擦
杭１２ｂを短くしたことにより、基礎工事費の低減およ
び工期の短縮化を図ることができる。

【００２１】図３は本発明の第２実施形態を示し、上記
実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説
明を省略して述べる。本実施形態では構造物１０の沈下
量が大きくなる中央部分Ｃで杭間隔ｈ１を狭めて摩擦杭
１２ｃが施工されるとともに、沈下量が小さくなる周辺
部分Ｅで杭間隔ｈ２を広げて摩擦杭１２ｄが施工され
る。そして、該摩擦杭１２の杭間隔が狭いほど、すなわ
ち杭密度が大きいほど地盤１６から受ける摩擦力が大き
くなるため、杭間隔ｈ１の狭い中央部分Ｃでは大きな入
力荷重に対しても沈下量を小さくすることができる。

【００２２】このように、上記摩擦杭１２ｃは沈下量が
大きくなる構造物１０の中央部分Ｃで狭い杭間隔ｈ１で
施工されることにより、当該中央部分Ｃの沈下量を小さ
くすることができる。また、このように中央部分Ｃの沈
下量を小さくした上で、沈下量が小さくなる構造物１０
の周辺部分Ｅにおいて広い杭間隔ｈ２で摩擦杭１２ｄを
施工することにより、当該周辺部分Ｅの沈下量を上記中
央部分Ｃの沈下量と略等しくすることができる。従っ
て、構造物１０は、図中点線の沈下分布線Ｄに示すよう
に全体に亘って略等しい沈下量としつつ、その沈下量を
小さくすることができ、結果的に構造物１０の不同沈下
を抑制することができる。

【００２３】特に、周辺部分Ｅに用いられる摩擦杭１２
ｄについては、中央部側より外周側の杭間隔ｈ２を広げ
るようにすることで、沈下量が小さくなる外周側の摩擦
抵抗力を除々に小さくすることができる。このため、摩
擦杭１２ｄの摩擦抵抗力を構造物１０の周辺部分Ｅの荷
重変化に緻密に対応させて、構造物１０の不同沈下をよ
り高い精度をもって防止することができる。

【００２４】また、このように構造物１０の不同沈下を
抑制できるにもかかわらず、沈下量が小さくなる周辺部
分Ｅの杭間隔ｈ２を広げることができるため、摩擦杭１
２ｄの施工本数を削減し、ひいては基礎工事費を低減で
きるとともに、摩擦杭１２ｄを打設するための時間、つ
まり工期を短縮することができる。

【００２５】図４は本発明の第３実施形態を示し、上記
実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説
明を省略して述べる。即ち、この実施形態では基礎構造
に施される地盤改良の厚さＴを変化するようになってお
り、構築する構造物１０の沈下量が大きくなる中央部分
Ｃの地盤１６の改良厚さを深く（Ｔ1）する一方、該沈
下量が小さい周辺部分Ｅの地盤１６の改良厚さを浅く
（Ｔ2）するようになっている。また、この実施形態の
地盤１６は軟弱地盤となっている。

【００２６】従って、この第３実施形態では地盤改良で
構造物１０の支持強度を確保するようになっており、こ
の地盤１６の改良厚さＴが深いほど構造物１０の支持強
度が増大される。このため、沈下量が大きくなる構造物
１０の中央部分Ｃで地盤１６の改良厚さを深く（Ｔ1）
したことにより、当該中央部分Ｃの沈下量を小さくする
ことができる。また、沈下量が小さくなる構造物１０の
周辺部分Ｅで改良厚さを浅く（Ｔ2）したことにより、
当該周辺部分Ｅの沈下量を上記中央部分Ｃと略等しくす
ることができ、構造物１０全体の不同沈下を抑制するこ
とができる。また、このように不同沈下を効果的に抑制
した場合にも、周辺部分Ｅの改良厚さを浅く（Ｔ2）で
きることにより、地盤改良に費やすコストを低減し、か
つ、そのための工期を短縮することができる。

【００２７】図５は本発明の第４実施形態を示し、上記
実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説
明を省略して述べる。即ち、この実施形態では基礎構造
の地盤改良を施す場合に、地盤改良材の配合強度Ｍを変
化させるようになっており、構築する構造物１０の沈下
量が大きくなる中央部分Ｃの地盤改良材の配合強度を大
きく（Ｍ1）する一方、該沈下量が小さい周辺部分Ｅの
地盤改良材の配合強度を小さく（Ｍ2）するようになっ
ている。また、この実施形態にあっても地盤１６は軟弱
地盤となっている。

【００２８】従って、この第４実施形態では地盤改良で
構造物１０の支持強度を確保するようになっており、こ
の地盤改良に用いられる地盤改良材の配合強度Ｍが大き
いほど構造物１０の支持強度が増大される。このため、
沈下量が大きくなる構造物１０の中央部分Ｃで地盤改良
材の配合強度を大きく（Ｍ1）したことにより、当該中
央部分Ｃの沈下量を小さくすることができる。また、沈
下量が小さくなる構造物１０の周辺部分Ｅで上記配合強
度を小さく（Ｍ2）したことにより、当該周辺部分Ｅの
沈下量を上記中央部分Ｃと略等しくすることができ、構
造物１０全体の不同沈下を抑制することができる。ま
た、このように不同沈下を効果的に抑制した場合にも、
周辺部分Ｅの地盤改良材の配合強度を小さくできること
により、地盤改良に費やすコストを低減することができ
る。

【００２９】ところで、上記第２実施形態から上記第４
実施形態では、それぞれの構造物１０を全体に同一高さ
および単位面積当たりの荷重が等しい構造物として示し
たが、図２に示したように高層部１０ａと低層部１０ｂ
が設けられる構造物１０にあっても適用することができ
る。つまり、第２実施形態では分布荷重が大きくなる高
層部１０ａで杭間隔ｈ１を狭く、かつ分布荷重が小さく
なる低層部１０ｂで杭間隔ｈ２を広くし、第３実施形態
では高層部１０ａで地盤改良厚さＴを深く、かつ低層部
１０ｂで地盤改良厚さＴを浅くし、また、第４実施形態
では上記高層部１０ａで地盤改良材の配合強度を大き
く、かつ上記低層部１０ｂで配合強度を小さくすること
になる。

【００３０】また、上記第１〜第４の各実施形態で構造
物１０が全体的に同一高さで構築される場合にも、大荷
重の設備が設置される場合はその部分の分布荷重が大き
くなるため、第１実施形態を適用して該大荷重の設備が
設置される部分で長尺の摩擦杭１２ａを用い、また、第
２実施形態を適用して杭間隔ｈ１を狭くし、また、第３
実施形態を適用して地盤改良厚さＴを深くし、更に、第
４実施形態を適用して地盤改良材の配合強度を大きくし
た場合にも、前記各実施形態と同様の機能を得ることが
できる。

【００３１】ところで、上記第１〜第４の各実施形態で
は地盤構造による支持強度が、摩擦杭１２の長さ変化、
杭間隔ｈの変化、地盤改良厚さＴ変化、配合強度Ｍ変化
がそれぞれ単独で施工される場合を開示したが、これら
を適宜組み合わせて用いることによっても不同沈下をよ
り緻密に抑制することができる。図６〜図８はそれらを
適宜組み合わせた場合の各種態様を示す。

【００３２】即ち、図６は摩擦杭１２の長さを分布荷重
に関係なく一定とした上で、（ａ）は地盤改良厚さＴを
一定にして配合強度Ｍを変化させた場合、（ｂ）は地盤
改良厚さＴを変化させて配合強度Ｍを一定にした場合、
（ｃ）は地盤改良厚さＴおよび配合強度Ｍをともに変化
させた場合である。

【００３３】また、図７は摩擦杭１２の長さを分布荷重
に応じて変化させた上で、（ａ）は地盤改良厚さＴおよ
び配合強度Ｍをともに一定とした場合、（ｂ）は地盤改
良厚さＴを一定として配合強度Ｍを変化させた場合、
（ｃ）は地盤改良厚さＴを変化させて配合強度Ｍを一定
とした場合、（ｄ）は地盤改良厚さＴおよび配合強度Ｍ
をともに変化させた場合である。

【００３４】さらに、図８は摩擦杭１２の杭間隔ｈを分
布荷重に応じて変化させた上で、（ａ）は地盤改良厚さ
Ｔおよび配合強度Ｍをともに一定とした場合、（ｂ）は
地盤改良厚さＴを一定として配合強度Ｍを変化させた場
合、（ｃ）は地盤改良厚さＴを変化させて配合強度Ｍを
一定とした場合、（ｄ）は地盤改良厚さＴおよび配合強
度Ｍをともに変化させた場合である。また、（ｅ）〜
（ｈ）は杭間隔ｈの変化に加えて摩擦杭１２の長さをも
変化させた場合で、（ｅ）は地盤改良厚さＴおよび配合
強度Ｍをともに一定とした場合、（ｆ）は地盤改良厚さ
Ｔを一定として配合強度Ｍを変化させた場合、（ｇ）は
地盤改良厚さＴを変化させて配合強度Ｍを一定とした場
合、（ｈ）は地盤改良厚さＴおよび配合強度Ｍをともに
変化させた場合である。

【００３５】図９〜図１２は本発明を構造物１００に適
用した地盤構造の施工例を示し、図９は平面図、図１０
は図９中Ａ−Ａ線の断面図、図１１は図９中Ｂ−Ｂ線の
断面図、図１２は図９中Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線にそれ
ぞれ対応した沈下量分布の比較図である。即ち、この施
工例では杭長の異なる摩擦杭１０２を用いた基礎構造
で、上記構造物１００は高層棟１００ａと低層棟１００
ｂとから構成される。このとき、低層棟１００ｂには大
重量設備の設置場所１００ｃが設定されている。高層棟
１００ａは地上Ｓ造１３階、地下ＳＲＣ造１階、平面寸
法36×28m、建物荷重度は約200KN/m²である。一方、低
層棟１００ｂは地上Ｓ造４階、地下無し、平面寸法94×
54m、建物荷重度は一般部分で約80〜90KN/m²、大重量設
備の設置場所１００ｃで120KN/m²である。

【００３６】地盤１０４は地下20m以浅にしらす層が堆
積し、静的締固め砂杭工法により地盤改良を施す。摩擦
杭１０２はアースドリル工法による場所打ちコンクリー
ト杭で、その直径は1400〜2400mmとして杭本数は１１９
本とした。また、根切り深度は高層棟１００ａにおいて
地下9.9m、低層棟１００ｂにおいて地下8mである。地下
水位は地下1.5〜2.5mであり、高層棟１００ａを掘削す
る際の地下水処理は、地下17.5mに設置した直径600mmの
ディープウェル４本によって行った。また、しらす地盤
における建物沈下は、既往の実測結果から即時沈下が支
配的で経時的沈下は少ないため、以降の沈下の検討は即
時地下を対象としている。

【００３７】上記摩擦杭１０２は、杭頭から杭長の２／
３下方の深度に構造物荷重の下層作用面を考えて、その
面以深の地盤１０４に対して弾性解を適用する略算法に
よって、本摩擦杭基礎の不同沈下抑制効果を検討した。
該略算法を用いて解を求める手順は、まず構造物荷重を仮想作用面に与え、各杭位置の沈下量を
求める。構造物荷重を全て杭頭で分担するとして、各杭ばねを
求める。上部構造の格子梁モデルの柱下に杭ばねを配して杭分
担荷重を作用させて解き、各分担荷重，沈下量，杭ばね
を求める。杭ばねを格子梁モデルの柱下に配し、杭分担荷重を作
用させて再度解き、各分担荷重，沈下量，杭ばねを求め
る。沈下量が収束するまでの計算を繰り返す。

【００３８】上記略算法を用いた計算結果に基づいて上
記構造物１００の基礎に打設される各摩擦杭１０２の杭
長を決定し、高層棟１００ａの杭先端深度を地下62.5
m、低層棟１００ｂの杭先端深度を地下50.0mに設定し
た。そして、このように杭長が異なる本実施形態の基礎
構造に構築された上記構造物１００の不同沈下を、杭長
を同一とした従来の場合と比較して図１２に示す。同図
は●が杭長を同一とした従来の基礎構造による不同沈下
を示すとともに、○が杭長を変化させた本実施形態の基
礎構造による不同沈下を示し、これから明らかなように
杭長を変化させた場合に不同沈下の抑制効果が得られ
る。特に、高層棟１００ａおよび低層棟１００ｂを除い
た部分の沈下抑制効果が顕著に得られる。このような基
礎構造を採用することによって、高層棟１００ａと低層
棟１００ｂの境界部の躯体断面をスリム化し、総杭長を
減じた上で不同沈下量を抑制することができた。

【００３９】また、常時荷重に対する不同沈下の抑制に
主眼を置き、構造物１００の周辺部に位置する摩擦杭１
０２の長さを短くしたが、周辺部の杭には地震時に変動
軸力が作用する。本摩擦杭基礎は、このような地震時荷
重に対しても十分な安全性を確保できることが確認でき
た。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の構造物の不
同沈下制御基礎にあっては、構造物の沈下量や分布荷重
が大きい部分の摩擦杭を長くする一方、該沈下量や分布
荷重が小さい部分の摩擦杭を短くしたので、構造物の沈
下量や分布荷重が大きい部分は、地中から受ける摩擦力
が大きくなる長い摩擦杭によって沈下量を小さくでき、
かつ構造物の沈下量や分布荷重が小さい部分は、該摩擦
力が小さくなる短い摩擦杭によって沈下量を上記沈下量
ないし分布荷重の大きな部分と略等しくすることができ
る。従って、構造物全体の沈下量を略等しくかつ小さく
して、構造物の不同沈下を効果的に抑制することができ
る。また、上記沈下量や分布荷重が小さい部分の杭長を
短くすることができるため、摩擦杭自体のコスト、つま
り基礎工事費を低減し、かつ該摩擦杭を打設するための
時間、つまり工期を短縮することができる。

【００４１】また、構造物の沈下量や分布荷重が大きい
部分の摩擦杭の杭間隔を狭くする一方、該沈下量や分布
荷重が小さい部分の摩擦杭の杭間隔を広くすることによ
り、構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分は、杭密度
が高くなって地中から受ける摩擦力が大きくなり沈下量
を小さくできる一方で、構造物の沈下量や分布荷重が小
さい部分は、杭密度が低くなって当該部分の沈下量を上
記沈下量ないし分布荷重の大きな部分と略等しくするこ
とができる。これにより、構造物全体の沈下量を略等し
くかつ小さくして、構造物の不同沈下を効果的に抑制す
ることができる。また、上記沈下量や分布荷重が小さい
部分の杭間隔を広くすることで、摩擦杭の施工コスト、
ひいては基礎工事費を低減でき、かつ工期を短縮するこ
とができる。

【００４２】また、構造物の沈下量や分布荷重が大きい
部分の地盤の改良厚さを深くする一方、該沈下量や分布
荷重が小さい部分の地盤の改良厚さを浅くすることによ
り、構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分は、地盤の
改良厚さを深くしたことにより沈下量を小さくでき、か
つ構造物の沈下量や分布荷重が小さい部分は、改良厚さ
を浅くしたことにより沈下量を上記沈下量ないし分布荷
重の大きな部分と略等しくすることができる。従って、
構造物全体の沈下量を略等しくかつ小さくして、構造物
の不同沈下を効果的に抑制することができる。また、上
記沈下量や分布荷重が小さい部分の改良厚さを浅くでき
るため、地盤改良のコスト、つまり基礎工事費を低減
し、かつ地盤改良するための時間、つまり工期を短縮す
ることができる。

【００４３】更に、構造物の沈下量や分布荷重が大きい
部分の地盤改良材の配合強度を大きくする一方、該沈下
量や分布荷重が小さい部分の地盤改良材の配合強度を小
さくすることにより、構造物の沈下量や分布荷重が大き
い部分は、配合強度を大きくしたことにより沈下量を小
さくでき、かつ構造物の沈下量や分布荷重が小さい部分
は、改良厚さを浅くしたことにより沈下量を上記沈下量
ないし分布荷重の大きな部分と略等しくすることができ
る。従って、構造物全体の沈下量を略等しくかつ小さく
して、構造物の不同沈下を効果的に抑制することができ
る。また、上記沈下量や分布荷重が小さい部分の配合強
度を小さくできるため、地盤改良のコスト、つまり基礎
工事費を低減することができる。

【００４４】さらにまた、(1)構造物の沈下量や分布荷
重が大きい部分で摩擦杭を長くし、杭間隔を狭くする一
方、沈下量や分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、
杭間隔を広くすることにより、摩擦杭の長さ変化と杭間
隔の変化の両者によって緻密な不同沈下の防止を達成で
き、(2)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦
杭を長くし、地盤の改良厚さを深くする一方、沈下量や
分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、地盤の改良厚
さを浅くすることにより、摩擦杭の長さ変化と地盤の改
良厚さ変化の両者によって緻密な不同沈下の防止を達成
でき、(3)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩
擦杭を長くし、地盤改良材の配合強度を大きくする一
方、沈下量や分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短くし、
地盤改良材の配合強度を小さくすることにより、摩擦杭
の長さ変化と地盤改良材の配合強度変化の両者によって
緻密な不同沈下の防止を達成でき、(4)構造物の沈下量
や分布荷重が大きい部分で杭間隔を狭くし、地盤の改良
厚さを深くする一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で
杭間隔を広くし、地盤の改良厚さを浅くすることによ
り、杭間隔の変化と地盤の改良厚さ変化の両者によって
緻密な不同沈下の防止を達成でき、(5)構造物の沈下量
や分布荷重が大きい部分で杭間隔を狭くし、地盤改良材
の配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷重が小さ
い部分で杭間隔を広くし、地盤改良材の配合強度を小さ
くすることにより、杭間隔の変化と地盤改良材の配合強
度変化の両者によって緻密な不同沈下の防止を達成で
き、(6)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で地盤
の改良厚さを深くし、地盤改良材の配合強度を大きくす
る一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で地盤の改良厚
さを浅くし、地盤改良材の配合強度を小さくすることに
より、地盤の改良厚さ変化と地盤改良材の配合強度変化
の両者によって緻密な不同沈下の防止を達成でき、(7)
構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を長く
し、杭間隔を狭くし、さらに地盤の改良厚さを深くする
一方、沈下量や分布荷重が小さい部分で摩擦杭を短く
し、杭間隔を広くし、さらに地盤の改良厚さを浅くする
ことにより、摩擦杭の長さ変化、杭間隔の変化および地
盤の改良厚さ変化の三者によってさらに緻密な不同沈下
の防止を達成でき、(8)構造物の沈下量や分布荷重が大
きい部分で摩擦杭を長くし、杭間隔を狭くし、さらに地
盤改良材の配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷
重が小さい部分で摩擦杭を短くし、杭間隔を広くし、さ
らに地盤改良材の配合強度を小さくすることにより、摩
擦杭の長さ変化、杭間隔の変化および地盤改良材の配合
強度変化の三者によってさらに緻密な不同沈下の防止を
達成でき、(9)構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
で摩擦杭を長くし、地盤の改良厚さを深くし、さらに地
盤改良材の配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷
重が小さい部分で摩擦杭を短くし、地盤の改良厚さを浅
くし、さらに地盤改良材の配合強度を小さくすることに
より、摩擦杭の長さ変化、地盤の改良厚さ変化および地
盤改良材の配合強度変化の三者によってさらに緻密な不
同沈下の防止を達成でき、(10)構造物の沈下量や分布荷
重が大きい部分で杭間隔を狭くし、地盤の改良厚さを深
くし、さらに地盤改良材の配合強度を大きくする一方、
沈下量や分布荷重が小さい部分で杭間隔を広くし、地盤
の改良厚さを浅くし、さらに地盤改良材の配合強度を小
さくすることにより、杭間隔の変化、地盤の改良厚さ変
化および地盤改良材の配合強度変化の三者によってさら
に緻密な不同沈下の防止を達成でき、(11)構造物の沈下
量や分布荷重が大きい部分で摩擦杭を長くし、杭間隔を
狭くし、地盤の改良厚さを深くし、さらに地盤改良材の
配合強度を大きくする一方、沈下量や分布荷重が小さい
部分で摩擦杭を短くし、杭間隔を広くし、地盤の改良厚
さを浅くし、さらに地盤改良材の配合強度を小さくする
ことにより、摩擦杭の長さ変化、杭間隔の変化、地盤の
改良厚さ変化、並びに地盤改良材の配合強度変化の四者
によってきわめて緻密な不同沈下の防止を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の第
１実施形態を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態の変形例を示す概略構成
図である。

【図３】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の第
２実施形態を示す概略構成図である。

【図４】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の第
３実施形態を示す概略構成図である。

【図５】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の第
４実施形態を示す概略構成図である。

【図６】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎にお
ける摩擦杭の杭長を一定とした場合の各種形態の組み合
わせ例をそれぞれ示す概略構成図である。

【図７】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎にお
ける摩擦杭の杭長を変化させた場合の各種形態の組み合
わせ例をそれぞれ示す概略構成図である。

【図８】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎にお
ける摩擦杭の杭間隔を変化させた場合の各種形態の組み
合わせ例をそれぞれ示す概略構成図である。

【図９】本発明にかかる構造物の不同沈下制御基礎の施
工例を示す平面図である。

【図１０】図９中Ａ−Ａ線の断面図である。

【図１１】図９中Ｂ−Ｂ線の断面図である。

【図１２】図９中Ａ−Ａ線およびＢ−Ｂ線にそれぞれ対
応した沈下量分布の比較図である。

【図１３】従来の構造物の基礎構造をそれぞれ示す概略
構成図である。

【符号の説明】

１０構造物１２摩擦杭１２ａ長尺の摩擦杭１２ｂ短尺の摩擦杭１２ｃ間隔を狭めた摩擦杭１２ｄ間隔を広げた摩擦杭１４支持層１６地盤１００構造物１０２摩擦杭１０４地盤

フロントページの続き (72)発明者山中昌之東京都港区港南２丁目15番２号株式会社大林組東京本社内Ｆターム(参考） 2D046 CA01 DA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭を長くする一方、該沈下量や分布荷重が小さい
部分の摩擦杭を短くしたことを特徴とする構造物の不同
沈下制御基礎。
【請求項２】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭の杭間隔を狭くする一方、該沈下量や分布荷重
が小さい部分の摩擦杭の杭間隔を広くしたことを特徴と
する構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項３】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の地盤の改良厚さを深くする一方、該沈下量や分布荷重
が小さい部分の地盤の改良厚さを浅くしたことを特徴と
する構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項４】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の地盤改良材の配合強度を大きくする一方、該沈下量や
分布荷重が小さい部分の地盤改良材の配合強度を小さく
したことを特徴とする構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項５】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭を長くする一方、該沈下量や分布荷重が小さい
部分の摩擦杭を短くしたことを特徴とする請求項２〜４
いずれかの項に記載の構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項６】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭の杭間隔を狭くする一方、該沈下量や分布荷重
が小さい部分の摩擦杭の杭間隔を広くしたことを特徴と
する請求項３または４に記載の構造物の不同沈下制御基
礎。
【請求項７】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の地盤の改良厚さを深くする一方、該沈下量や分布荷重
が小さい部分の地盤の改良厚さを浅くしたことを特徴と
する請求項４に記載の構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項８】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭を長くする一方、該沈下量や分布荷重が小さい
部分の摩擦杭を短くしたことを特徴とする請求項６また
は７に記載の構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項９】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部分
の摩擦杭の杭間隔を狭くする一方、該沈下量や分布荷重
が小さい部分の摩擦杭の杭間隔を広くしたことを特徴と
する請求項７に記載の構造物の不同沈下制御基礎。
【請求項１０】構造物の沈下量や分布荷重が大きい部
分の摩擦杭を長くする一方、該沈下量や分布荷重が小さ
い部分の摩擦杭を短くしたことを特徴とする請求項９に
記載の構造物の不同沈下制御基礎。