JP2013147806A

JP2013147806A - 地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する構造及び方法

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Publication number: JP2013147806A
Application number: JP2012007341A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamamoto; 山本　　彰; Mamoru Sawara; 守佐原; Takashi Nishiyama; 高士西山
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: JP5880060B2

Abstract

【課題】簡易な施工によって、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を効果的に抑制する。
【解決手段】地盤沈下により発生する建物１と周囲の地盤２との段差を抑制する段差抑制構造１０であって、建物１の周囲の地盤内に敷設され、端部が建物１の地下部分に接続され、沈下する地盤２から受ける面内方向の引張力に耐える引張強度と、地盤の変形に追従する柔軟性とを有する面状の補強材１２と、建物１の周囲の地盤２内に砕石を敷き詰めることにより構築され、地下水を透過し、砂を止める透水砂止層１４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する構造及び方法に関する。

軟弱地盤に建てられた構造物が、支持層に達する基礎杭で支持されている場合において、液状化により建物の周囲の地盤が沈下すると、建物は沈下し難いのに対してその周囲の地盤は沈下し易いことから、両者の沈下量に差が生じ、建物とその周囲の地盤とに段差が生じる。これにより、建物の出入口での往来が困難になる等、通行障害が発生する。そのため、建物とその周囲の地盤との沈下量の差を抑制するための基礎構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の基礎構造は、建物の周囲の地盤に、複数の柱状地盤改良体を構築してそれらの頭部を地盤改良体により接続し、建物からの距離が長くなる程、柱状地盤改良体が短くなるようにしたものである。当該基礎構造は、建物側から距離が長くなる程、地盤の沈下量が大きくなるようにすることで、建物と周囲の地盤との段差の発生を抑制しようとするものである。

特許第３６３８０７３号公報

特許文献１に記載の基礎構造では、地盤の深部まで柱状の地盤改良体を構築するという大掛かりな施工が必要であるため、施工コストが増大であり、工期が長くなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な施工によって、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を効果的に抑制することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る段差抑制構造は、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する段差抑制構造であって、建物の周囲の地盤内に敷設され、端部が建物の地下部分に接続され、沈下する地盤から受ける面内方向の引張力に耐える引張強度と、地盤の変形に追従する柔軟性とを有する面状の補強材と、建物の周囲の地盤内に構築され、地下水を透過し、砂を止める透水砂止層とを備える。

前記段差抑制構造において、前記補強材は、前記透水砂止層内に埋設され、透水性を有してもよい。

また、前記段差抑制構造は、前記透水砂止層内に構築され、前記補強材の一部が埋設されたコンクリートブロックを備えてもよい。

また、前記段差抑制構造は、前記透水砂止層から排水する排水部を備えてもよい。

また、前記段差抑制構造において、前記透水砂止層は、粒状材料を敷き詰めることにより構築されてもよい。

また、本発明に係る段差抑制方法は、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する段差抑制方法であって、建物の周囲の地盤内に、沈下する地盤から受ける面内方向の引張力に耐える引張強度と、地盤の変形に追従する柔軟性とを有する面状の補強材を敷設し、その端部を建物の地下部分に接続し、建物の周囲の地盤内に、地下水を透過し、砂を止める水砂止層を構築する。

本発明によれば、簡易な施工によって、地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を効果的に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する構造の概略を示す立面図である。段差抑制構造の概略を示す立面図である。図２の３−３断面図である。図２の４−４断面図である。建物の周囲の地盤が液状化により沈下した状態を示す立面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図８の９−９断面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図１０の１１−１１断面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図１２の１３−１３断面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図１４の１５−１５断面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図１６の１７−１７断面図である。他の実施形態に係る段差抑制構造の概略を示す立面図である。図１８の１９−１９断面図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る地盤沈下により発生する建物１と周囲の地盤２との段差を抑制する構造（以下、段差抑制構造という）１０の概略を示す立面図である。この図に示すように、建物１は、基礎スラブ３と支持層まで打設された基礎杭４とからなる基礎に支持されており、この基礎の周囲の地盤２に段差抑制構造１０が構築されている。

図２は、段差抑制構造１０の概略を示す立面図であり、図３は、図２の３−３断面図であり、図４は、図２の４−４断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造１０は、基礎スラブ３の周囲に深さ方向に間隔を空けて敷設された複数の面状の補強材１２と、複数の補強材１２のうちの下側の補強材１２が埋設されるように構築された透水砂止層１４と、透水砂止層１４に設置された排水パイプ１６とを備えている。

複数の補強材１２は、水を透過する透水性、地盤の変形に追従する柔軟性、及び、沈下する地盤から受ける面内方向の引張荷重に耐え得る引張強度を有する面状の材料からなり、例えば、ジオテキスタイル等の補強盛土工で使用される網状の織物やパンチングメタルや金網や不織布等が挙げられる。

補強材１２の端部は基礎スラブ３に埋設されることで接合されている。また、上側の補強材１２間には、現地盤の土砂が敷き詰められている。また、補強材１２の建物１からの長さは２〜５ｍである。

透水砂止層１４は、砕石、コンクリートガラ、水砕スラグ、汚泥再生粒状土（再生材）、石炭灰等の粒状材料を敷き詰めてなる層であり、透水性と、砂を止める性質とを有し、粒子間には高い摩擦抵抗が生じる。この透水砂止層１４は、補強材１２が埋設された範囲の全域に形成されており、その厚さは、例えば、数枚の補強材１２を埋設できるように設定されている。

排水パイプ１６は、塩化ビニル等の樹脂製の有孔管や網状の管等であり、透水砂止層１４に埋設されている。また、排水パイプ１６は、基礎スラブ３に沿って配されて、その一端は下水道等に接続されており、この排水パイプ１６を通じて透水砂止層１４から下水道等に地下水が排出される。

図５は、建物１の周囲の地盤２が液状化により沈下した状態を示す立面図である。この図に示すように、建物１の周囲の地盤２が液状化により沈下した場合、建物１は、支持層まで打設されている基礎杭４により支持されて沈下しないため、建物１とその周囲の地盤２とに沈下量の差が生じる。

ここで、一端部が基礎スラブ３に接続された複数の補強材１２が、基礎スラブ２の周囲の地盤２に埋設されていることにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性が高められている。特に、下側の補強材１２は、現地盤の土砂と比して粒子間の摩擦係数が高い砕石等の粒状材料からなる透水砂止層１４に埋設されているため、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性がより一層高められている。

また、一端部が基礎スラブ３に接続された補強材１２が、地盤の変形に追従可能な柔軟性と、沈下する地盤２からの面内方向の引張荷重に耐え得る引張強度とを有するため、補強材１２の根元部が破断したり、伸びたりすることがない。

従って、建物１の周囲の地盤２が液状化により沈下した際には、建物１と周囲の地盤２との沈下量の差が、建物１側から離れるにつれて徐々に大きくなり、これにより、建物１と周囲の地盤２との段差を抑制する（滑らかにする）ことができ、建物１の出入口での通行障害を防止できる。

また、建物１の周囲の地盤２に透水砂止層１４が形成され、該透水砂止層１４に埋設された補強材１２が透水性を有することにより、液状化が発生した地盤２の間隙水圧を低下させることができる。特に、透水砂止層１４に埋設した排水パイプ１６を通じて透水砂止層１４内の地下水を排出するため、間隙水圧を低下させる効果が高い。さらに、透水砂止層１４がその下方の地盤から地下水と共に上昇する砂を止めて墳砂を抑制する。従って、建物１の周囲の地盤２の沈下を抑制できることにより、建物１と周囲の地盤２との沈下量の差を抑制でき、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る段差抑制構造１０は、基礎スラブ３の周囲を掘削し、砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより透水砂止層１４を形成すると共にその中に面状の補強材１２を埋設し、透水砂止層１４の上に補強材１２の敷設と現地盤の土砂の埋め戻しとを繰返すという簡易な工事で構築することができる。従って、地盤の深部まで柱状の地盤改良体を構築して段差抑制構造とする場合に比して、段差抑制構造１０の施工コストを低減でき、工期を短縮することができる。

図６は、他の実施形態に係る段差抑制構造１００の概略を示す立面図である。この図に示すように、段差抑制構造１００では、複数の補強材１１２の基礎スラブ３からの長さが、上側から下側にかけて次第に長くなっている。また、透水砂止層１１４の基礎スラブ３からの長さは、最下段の補強材１１２の基礎スラブ３からの長さと同等であり、透水砂止層１１４には、最下段の補強材１１２の基端から先端までの全体が埋設されている。

図７は、他の実施形態に係る段差抑制構造２００の概略を示す立面図である。この図に示すように、段差抑制構造２００では、複数の補強材２１２の基礎スラブ３からの長さが、上側から下側にかけて次第に短くなっている。また、透水砂止層２１４の基礎スラブ３からの長さは、下から２段目の補強材２１２の基礎スラブ３からの長さと同等であり、透水砂止層２１４には、最下段及び下から２段目の補強材２１２の基端から先端までの全体が埋設されている。

図８は、他の実施形態に係る段差抑制構造３００の概略を示す立面図であり、図９は、図８の９−９断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造３００では、複数の補強材１２が基礎スラブ３の高さ方向の中央部に配され、その全数が透水砂止層１４に埋設されている。また、その全ての補強材１２の先端の位置にはコンクリートを打設することでコンクリートブロック３１８が構築されており、全ての補強材１２の先端がコンクリートブロック３１８に埋設されている。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造３００では、補強材１２を砕石等の粒子間の摩擦係数が高い粒状材料からなる透水砂止層１４に埋設するのみならず、補強材１２の先端をコンクリートブロック３１８に埋設することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

図１０は、他の実施形態に係る段差抑制構造４００の概略を示す立面図であり、図１１は、図１０の１１−１１断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造４００では、透水砂止層１４の上に地盤改良体４２０が構築され、全ての補強材１２が埋設されている。また、その全ての補強材１２の先端の位置にはコンクリートを打設することでコンクリートブロック３１８が構築されており、全ての補強材１２の先端がコンクリートブロック３１８に埋設されている。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造４００では、補強材１２を地盤改良体４２０及び透水砂止層１４に埋設し、さらに、補強材１２の先端をコンクリートブロック３１８に埋設することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

図１２は、他の実施形態に係る段差抑制構造５００の概略を示す立面図であり、図１３は、図１２の１３−１３断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造５００では、建物１の周囲の地盤２の上に砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより透水砂止層５１４を構築すると共に、透水砂止層５１４の深さに、基礎スラブ３の壁面に沿って複数列のコンクリートブロック５１８を構築する。そして、透水砂止層５１４及びコンクリートブロック５１８の上に盛土層５２２を構築する。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造５００では、補強材１２を砕石等の粒子間の摩擦係数が高い粒状材料からなる透水砂止層５１４に埋設すると共に、補強材１２の中間部をコンクリートブロック５１８に埋設することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。なお、透水砂止層５１４に排水パイプを設けて透水砂止層５１４内に地下水が溜まらないようにすることで、間隙水圧を効果的に低下させることができる。

図１４は、他の実施形態に係る段差抑制構造６００の概略を示す立面図であり、図１５は、図１４の１５−１５断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造６００では、建物１の周囲の地盤２の上に砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより透水砂止層５１４を構築すると共に、透水砂止層５１４の深さに、複数列複数行の直方体形状のコンクリートブロック６１８を構築する。そして、透水砂止層５１４及びコンクリートブロック６１８の上に地盤改良体６２４を構築し、その上に盛土層６２２を構築する。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造６００では、補強材１２を砕石等の粒子間の摩擦係数が高い粒状材料からなる透水砂止層５１４に埋設すると共に、補強材１２の中間部をコンクリートブロック６１８に埋設し、さらに、透水砂止層５１４及びコンクリートブロック６１８の上に地盤改良体６２４を構築することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

図１６は、他の実施形態に係る段差抑制構造７００の概略を示す立面図であり、図１７は、図１６の１７−１７断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造７００では、建物１の周囲の地盤２の上に砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより透水砂止層５１４を構築すると共に、透水砂止層５１４の深さに、基礎スラブ３の壁面に沿って複数列のコンクリートブロック７１８を構築する。そして、透水砂止層５１４及びコンクリートブロック５１８の上に盛土層５２２を構築する。

ここで、コンクリートブロック７１８は、上段、下段と交互に高さが変わるように構築されており、上段のコンクリートブロック７１８は、透水砂止層５１４とその上の盛土層５２２とに跨るように構築され、下段のコンクリートブロック７１８は、透水砂止層５１４とその下の地盤とに跨るように構築されている。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造７００では、補強材１２を砕石等の粒子間の摩擦係数が高い粒状材料からなる透水砂止層５１４に埋設すると共に、補強材１２の中間部を上下段のコンクリートブロック７１８に埋設することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

図１８は、他の実施形態に係る段差抑制構造８００の概略を示す立面図であり、図１９は、図１８の１９−１９断面図である。これらの図に示すように、段差抑制構造８００では、建物１の周囲の地盤２の上に砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより透水砂止層５１４を構築すると共に、透水砂止層５１４の深さに、複数列複数行の直方体形状のコンクリートブロック８１８を構築する。そして、透水砂止層５１４及びコンクリートブロック８１８の上に盛土層６２２を構築する。

ここで、コンクリートブロック８１８は、上段、下段と交互に高さが変わるように構築されており、上段のコンクリートブロック８１８は、透水砂止層５１４とその上の盛土層６２２とに跨るように構築され、下段のコンクリートブロック８１８は、透水砂止層５１４とその下の地盤とに跨るように構築されている。

即ち、本実施形態に係る段差抑制構造８００では、補強材１２を砕石等の粒子間の摩擦係数が高い粒状材料からなる透水砂止層５１４に埋設すると共に、補強材１２の中間部を上下段のコンクリートブロック８１８に埋設することにより、基礎スラブ３とその周囲の地盤２との一体性をより一層高めている。これにより、建物１と周囲の地盤２との間に発生する段差をより効果的に抑制することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施形態では、粒状材料を敷き詰めることにより、透水砂止層を構築したが、板状又はブロック状の透水性と砂を止める性能とを有する材料を積層したり敷き詰めたりすることにより、透水砂止層を構築してもよい。

１建物、２地盤、３基礎スラブ（地下部分）、４基礎杭、１０段差抑制構造、１２補強材、１４透水砂止層、１６排水パイプ（排水部）、１００段差抑制構造、１１２補強材、１１４透水砂止層、２００段差抑制構造、２１２補強材、２１４透水砂止層、３００段差抑制構造、３１８コンクリートブロック、４００段差抑制構造、４２０地盤改良体、５００段差抑制構造、５１４透水砂止層、５１８コンクリートブロック、５２２盛土層、６００段差抑制構造、６１８コンクリートブロック、６２２盛土層、６２４地盤改良体、７００段差抑制構造、７１８コンクリートブロック、８００段差抑制構造、８１８コンクリートブロック

Claims

地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する段差抑制構造であって、
建物の周囲の地盤内に敷設され、端部が建物の地下部分に接続され、沈下する地盤から受ける面内方向の引張力に耐える引張強度と、地盤の変形に追従する柔軟性とを有する面状の補強材と、
建物の周囲の地盤内に構築され、地下水を透過し、砂を止める透水砂止層と、
を備える段差抑制構造。
前記補強材は、前記透水砂止層内に埋設され、透水性を有する請求項１に記載の段差抑制構造。
前記透水砂止層内に構築され、前記補強材の一部が埋設されたコンクリートブロックを備える請求項２に記載の段差抑制構造。
前記透水砂止層から排水する排水部を備える請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の段差抑制構造。
前記透水砂止層は、粒状材料を敷き詰めることにより構築されている請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の段差抑制構造。
地盤沈下により発生する建物と周囲の地盤との段差を抑制する段差抑制方法であって、
建物の周囲の地盤内に、沈下する地盤から受ける面内方向の引張力に耐える引張強度と、地盤の変形に追従する柔軟性とを有する面状の補強材を敷設し、その端部を建物の地下部分に接続し、
建物の周囲の地盤内に、地下水を透過し、砂を止める水砂止層を構築する段差抑制方法。