JP2008280828A - 地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造並びに地盤改良べた基礎工法 - Google Patents

Abstract

【課題】不同沈下の抑制及び基礎全体の支持力の向上を実現しながら地盤改良体の重量増加を抑制することができ、中層程度の建築物にも適用可能な、地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造を提供する。
【解決手段】上部改良体６、外枠を形成する外周部改良体７，８及び前記外枠間を連結し、外周部改良体７，８の内側の領域を複数に仕切る内部改良体９，１０により形成される、軟弱地盤Ｓの表層部を改良してなる浅層地盤改良体１と、外周部改良体７，８及び内部改良体９，１０の下面から垂下して、又は、外周部改良体７，８及び内部改良体９，１０の下面に当接する板材の下面若しくは該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される、軟弱地盤Ｓを改良してなる複数の円柱状改良体１１，…からなる柱列状地盤改良体２と上部改良体６上に打設されたべた基礎３とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、軟弱地盤又は地震時に液状化発生が予測される地盤を改良してなる地盤改良体及びその上に打設されたべた基礎からなる建築物の基礎の構造並びにこの基礎構造を構築する工法に関するものである。

軟弱地盤又は地震時に液状化発生が予測される地盤上に建築物を建築する場合の基礎として、深層混合処理機の攪拌翼を地盤へ回転させながら貫入・引抜きを行い、その貫入時に固結性薬剤を供給して攪拌翼近傍で吐出させ、地盤中に攪拌混合して固結させ、格子状等の地盤改良体からなる地下壁を形成することにより、地盤全体としての剛性を高め、地盤の液状化による構造物の被害を防止するもの（例えば、特許文献１参照。）、布基礎やべた基礎などの直接基礎の下にコンクリート杭を打設してなる、直接基礎と杭基礎を併用したパイルド・ラフト基礎により、基礎の平均沈下量および不同沈下量を低減するもの（例えば、特許文献２参照。）、水平板状の上部改良体と、この上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体と、前記上部改良体の下面から垂下して、前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体とにより形成される、軟弱地盤の表層部を改良してなる地盤改良体及びその上に打設されたべた基礎により、地盤改良体の重量を軽減しながら、不同沈下の抑制及び地盤改良体下部の未改良土の側方流動の抑制等を図るもの（例えば、特許文献３参照。）等がある。

特開昭６１−５１１４号公報（第１−２図） 特開２０００−２９１０２２号公報（図１、図８−９） 特許第３６０８５６８号公報（図１−２）

特許文献１の地盤改良体からなる地下壁による基礎では、円柱状の地盤改良体を連続して形成して壁状にする必要があるため、地盤改良体の構築に時間がかかるとともにコストが増大する。
また、特許文献２のようなパイルド・ラフト基礎では、多数の鉄筋コンクリート製の杭を大型の重機を用いて基礎下に打設する必要があるため、基礎下を地盤改良するものと比較して重量が重くなるとともにコストが増大する。
これらに対して、特許文献３の軟弱地盤を浅層地盤改良してなる地盤改良体及びその上に打設されたべた基礎からなる構成では、特許文献１及び２の基礎と比較して、軽量であるとともに施工が容易であるため、特に比較的荷重が小さくて建築面積の大きい建築物に対する基礎の構造に適している。
しかし、特許文献３の地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造は、例えば５〜７階の中層程度の鉄筋コンクリート製の建築物の基礎としては、必要な支持耐力が得られずに使用することができない場合があるため、中層程度の建築物に必要な支持耐力を持たせて該建築物に対しても適用可能とするためには改良の余地がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、不同沈下の抑制及び基礎全体の支持力の向上を実現しながら地盤改良体の重量増加を抑制することができ、比較的経済性が高く、中層程度の建築物にも適用可能な、地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造並びに地盤改良べた基礎工法を提供する点にある。

本発明に係る地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造は、前記課題解決のために、水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を改良してなる浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して、又は、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面若しくは該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される、前記地盤を改良してなる複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体と、前記浅層地盤改良体の上部改良体上に打設されたべた基礎とを備えたものである。

ここで、前記柱列状地盤改良体が、前記べた基礎上に構築される建築物の柱の直下に配設される円柱状改良体と、地中梁の直下に並設される円柱状改良体とにより構成されると好ましい。

また、前記円柱状改良体の上端部に有蓋筒状のキャップ体を外嵌してなると好ましい。

本発明に係る地盤改良べた基礎工法は、前記課題解決のために、水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなるものである。

また、本発明に係る地盤改良べた基礎工法は、前記課題解決のために、水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面又は該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、該柱列状地盤改良体の上端面に、前記板材又は前記介在物及び板材を載置し、前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなるものである。

本発明に係る地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造によれば、水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を改良してなる浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して、又は、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面若しくは該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される、前記地盤を改良してなる複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体と、前記浅層地盤改良体の上部改良体上に打設されたべた基礎とを備えたので、基礎下部全体を地盤改良する場合と比較して、地盤改良体の重量を軽減しながら、不同沈下の抑制及び地盤改良体下部の未改良土の側方流動の抑制を図ることができる。
その上、建築物の荷重が、浅層地盤改良体の地盤反力（接地反力）に加え、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体の側面の摩擦力（周面摩擦力）及び下端面の反力（先端反力）により支持され、大きな支持耐力が得られるため、中層程度の建築物の基礎として用いることができる。
その上さらに、円柱状改良体の設置箇所、隣接する円柱状改良体間のピッチ並びに円柱状改良体の直径及び長さを変えることにより、周面摩擦力及び先端反力を容易に変更することができるので、様々な形状・荷重の建物に対して、接地反力、周面摩擦力及び先端反力の分担率や相対沈下量を制御して性能を確保しながら、コスト面で最適化して使用することができる。
その上、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体を、上部改良体の下面から垂下させずに、比較的厚い外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下させているので、円柱状改良体の数の増加を抑えながら、建築物の支持耐力を効率的に上昇させることができる。
その上さらに、格子状等の地盤改良体からなる地下壁を形成する構成と比較して、円柱状改良体を連続させて壁状にする必要がないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。
その上、パイルド・ラフト基礎と比較して、多数の鉄筋コンクリート製の杭を大型の重機を用いて基礎下に打設する構成ではないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。
その上さらに、外周部改良体及び内部改良体と円柱状改良体との間に板材又は板材及び介在物を配置する構成によれば、地震の際に、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体上面と浅層地盤改良体を構成する外周部改良体及び内部改良体の下面とが水平方向に相対的に容易にずれることができることから、当該基礎構造上に構築される建築物に伝わる地震力（水平力）が低減され、その揺れを大幅に軽減することができるため、当該基礎構造とその上に構築される建築物を含めた構造体全体の耐震性能をさらに向上することができる。

また、前記柱列状地盤改良体が、前記べた基礎上に構築される建築物の柱の直下に配設される円柱状改良体と、地中梁の直下に並設される円柱状改良体とにより構成されると、前記効果に加え、基礎全体の強度及び剛性が向上するため、さらに建築物の支持耐力が大きくなる。

さらに、前記円柱状改良体の上端部に有蓋筒状のキャップ体を外嵌してなると、前記効果に加え、地震により円柱状改良体上端面から板材（キャップ体の蓋部）が外れることがないため、上記免震の信頼性を長期にわたって確保することができる。

本発明に係る地盤改良べた基礎工法によれば、平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなるので、基礎下部全体を地盤改良する場合と比較して、地盤改良体の重量を軽減しながら、不同沈下の抑制及び地盤改良体下部の未改良土の側方流動の抑制を図ることができる。
その上、格子状等の地盤改良体からなる地下壁を形成する構成と比較して、円柱状改良体を連続させて壁状にする必要がないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。
その上さらに、パイルド・ラフト基礎と比較して、多数の鉄筋コンクリート製の杭を大型の重機を用いて基礎下に打設する構成ではないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。
その上、本発明に係る地盤改良べた基礎工法により得られる地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造によれば、建築物の荷重が、浅層地盤改良体の地盤反力に加え、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体の側面の摩擦力及び下端面の反力により支持され、大きな支持耐力が得られるため、中層程度の建築物の基礎として用いることができる。
その上さらに、本発明に係る地盤改良べた基礎工法により得られる地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造によれば、円柱状改良体の設置箇所、隣接する円柱状改良体間のピッチ並びに円柱状改良体の直径及び長さを変えることにより、周面摩擦力及び先端反力を容易に変更することができるので、様々な形状・荷重の建物に対して、接地反力、周面摩擦力及び先端反力の分担率や相対沈下量を制御して性能を確保しながら、コスト面で最適化して使用することができる。
その上、本発明に係る地盤改良べた基礎工法により得られる地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造によれば、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体を、上部改良体の下面から垂下させずに、比較的厚い外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下させているので、円柱状改良体の数の増加を抑えながら、建築物の支持耐力を効率的に上昇させることができる。

また、本発明に係る地盤改良べた基礎工法によれば、水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面又は該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、該柱列状地盤改良体の上端面に、前記板材又は前記介在物及び板材を載置し、前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなるので、上記地盤改良べた基礎工法の効果に加え、本発明に係る地盤改良べた基礎工法により得られる地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造において、外周部改良体及び内部改良体と円柱状改良体との間に板材又は板材及び介在物を配置するため、地震の際に、柱列状地盤改良体を構成する円柱状改良体上面と浅層地盤改良体を構成する外周部改良体及び内部改良体の下面とが水平方向に相対的に容易にずれることができることから、当該基礎構造上に構築される建築物に伝わる地震力（水平力）が低減され、その揺れを大幅に軽減することができる。したがって、当該基礎構造とその上に構築される建築物を含めた構造体全体の耐震性能をさらに向上することができる。

本発明に係る地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造は、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤を改良してなる浅層地盤改良体及び柱列状地盤改良体を併用し、浅層地盤改良体上にべた基礎を打設してなるものであり、本発明を具体化した実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態においては、地盤が軟弱地盤である場合を例として説明する。
図１〜図３は、本発明の実施の形態に係る地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造を示す概略図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、図２は要部を拡大して示す平面図、図３は要部を拡大して示す縦断面図である。

図１〜図３に示すように、浅層地盤改良体１は、平面視において矩形の水平板状の上部改良体６と、この上部改良体６の下面から垂下して、平面視において矩形の外枠を形成する外周部改良体７，７及び８，８と、前記上部改良体６の下面から垂下して、前記外枠間を連結して前記外枠により囲まれる前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る内部改良体９，９及び１０，１０により形成される。
ここで、上部改良体及び外周部改良体の平面形状は矩形を複数連結してなる外形であってもよく、上部改良体及び外周部改良体の平面形状は同じである必要はない。また、内部改良体は、図１（ａ）に示すような平面視で井桁状のものの他、外周部改良体と内部改良体とを合わせた形状で、平面視で田の字又は日の字等も含め、外周部改良体の外形に合わせて、前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切るように適宜の数が選択される。
また、柱列状地盤改良体２は、図１に示すように前記浅層地盤改良体１の外周部改良体７，７及び８，８並びに内部改良体９，９及び１０，１０の下面から垂下して並設され、軟弱地盤Ｓ（例えば、約２０ｍ程度の深さにわたりＮ値が非常に小さい地盤。）の途中で止められて支持層に定着させない、複数の円柱状改良体１１，…により形成される。

図１（ａ）において、浅層地盤改良体１の井桁間のピッチＰｘ１，Ｐｘ２，Ｐｘ３，Ｐｙ１，Ｐｙ２，Ｐｙ３は、例えば、５〜２０ｍの範囲に設定され、隣接する円柱状改良体１１，１１間のピッチＱｘ，Ｑｙは、例えば、２〜４ｍ程度に設定される。
また、図３において、べた基礎３の厚さは０．２〜０．４ｍ程度に、上部改良体６の最大厚さＣ１は０．６〜１．２ｍ程度に、外周部改良体７，７及び８，８の厚さＣ２並びに内部改良体９，９及び１０，１０の厚さＣ３は１〜２ｍ程度とされるが、厚さＣ２と厚さＣ３は同じでなくてもよく、例えば、厚さＣ２を厚さＣ３より厚くしてもよい。
さらに、外周部改良体７，７及び８，８の幅Ｂ１並びに内部改良体９，９及び１０，１０の幅Ｂ２は、３〜４ｍ程度とされるが、幅Ｂ１と幅Ｂ２は同じでなくてもよく、例えば、幅Ｂ１を幅Ｂ２より厚くしてもよい。
さらにまた、円柱状改良体１１，…の直径Ｄは０．６〜１ｍ程度に、長さ（深さ）Ｌは５〜７ｍ程度とされるが、設置箇所に応じて直径Ｄ及び長さＬを適宜変化させてもよい。例えば、図１において、柱５，…直下の柱状改良体１１，…と地中梁４直下の円柱状改良体１１，…の直径Ｄ及び長さＬ（図３参照。）並びに隣接する円柱状改良体１１，１１間のピッチＱｘ，Ｑｙを場所により変えることも容易であり、このようにすることにより、荷重分担率や相対沈下量が所望の値となるように制御することができる。

次に、前記浅層地盤改良体１及び柱列状地盤改良体２からなる地盤改良体を構築する工法について説明する。
図１（ｂ）及び図３に示す浅層地盤改良体１及び柱列状地盤改良体２において、先ず、軟弱地盤Ｓの地表面ＧＬから下側の表層部を、例えばバックホウによる鋤取り等により前記浅層地盤改良体１の形状に掘り下げる。
次に、例えば小型杭打ち機等の施工機械により、セメント系固化材等の固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体１１，…の形状に軟弱地盤Ｓを掘削した後に攪拌することにより前記柱列状地盤改良体２を形成する。あるいは、前記円柱状改良体１１，…の形状に軟弱地盤Ｓを掘削して取った土に前記固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体２を形成する。
次に、前記浅層地盤改良体１の形状の掘り下げにより取った土に前記固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、重機及びローラー等により締め固めることにより、前記浅層地盤改良体１を形成する。
このようにして構築された地盤改良体は、軟弱層Ｓが非常に深い場合でも適用可能であると共に、周囲の地盤沈下と共下がりするため抜け上がり現象を生じることがない。

また、浅層地盤改良体１の上部改良体６上には、鉄筋コンクリート構造のべた基礎３が構築され、該べた基礎３内には、前記浅層地盤改良体１の外周部改良体７，７及び８，８並びに内部改良体９，９及び１０，１０と平面視において同様形状である鉄筋コンクリート構造の地中梁４がべた基礎３と一体に形成される。さらに、地中梁４の所定位置には柱５，…が立設している。
上部改良体６上へのべた基礎３、地中梁４及び柱５，…の構築は、柱５，…のベースプレート及びアンカーボルト等をセットし、べた基礎３及び地中梁４の配筋を行い、べた基礎３及び地中梁４のコンクリートを打設した後、柱５，…を建て込むことにより行う。このような構成により、基礎上部の構造体の不均一な荷重がべた基礎３に作用しても、浅層地盤改良体１とべた基礎３とが共働することにより、沈下の主要な原因となる直下の軟弱層へは略均一荷重となるような荷重分散が行われるため、不同沈下が抑制される。

図４は、べた基礎３の下面に浅層地盤改良体１との係合凸部３ａを設けた例を示す縦断面図である。べた基礎３の下面の、地盤改良体１の外周部改良体７，７及び８，８並びに内部改良体９，９及び１０，１０の上部に対応する位置に係合凸部３ａを連続して又は間欠的に形成する。また、浅層地盤改良体１の上面に前記係合凸部３ａに係合する係合凹部（７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ、図４中に係合凹部８ａ及び１０ａを示す。）を形成する。このような係合凹部は、浅層地盤改良体１形成時に、前記係合凹部（８ａ，１０ａ等）となる所へ型枠を組んでおくことにより形成することができる。なお、前記係合凹部を、浅層地盤改良体１の外周部改良体７，７及び８，８並びに内部改良体９，９及び１０，１０の上部に形成するのは、浅層地盤改良体１に厚さが薄い箇所が形成されて浅層地盤改良体１の剛性及び強度が低下するのを防止するためである。べた基礎３下面の前記係合凸部３ａと浅層地盤改良体１上面の前記係合凹部とを係合させることにより、べた基礎３と浅層地盤改良体１の一体性並びに基礎全体の剛性及び強度を高めることができる。したがって、不同沈下の抑制効果をさらに高めることができる。

以上のような浅層地盤改良体１、柱列状地盤改良体２及びべた基礎３からなる建築物の基礎の構造によれば、基礎下部全体を地盤改良する場合と比較して、地盤改良体の重量を軽減しながら、不同沈下の抑制及び地盤改良体下部の未改良土の側方流動の抑制を図ることができる。
また、建築物の荷重が、図５に示す浅層地盤改良体１の地盤反力（接地反力）Ｆ１に加え、柱列状地盤改良体２を構成する円柱状改良体１１，…の側面（外周面）の摩擦力（周面摩擦力）Ｆ２，…及び下端面の反力（先端反力）Ｆ３，…により支持されるため、大きな支持耐力が得られ、基礎地盤支持耐力の増強と沈下の抑制が図られることから、中層程度の建築物（鉄筋コンクリート構造物）の基礎として用いることができる。
さらに、上記のとおり、円柱状改良体１１，…の設置箇所、隣接する円柱状改良体１１，１１間のピッチＱｘ，Ｑｙ、並びに、円柱状改良体１１，…の直径Ｄ及び長さＬを変えることにより、上記周面摩擦力Ｆ２及び先端反力Ｆ３を容易に変更することができるので、本発明に係る浅層地盤改良体１及び柱列状地盤改良体２並びにべた基礎３からなる建築物の基礎の構造を、様々な形状・荷重の建物に対して、接地反力Ｆ１、周面摩擦力Ｆ２及び先端反力Ｆ３の分担率や相対沈下量を制御して性能を確保しながら、コスト面で最適化して使用することができる。

さらにまた、柱列状地盤改良体２を構成する円柱状改良体１１，…を、上部改良体６の下面から垂下させずに、比較的厚い外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面から垂下させているので、円柱状改良体１１，…の数の増加を抑えながら、建築物の支持耐力を効率的に上昇させることができる。特に、柱列状地盤改良体２を、べた基礎３上に構築される建築物の柱５，…の直下に配設される円柱状改良体１１，…と、地中梁４の直下に並設される円柱状改良体１１，…により構成すると、基礎全体の強度及び剛性がさらに向上するため、建築物の支持耐力がさらに大きくなる。
また、浅層地盤改良体１、柱列状地盤改良体２及びべた基礎３からなる建築物の基礎の構造を、液状化発生が予測されるような地盤に使用した場合において、建物下の地盤が柱列状地盤改良体２によって仕切られて拘束されるため安定化し、液状化強度を非常に高くすることができる。
さらに、圧密低下が予測されるような地盤の場合でも、柱列状地盤改良体２を設置することによって、浅層地盤改良体１のみの場合よりも不同沈下をさらに効率的に抑制することができる。

さらにまた、格子状等の地盤改良体からなる地下壁を形成する構成と比較して、円柱状改良体を連続させて壁状にする必要がないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。
また、パイルド・ラフト基礎と比較して、多数の鉄筋コンクリート製の杭を大型の重機を用いて基礎下に打設する構成ではないため、工期を短縮することができるとともに、軽量化及びコスト低減化を図ることができる。

図６は、図１（ｂ）、図３及び図４に示すような円柱状改良体１１，…を外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面から垂下させる構成と異なり、円柱状改良体１１，…の上端面が外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面に直接接触しないように、円柱状改良体１１，…と外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０との間に板材を介在させる構成を示しており、図６（ａ）は要部を拡大して示す縦断面図、図６（ｂ）は上記板材を含む有蓋円筒状のキャップ体１２の部分断面斜視図である。
すなわち、図６に示す構成では、柱列状地盤改良体２を構成する各円柱状改良体１１，…を形成した後に、これら円柱状改良体１１，…の上端部に有蓋円筒状のキャップ体１２，…を外嵌し、これらキャップ体１２，…の上に浅層地盤改良体１を構築している。
したがって、円柱状改良体１１，…は、外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面に当接する板材（キャップ体１２の円板状の蓋部１２Ａ）の下面から垂下している。

ここで、キャップ体１２は、円柱状改良体１１，…と外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０との間に介在する板材である円板状の蓋部１２Ａと円柱状改良体１１，…の側面に添う円環状の円筒部１２Ｂとからなり、各円柱状改良体１１，…の上端面には蓋部１２Ａの下面１２ａが当接し、各円柱状改良体１１，…の上端部側面には円筒部１２Ｂの内側面１２ａが当接する。なお、円柱状改良体１１，…の上端部側面と円筒部１２Ｂの内側面１２ｂとの間に隙間を設けるように、キャップ体１２，…を円柱状改良体１１，…の上端部に遊嵌してもよい。
また、板材（例えば蓋部１２Ａ）の下側に別の板材やレベルモルタル等の介在物を配置してもよい。例えば、板材の下側に単又は複数の別の板材を配置し、その下側にレベルモルタル等を配置してもよい。
ここで、板材は、ポリテトラフルオロエチレン(４フッ化)等のフッ素樹脂、若しくは、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン若しくはＡＢＳ等の合成樹脂、又は、ステンレス鋼若しくはアルミニウム合金等の金属、若しくは金属表面にフッ素樹脂等をコーティングしたものとされ、摩擦係数が小さいものとするのが好ましい実施態様である。

以上のような円柱状改良体１１，…と外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０との間に板材（キャップ体１２の円板状の蓋部１２Ａ）又は板材及びその下面に当接する介在物を配置する構成によれば、キャップ体１２以外は、図１〜図５の構成と同じであるため、上述の図１〜図５の構成による作用効果を奏する。そして、この作用効果に加え、地震の際に、柱列状地盤改良体２を構成する円柱状改良体１１，…の上面と浅層地盤改良体１を構成する外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面とが容易にずれること（相対的に水平方向に移動すること）ができることから、当該基礎構造上に構築される建築物に伝わる地震力（水平力）が低減され、その揺れを大幅に軽減することができるため、図６に示す建築物の基礎構造とその上に構築される建築物を含めた構造体全体の耐震性能をさらに向上することができる。

図６に示す例は、円柱状改良体１１，…の上端部に有蓋円筒状のキャップ体１２，…を外嵌する構成であるが、このような有蓋円筒状のものでなく、例えば有蓋矩形筒状等の有蓋多角形筒状のものであってもよい。あるいは、円柱状改良体１１，…と外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０との間に例えば板材を介在させればよいため、円板又は多角形板等の板材のみとしてもよい。
しかし、円柱状改良体１１，…の上端部に有蓋筒状のキャップ体を外嵌する構成によれば、地震により円柱状改良体１１，…の上端面から前記板材（図６の例では円板状の蓋部１２Ａ）が外れることがないため、長期にわたってその機能を継続して発揮することができることから、より好ましい実施態様である。
また、板材の下側に別の板材やレベルモルタル等の介在物を配置する構成とすれば、地震の際に、柱列状地盤改良体２を構成する円柱状改良体１１上面と浅層地盤改良体１を構成する外周部改良体７，７，８，８及び内部改良体９，９，１０，１０の下面との水平方向の相対的移動をさらに安定かつ確実なものとすることができる。

本発明の実施の形態に係る地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面である。 要部を拡大して示す平面図である。 要部を拡大して示す縦断面図である。 要部を拡大して示す縦断面図である。 浅層地盤改良体の地盤反力並びに柱列状地盤改良体の側面の摩擦力及び下端面の反力を示す説明図である。 円柱状改良体と外周部改良体及び内部改良体との間に板材を介在させる構成を示す概略図であり、（ａ）は要部を拡大して示す縦断面図、（ｂ）は有蓋円筒状のキャップ体の部分断面斜視図である。

符号の説明

１ 浅層地盤改良体
２ 柱列状地盤改良体
３ べた基礎
３ａ 係合凸部
４ 地中梁
５ 柱
６ 上部改良体
７，８ 外周部改良体
９，１０ 内部改良体
８ａ，１０ａ 係合凹部
１１ 円柱状改良体
１２ キャップ体
１２Ａ 蓋部
１２Ｂ 円筒部
１２ａ 下面
１２ｂ 内側面
Ｃ１ 上部改良体の厚さ
Ｃ２ 外周部改良体の長さ（深さ）
Ｃ３ 内部改良体の長さ（深さ）
Ｄ 円柱状改良体の直径
Ｌ 円柱状改良体の長さ（深さ）
Ｐｘ１，Ｐｘ２，Ｐｘ３，Ｐｙ１，Ｐｙ２，Ｐｙ３ 井桁間のピッチ
Ｑｘ，Ｑｙ 円柱状改良体間のピッチ
ＧＬ 地表面
Ｓ 軟弱地盤

Claims (5)

1. 水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を改良してなる浅層地盤改良体と、
   前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して、又は、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面若しくは該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される、前記地盤を改良してなる複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体と、
   前記浅層地盤改良体の上部改良体上に打設されたべた基礎と、
   を備えた建築物の基礎の構造。
2. 前記柱列状地盤改良体が、前記べた基礎上に構築される建築物の柱の直下に配設される円柱状改良体と、地中梁の直下に並設される円柱状改良体とにより構成される請求項１記載の建築物の基礎の構造。
3. 前記円柱状改良体の上端部に有蓋筒状のキャップ体を外嵌してなる請求項１記載の建築物の基礎の構造。
4. 水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、
   前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、
   固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、
   前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、
   該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなる地盤改良べた基礎工法。
5. 水平板状の上部改良体、該上部改良体の下面から垂下して外枠を形成する外周部改良体、及び、前記上部改良体の下面から垂下するとともに前記外枠間を連結して前記外周部改良体の内側の領域を複数の領域に仕切る少なくとも１個の内部改良体により形成される浅層地盤改良体と、前記外周部改良体及び内部改良体の下面に当接する板材の下面又は該板材の下面に当接する介在物の下面から垂下して並設される複数の円柱状改良体からなる柱列状地盤改良体とからなる地盤改良体を、
   前記浅層地盤改良体の形状に軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤の表層部を掘り下げ、
   固化材と水を注入しながら前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削した後に攪拌することにより、若しくは、前記円柱状改良体の形状に前記地盤を掘削して取った土に固化材を添加混合して埋め戻し、混合攪拌した後に締め固めることにより、前記柱列状地盤改良体を形成し、該柱列状地盤改良体の上端面に、前記板材又は前記介在物及び板材を載置し、
   前記浅層地盤改良体の形状の掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより、前記浅層地盤改良体を形成し、
   該浅層地盤改良体の上部改良体上に、鉄筋コンクリート構造のべた基礎を構築してなる地盤改良べた基礎工法。
   

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