JP2020051064A - Ground improvement composite pile foundation, independent footing foundation combined with ground improvement composite pile, and method of designing independent footing foundation combined with ground improvement composite pile - Google Patents

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本間 裕介
Yusuke Homma
裕介 本間
慎平 小梅
Shimpei Koume
慎平 小梅
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Abstract

To provide a ground improvement composite pile foundation with improved horizontal resistance, an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, and a method of designing the independent footing foundation combined with the ground improvement composite pile.SOLUTION: A ground improvement composite pile foundation 1A comprises: an improved body 7 provided on a surface layer part of a ground 11 and formed of soil and sand of the surface layer part and a solidifying material mixed and stirred with the soil and sand; and one or more piles 9 sunk inside the improved body 7. The surface layer part of the ground 11 is composed of a clay ground. When an outside diameter of the pile 9 is Dp and a distance from the center of the pile 9 to an outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7 is Lpi, the distance Lpi satisfies the relationship represented by the following formula: 2.6Dp<Lpi<3.4Dp.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、地盤改良複合杭基礎、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎、及び、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法に関する。   The present disclosure relates to a ground improvement composite pile foundation, an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, and a method of designing an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile.

従来から、軟弱な地盤の支持力を増加させ、また沈下を抑制するために地盤改良が行われている。例えば、特許文献1が開示する地盤改良は、軟弱な地盤にソイルセメント合成杭を構築するものである。該ソイルセメント合成杭の構築にあたっては、セメントミルク等の固化材を地盤に注入しながら撹拌混合して地盤にソイルセメント柱体(改良体)を形成し、該ソイルセメント柱体に羽根付既製杭を挿入している。羽根付既製杭の上端には、羽根付既製杭の外径よりも大径の円筒既製杭が連結され、ソイルセメント柱体の外径は、円筒既製杭の外周で拡大されている。該ソイルセメント合成杭によれば、大径の円筒既製杭を設け、ソイルセメント柱体の外径を円筒既製杭の外周で拡大することで、円筒既製杭とその外周のソイルセメント柱体が一体となって挙動し、水平抵抗力が向上する。   2. Description of the Related Art Conventionally, ground improvement has been performed to increase the supporting force of soft ground and to suppress settlement. For example, the ground improvement disclosed in Patent Literature 1 is to construct a soil cement composite pile on soft ground. In constructing the soil cement composite pile, a solidified material such as cement milk is poured into the ground while stirring and mixing to form a soil cement column (improved body) on the ground. Is inserted. A cylindrical prefabricated pile having a diameter larger than the outer diameter of the prefabricated pile with blades is connected to the upper end of the prefabricated pile with blades, and the outer diameter of the soil cement column is enlarged at the outer periphery of the cylindrical prefabricated pile. According to the soil-cement composite pile, a large-diameter cylindrical ready-made pile is provided, and the outer diameter of the soil-cement pillar is expanded at the outer periphery of the cylindrical ready-made pile, so that the cylindrical ready-made pile and the outer periphery of the soil-cement pillar are integrated. And the horizontal resistance is improved.

特開2003−96770号公報JP 2003-96770 A

杭に水平力が作用したとき、杭周辺の地盤が塑性化して隆起し、杭の水平抵抗力が低下する。この際、地盤の隆起は、地盤における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに位置する杭の部位から、斜め上方に向けてすべり線が伝播することにより生じると考えられる。そして、杭の水平抵抗力は、すべり面に作用するせん断力に依存し、せん断力は内部摩擦角φと粘着力cに関係するため、すべり線の全域に渡って、これらを高くすることができれば、杭の水平抵抗力を高めることができると考えられる。   When a horizontal force acts on a pile, the ground around the pile becomes plastic and rises, and the horizontal resistance of the pile decreases. At this time, it is considered that the uplift of the ground is caused by a slip line propagating obliquely upward from a portion of the pile located at the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground. The horizontal resistance of the pile depends on the shearing force acting on the slip surface, and the shearing force is related to the internal friction angle φ and the adhesive force c. It is thought that the horizontal resistance of the pile can be increased if possible.

これに対し、特許文献1は、杭の水平抵抗力を高めるために、杭とソイルセメント柱体が一体となって挙動するようにソイルセメント柱体の外径を設定することしか開示しておらず、すべり線が地盤の塑性域Iと塑性域IIの境界深さに位置する杭の部位から斜め上方に発生することや、すべり線における粘性(粘着力)を高めることまでは開示していない。   On the other hand, Patent Document 1 discloses only setting the outer diameter of the soil cement column so that the pile and the soil cement column behave integrally with each other in order to increase the horizontal resistance of the pile. It does not disclose that the slip line is generated diagonally upward from the pile portion located at the boundary depth between the plastic zone I and the plastic zone II of the ground, and does not disclose increasing the viscosity (adhesive strength) of the slip line. .

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、水平抵抗力が改善された地盤改良複合杭基礎、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎、及び、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法を提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of at least one embodiment of the present invention is to improve a ground improvement composite pile foundation with improved horizontal resistance, an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, and an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile. Another object of the present invention is to provide a design method.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭基礎は、
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、を備え、
前記地盤の表層部は粘土地盤によって構成され、
前記杭の外径をDpとし、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離をLpiとするとき、
前記距離Lpiが次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係を満たしている。
(1) The ground improvement composite pile foundation according to at least one embodiment of the present invention includes:
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
And one or more piles sunk inside the improved body,
The surface layer of the ground is constituted by clay ground,
When the outer diameter of the pile is Dp, and the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is Lpi,
The distance Lpi is given by the following equation:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
Satisfies the relationship indicated by.

粘性土系地盤は、内部摩擦角φが小さく、粘着力cを有する特徴があり、一般的に内部摩擦角φ≒0と考えられるので、粘土地盤(粘土性系地盤を含む)では、塑性域Iと塑性域IIの境界深さは、最大で杭の外径Dpの2.5倍程度になり、すべり線は境界深さから45度の角度で斜め上方へと伝播する。このため、地盤の表面においてすべり線が到達する範囲は、杭を中心として6Dp程度の範囲となる。
これを考慮して上記構成(1)では、杭の中心から改良体の外縁又は改良体に外接する多角形までの距離Lpiを2.6Dp超3.4Dp未満に設定している。これにより、境界深さから伝播するすべり線の略全域が改良体を通過することになり、すべり線における粘性ひいてはせん断力を高くすることができる。この結果として、すべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。
Cohesive soil-based soils are characterized by a small internal friction angle φ and an adhesive force c, and are generally considered to have an internal friction angle φ ≒ 0. Therefore, in clay ground (including clay-based ground), The boundary depth between I and the plastic zone II is at most about 2.5 times the outer diameter Dp of the pile, and the slip line propagates obliquely upward at an angle of 45 degrees from the boundary depth. For this reason, the range in which the slip line reaches on the surface of the ground is a range of about 6 Dp around the pile.
In consideration of this, in the above configuration (1), the distance Lpi from the center of the pile to the outer edge of the improved body or the polygon circumscribing the improved body is set to be more than 2.6 Dp and less than 3.4 Dp. As a result, substantially the entire area of the slip line propagating from the boundary depth passes through the improved body, and the viscosity of the slip line and thus the shearing force can be increased. As a result, the occurrence of slip lines is suppressed, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(2)本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭基礎は、
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、を備え、
前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定されている。
(2) The ground improvement composite pile foundation according to at least one embodiment of the present invention includes:
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
And one or more piles sunk inside the improved body,
A distance from the center of the pile to an outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is set based on a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground.

上記構成(2)によれば、杭の中心から改良体の外縁又は改良体に外接する多角形までの距離を塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定することで、境界深さから伝播するすべり線の略全域が改良体を通過するようにすることができる。この結果として、すべり線における粘性ひいてはせん断力を高くすることができ、すべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。   According to the above configuration (2), the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or the polygon circumscribing the improved body is set based on the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II. Substantially the entirety of the slip line propagating therefrom can pass through the improved body. As a result, it is possible to increase the viscosity and thus the shearing force of the slip line, suppress the occurrence of the slip line, and increase the horizontal resistance of the pile.

(3)幾つかの実施形態では、上記構成(1)又は(2)において、
前記改良体の周りの周辺地盤の表面を覆う地盤表面補強層を更に備える。
(3) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
It further includes a ground surface reinforcing layer that covers the surface of the surrounding ground around the improved body.

杭と改良体の一体性が高く、周辺地盤と改良体の強度差が大きい場合、改良体の周辺地盤ですべり線が発生し、周辺地盤が変形して水平抵抗が低下する虞がある。
この点、上記構成(3)によれば、周辺地盤の表面を地盤表面補強層で覆うことで、周辺地盤の変形を抑制し、杭の水平抵抗力を高めることができる。
If the pile and the improved body have a high degree of integration and the strength difference between the surrounding ground and the improved body is large, slip lines may occur in the surrounding ground of the improved body, and the surrounding ground may be deformed to lower the horizontal resistance.
In this regard, according to the above configuration (3), by covering the surface of the surrounding ground with the ground surface reinforcing layer, deformation of the surrounding ground can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(4)幾つかの実施形態では、上記構成(1)乃至(3)の何れか1つにおいて、
前記改良体の表面を覆う改良体表面補強層を更に備える。
(4) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (3),
The surface of the improved body further includes an improved body surface reinforcing layer.

上記構成(4)によれば、改良体表面補強層を設けることによって、改良体の変形を抑制することができ、杭の水平抵抗力を更に高めることができる。   According to the above configuration (4), by providing the improved body surface reinforcing layer, deformation of the improved body can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile can be further increased.

(5)幾つかの実施形態では、上記構成(4)において、
前記改良体表面補強層は金属製の板によって構成され、
前記板と一体に設けられ、前記改良体の内部、又は、前記改良体と当該改良体の周辺の周辺地盤との境界に埋設された突起を更に備える。
上記構成(5)によれば、突起を設けたことで、改良体の変形を抑制することができ、杭の水平抵抗力を高めることができる。
(5) In some embodiments, in the above configuration (4),
The improved body surface reinforcing layer is constituted by a metal plate,
The apparatus further includes a projection provided integrally with the plate and buried inside the improved body or at a boundary between the improved body and the surrounding ground around the improved body.
According to the above configuration (5), by providing the protrusion, the deformation of the improved body can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(6)幾つかの実施形態では、上記構成(5)において、
前記突起は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIとの境界深さに位置する前記杭の外周面の部位から上方に向けて斜めに伝播するすべり線を遮るように構成されている。
上記構成(6)によれば、突起によってすべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。
(6) In some embodiments, in the above configuration (5),
The protrusion is configured to block a slip line propagating obliquely upward from a portion of an outer peripheral surface of the pile located at a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground.
According to the configuration (6), the occurrence of a slip line is suppressed by the projection, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(7)幾つかの実施形態では、上記構成(5)又は(6)において、
前記板は、1つ以上の貫通孔を有する。
上記構成(7)によれば、板の貫通孔内に硬化前の改良体が浸入し、その後硬化することで、板と改良体の一体性が高くなる。このため、板によって改良体の変形を一層抑制することができ、杭の水平抵抗力を高めることができる。
(7) In some embodiments, in the above configuration (5) or (6),
The plate has one or more through holes.
According to the above configuration (7), the improved body before hardening enters the through-hole of the plate, and then hardens, thereby increasing the integrity of the plate and the improved body. For this reason, the deformation of the improved body can be further suppressed by the plate, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(8)幾つかの実施形態では、上記構成(5)乃至(7)の何れか1つにおいて、
前記板は、前記杭に接合されている。
上記構成(8)によれば、杭の変形や変位が板を介して改良体に伝達されることで、杭の変形や変位が抑制されるので、杭の水平抵抗力を一層高めることができる。
(8) In some embodiments, in any one of the configurations (5) to (7),
The plate is joined to the pile.
According to the above configuration (8), the deformation and displacement of the pile are transmitted to the improved body via the plate, whereby the deformation and displacement of the pile are suppressed, so that the horizontal resistance of the pile can be further increased. .

(9)幾つかの実施形態では、上記構成(1)乃至(8)の何れか1つにおいて、
前記改良体の内部に、前記杭に取り付けられた突起部を有し、
前記突起部は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIとの境界深さに位置する前記杭の外周面の部位から上方に向けて斜めに伝播するすべり線を遮るように配置されている。
上記構成(9)によれば、突起部によってすべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。
(9) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (8),
Inside the improved body, having a protrusion attached to the pile,
The protrusion is disposed so as to block a slip line that propagates obliquely upward from a portion of the outer peripheral surface of the pile located at a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground.
According to the above configuration (9), the occurrence of a slip line is suppressed by the projection, and the horizontal resistance of the pile can be increased.

(10)本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎は、
上記構成(1)乃至(9)の何れか1つに記載の地盤改良複合杭基礎と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備え、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たしている。
(10) The ground improvement composite pile combined independent footing foundation according to at least one embodiment of the present invention includes:
A ground improvement composite pile foundation according to any one of the above configurations (1) to (9),
A footing that is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete,
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
Satisfies the relationship indicated by.

上記構成(10)によれば、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、フーチングによって改良体の変形を抑制することができ、杭の水平抵抗力を高めることができる。また、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、上部構造からの鉛直荷重を改良体に直接負担させることができる。このため、上部構造の鉛直荷重を杭を介して改良体に伝達する必要がなく、杭頭接合構造を簡単にすることができるとともに、圧縮強度が低い杭を用いることが可能となる。   According to the configuration (10), since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, deformation of the improved body can be suppressed by the footing, and the horizontal resistance of the pile can be increased. Further, since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, the vertical load from the upper structure can be directly borne by the improved body. Therefore, it is not necessary to transmit the vertical load of the upper structure to the improved body via the pile, so that the pile head joint structure can be simplified and a pile having a low compressive strength can be used.

(11)本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法は、
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備え、前記地盤の表層部が粘土地盤によって構成されている地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法において、
前記杭の外径をDpとし、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離をLiとするとき、
前記距離Lpiが次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係を満たすように、前記杭の外径Dp及び前記距離Lpiを設定し、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たすように前記フーチングの底面積Af及び前記改良体の表面積Aiを設定する。
(11) A method for designing an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile according to at least one embodiment of the present invention includes:
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
One or more piles sunk inside the improved body;
The footing, which is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete, comprising: a ground improvement composite pile combined independent footing foundation combined with a soil layer in which the surface layer of the ground is made of clay ground,
When the outer diameter of the pile is Dp, and the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is Li,
The distance Lpi is given by the following equation:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
The outer diameter Dp of the pile and the distance Lpi are set so as to satisfy the relationship represented by
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
The bottom area Af of the footing and the surface area Ai of the improved body are set so as to satisfy the relationship expressed by:

上記構成(11)によれば、杭の中心から改良体の外縁又は改良体に外接する多角形までの距離Lpiを2.6Dp超3.4Dp未満に設定することにより、境界深さから伝播するすべり線の略全域が改良体を通過することになり、すべり線における粘性ひいてはせん断力を高くすることができる。この結果として、すべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。
また上記構成(11)によれば、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、フーチングによって改良体の変形を抑制することができ、杭の水平抵抗力を高めることができる。また、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、上部構造からの鉛直荷重を改良体に直接負担させることができる。このため、上部構造の鉛直荷重を杭を介して改良体に伝達する必要がなく、杭頭接合構造を簡単にすることができるとともに、圧縮強度が低い杭を用いることが可能となる。
According to the above configuration (11), the propagation from the boundary depth is performed by setting the distance Lpi from the center of the pile to the outer edge of the improved body or the polygon circumscribing the improved body to be more than 2.6 Dp and less than 3.4 Dp. Substantially the entire area of the slip line passes through the improved body, and the viscosity of the slip line and thus the shear force can be increased. As a result, the occurrence of slip lines is suppressed, and the horizontal resistance of the pile can be increased.
Further, according to the configuration (11), since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, deformation of the improved body can be suppressed by the footing, and the horizontal resistance of the pile can be increased. . Further, since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, the vertical load from the upper structure can be directly borne by the improved body. Therefore, it is not necessary to transmit the vertical load of the upper structure to the improved body via the pile, so that the pile head joint structure can be simplified and a pile having a low compressive strength can be used.

(12)本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎体の設計方法は、
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備える地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法において、
前記地盤における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離を設定し、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たすように前記フーチングの底面積Af及び前記改良体の表面積Aiを設定する。
(12) A method for designing an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile according to at least one embodiment of the present invention includes:
Provided on the surface layer of the ground, an improved body made of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer,
One or more piles sunk inside the improved body;
The footing, which is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete, comprising: a ground improvement composite pile combined independent footing foundation design method comprising:
Based on the boundary depth of the plastic zone I and the plastic zone II in the ground, set the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body,
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
The bottom area Af of the footing and the surface area Ai of the improved body are set so as to satisfy the relationship expressed by:

上記構成(12)によれば、杭の中心から改良体の外縁又は改良体に外接する多角形までの距離を塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定することで、境界深さから伝播するすべり線の略全域が改良体を通過するようにすることができる。この結果として、すべり線における粘性ひいてはせん断力を高くすることができ、すべり線の発生が抑制され、杭の水平抵抗力を高めることができる。
また上記構成(12)によれば、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、フーチングによって改良体の変形を抑制することができ、杭の水平抵抗力を高めることができる。また、フーチングが改良体の略表面全域に渡って設けられているので、上部構造からの鉛直荷重を改良体に直接負担させることができる。このため、上部構造の鉛直荷重を杭を介して改良体に伝達する必要がなく、杭頭接合構造を簡単にすることができるとともに、圧縮強度が低い杭を用いることが可能となる。
According to the above configuration (12), the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or the polygon circumscribing the improved body is set based on the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II. Substantially the entirety of the slip line propagating therefrom can pass through the improved body. As a result, it is possible to increase the viscosity and thus the shearing force of the slip line, suppress the occurrence of the slip line, and increase the horizontal resistance of the pile.
According to the above configuration (12), since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, deformation of the improved body can be suppressed by the footing, and the horizontal resistance of the pile can be increased. . Further, since the footing is provided over substantially the entire surface of the improved body, the vertical load from the upper structure can be directly borne by the improved body. Therefore, it is not necessary to transmit the vertical load of the upper structure to the improved body via the pile, so that the pile head joint structure can be simplified and a pile having a low compressive strength can be used.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、水平抵抗力が改善された地盤改良複合杭基礎、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎、及び、地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法が提供される。   According to at least one embodiment of the present invention, a ground improvement composite pile foundation with improved horizontal resistance, an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, and a method of designing an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile are provided. .

本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭基礎、及び、地盤改良複合杭基礎によって支持された上部構造を説明するための概略的な図である。It is a schematic diagram for explaining the ground improvement composite pile foundation concerning at least one embodiment of the present invention, and the upper structure supported by the ground improvement composite pile foundation. 地盤改良複合杭基礎を説明するための概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view for explaining a ground improvement composite pile foundation. 地盤改良複合杭基礎の概略的な平面図である。It is a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation. 杭頭部に水平力が作用したときの地盤の変形を説明するための図である。It is a figure for explaining deformation of the ground when a horizontal force acts on a pile head. 粘土地盤における、非排水せん断強度と境界深さの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between undrained shear strength and boundary depth in a clay ground. (a)及び(b)は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な平面図である。(A) and (b) are each a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 改良体表面補強層の作用効果を説明するための図である。It is a figure for explaining an operation effect of an improved body surface reinforcement layer. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な平面図である。It is a schematic plan view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiment of this invention. 図17の地盤改良複合杭基礎を構成する杭と板の概略的な部分断面図である。FIG. 18 is a schematic partial sectional view of a pile and a plate constituting the ground improvement composite pile foundation of FIG. 17. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な平面図である。It is a schematic plan view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiment of this invention. 図19の地盤改良複合杭基礎を構成する杭と板の概略的な部分断面図である。FIG. 20 is a schematic partial sectional view of a pile and a plate constituting the ground improvement composite pile foundation of FIG. 19. 本発明の他の一実施形態に係る地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎を説明するための概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view for explaining an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile according to another embodiment of the present invention. 図21の地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法の概略的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rough procedure of the design method of the independent footing foundation combined with ground improvement composite pile of FIG. 図22の設計方法を説明するための図である。23 is a diagram for explaining the design method in FIG. 22. FIG. 本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎の概略的な部分断面図である。It is a schematic fragmentary sectional view of the ground improvement composite pile foundation concerning other embodiments of the present invention. 砂質地盤におけるN値と境界深さZpcとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between N value and boundary depth Zpc in sandy ground. 砂質地盤における内部摩擦角φと境界深さZpcとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between internal friction angle (phi) in sandy ground, and boundary depth Zpc.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, the expression representing a shape such as a square shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a square shape or a cylindrical shape in a strictly geometrical sense, but also an uneven portion or a chamfer as long as the same effect can be obtained. A shape including a part and the like is also represented.

図1は、本発明の少なくとも一実施形態に係る地盤改良複合杭基礎(以下、単に杭基礎ともいう)1、及び、杭基礎1によって支持された上部構造5を説明するための概略的な図である。図2は、杭基礎1の一例である杭基礎1Aを説明するための概略的な部分断面図である。図3は、杭基礎1Aの概略的な平面図である。
上部構造5は、例えば、S造(鉄骨造)の中低層建築物であり、3〜4階程度の高さを有する。上部構造5は、例えば、店舗、倉庫、工場、体育館等として使用されるものである。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a ground improvement composite pile foundation (hereinafter, also simply referred to as a pile foundation) 1 according to at least one embodiment of the present invention, and an upper structure 5 supported by the pile foundation 1. It is. FIG. 2 is a schematic partial sectional view for explaining a pile foundation 1A which is an example of the pile foundation 1. FIG. 3 is a schematic plan view of the pile foundation 1A.
The upper structure 5 is, for example, an S-structure (steel frame) middle and low-rise building, and has a height of about 3 to 4 floors. The upper structure 5 is used, for example, as a store, a warehouse, a factory, a gymnasium, or the like.

図1〜図3に示したように、地盤改良複合杭基礎1Aは、改良体7と、1つ以上の杭9とを備えている。
改良体7は、地盤11の表層部に設けられ、表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成されている。なお、地盤11の表層部とは、地盤の表面側という意味である。改良体7は、表層部を撹拌しながら固化材を注入し、固化材が硬化することにより形成される。例えば、固化材はセメントミルクであり、改良体7はソイルセメントである。ソイルセメントは、例えば、200kN/m以上5000kN/m以下の圧縮強度を有する。改良体7は、例えば円柱形状を有するが、図3に2点鎖線で示したように角柱形状を有していてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the ground improvement composite pile foundation 1 </ b> A includes an improved body 7 and one or more piles 9.
The improved body 7 is provided on a surface portion of the ground 11, and is composed of soil and sand of the surface portion and a solidified material mixed with the soil and agitated. In addition, the surface part of the ground 11 means the surface side of the ground. The improved body 7 is formed by injecting a solidifying material while stirring the surface layer portion and hardening the solidifying material. For example, the solidifying material is cement milk, and the improved body 7 is soil cement. Soil cement, for example, has a compressive strength of 200 kN / m 2 or more 5000kN / m 2 or less. The improved body 7 has, for example, a cylindrical shape, but may have a prismatic shape as shown by a two-dot chain line in FIG.

1つ以上の杭9は、改良体7の内部に沈設されている。杭9の杭頭部9aは改良体7の表面から突出している。一方、杭9の先端部(下端部)9bは改良体7の内部に位置している。杭9は、例えば、中空の円筒形状又は角筒形状を有するが、中実であってもよい。杭9は、例えば、PRC杭(プレストレストコンクリート杭)やPHC杭(高強度プレストレストコンクリート杭)等のコンクリート杭や、鋼管杭である。杭9は、例えば、50mm以上500mm以下の外径を有し、好ましくは、300mm以下の外径を有する。   One or more piles 9 are submerged inside the improved body 7. The pile head 9 a of the pile 9 projects from the surface of the improved body 7. On the other hand, the tip (lower end) 9 b of the pile 9 is located inside the improved body 7. The stake 9 has, for example, a hollow cylindrical shape or a rectangular cylindrical shape, but may be solid. The pile 9 is, for example, a concrete pile such as a PRC pile (prestressed concrete pile) or a PHC pile (high-strength prestressed concrete pile), or a steel pipe pile. The pile 9 has, for example, an outer diameter of 50 mm or more and 500 mm or less, and preferably has an outer diameter of 300 mm or less.

地盤11の表層部は粘土地盤によって構成されている。粘土地盤は、粒径0.074mm以下のシルト又は粒径0.005mm以下の粘土を主成分とする地盤であるが、砂を多少含んでいてもよい。つまり、本明細書中での「粘土地盤」は、粘土性系地盤を含むものである。   The surface layer of the ground 11 is made of clay ground. The clay ground is a ground mainly composed of silt having a particle diameter of 0.074 mm or less or clay having a particle diameter of 0.005 mm or less, but may contain some sand. That is, the “clay ground” in the present specification includes a clay-based ground.

地盤改良複合杭基礎1Aにおいては、杭9を中心とする改良体7の外径をDiとし、杭9の外径をDpとしたとき、次式:
5.2Dp<Di<6.8Dp
で示される関係が満たされている。
なお、改良体7が角柱形状の場合、杭9を中心とする改良体7の外径Diとは、杭9を中心として改良体7に内接する円の直径をさすものとする。同様に、杭9が角柱形状の場合、杭9の外径Dpとは、杭9に内接する円の直径をさすものとする。
In the ground improvement composite pile foundation 1A, when the outer diameter of the improved body 7 centering on the pile 9 is Di and the outer diameter of the pile 9 is Dp, the following equation is used.
5.2Dp <Di <6.8Dp
Is satisfied.
In the case where the improved body 7 has a prismatic shape, the outer diameter Di of the improved body 7 about the pile 9 refers to the diameter of a circle inscribed in the improved body 7 about the pile 9. Similarly, when the pile 9 has a prismatic shape, the outer diameter Dp of the pile 9 refers to the diameter of a circle inscribed in the pile 9.

また別の表現をすれば、地盤改良複合杭基礎1Aにおいては、杭9の外径をDpとし、平面視にて杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離をLpiとしたとき、次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係が満たされている。
In other words, in the ground-improved composite pile foundation 1A, the outer diameter of the pile 9 is Dp, and from the center of the pile 9 to the outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7 in plan view. Where Lpi is the distance of
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
Is satisfied.

杭基礎1においては、杭9の頭部(杭頭部9a)が改良体7から突出しており、杭頭部9aは、コンクリートによって構成されたブロック形状のフーチング13によって囲まれている。フーチング13は、改良体7上に部分的に設けられ、上部構造5の鉛直荷重を杭9に伝達するように構成されている。フーチング13には、上部構造5の柱(鉄骨)15が立設されている。   In the pile foundation 1, the head of the pile 9 (pile head 9 a) protrudes from the improved body 7, and the pile head 9 a is surrounded by a block-shaped footing 13 made of concrete. The footing 13 is partially provided on the improved body 7, and is configured to transmit the vertical load of the upper structure 5 to the pile 9. On the footing 13, a column (steel frame) 15 of the upper structure 5 is erected.

図4は、杭頭部に水平力が作用したときの地盤の変形を説明するための図である。図5は、粘土地盤における、非排水せん断強度Cuと境界深さZpcの関係を示すグラフである。境界深さZpcは、塑性域Iと塑性域IIの境界の深さを示すものであり、杭の外径によって規格化されている。従って、境界深さZpcに杭の外径を乗じることによって、現実の境界深さを求めることができる。   FIG. 4 is a diagram for explaining deformation of the ground when a horizontal force acts on the pile head. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the undrained shear strength Cu and the boundary depth Zpc in the clay ground. The boundary depth Zpc indicates the depth of the boundary between the plastic region I and the plastic region II, and is standardized by the outer diameter of the pile. Accordingly, the actual boundary depth can be obtained by multiplying the boundary depth Zpc by the outer diameter of the pile.

図4に示したように、杭頭部に水平力が作用した場合、水平力の作用方向にて前方側(前面側)では、塑性域Iの土砂が杭によって押され、すべり線が発生して斜め上方へと変位し、水平力の作用方向にて後方側(背面側)では杭の変形にともなって塑性域Iの土砂が沈下する。
一方、水平力によって杭が変形したとしても、水平力の前方側の塑性域IIの土砂は、土被り圧が作用しているため、杭の側方に回り込んで後方側へと移動するのみで、上方へとは移動しない。
従って、水平力による杭の周辺の地盤の変形を抑制するためには、塑性域Iを改良することが重要であり、そのためには塑性域Iの深さを把握することが重要である。
As shown in FIG. 4, when a horizontal force acts on the pile head, the soil in the plastic region I is pushed by the pile on the front side (front side) in the direction of the horizontal force, and a slip line is generated. As a result, the soil in the plastic zone I sinks along with the deformation of the pile on the rear side (rear side) in the horizontal force acting direction.
On the other hand, even if the pile is deformed by the horizontal force, the soil in the plastic zone II on the front side of the horizontal force only moves around to the side of the pile and moves rearward due to the overburden pressure. And does not move upward.
Therefore, in order to suppress deformation of the ground around the pile due to horizontal force, it is important to improve the plastic region I, and for that purpose, it is important to grasp the depth of the plastic region I.

図5に示したように、粘土地盤では、塑性域Iと塑性域IIの境界深さは、最大で杭の外径Dpの2.5倍程度になり、すべり線は境界深さから45度の角度で斜め上方へと伝播する。このため、地盤の表面においてすべり線が到達する範囲は、杭を中心として6Dp程度の範囲となる。   As shown in FIG. 5, in the clay ground, the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II is about 2.5 times the outer diameter Dp of the pile at the maximum, and the slip line is 45 degrees from the boundary depth. At an angle of. For this reason, the range in which the slip line reaches on the surface of the ground is a range of about 6 Dp around the pile.

これを考慮して上記構成では、改良体7の外径Diを5.2Dp超6.8Dp未満に設定し、換言すれば、杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離Lpiを2.6Dp超3.4Dp未満に設定している。これにより、境界深さから伝播するすべり線16aの略全域が改良体7を通過することになり、すべり線16aにおける粘性ひいてはせん断力を高くすることができる。この結果として、すべり線16aの発生が抑制され、杭9の水平抵抗力を高めることができる。   In consideration of this, in the above configuration, the outer diameter Di of the improved body 7 is set to be more than 5.2 Dp and less than 6.8 Dp, in other words, the outer edge of the improved body 7 or the outer periphery of the improved body 7 is circumscribed from the center of the pile 9. The distance Lpi to the polygon is set to be more than 2.6 Dp and less than 3.4 Dp. As a result, substantially the entire area of the slip line 16a propagating from the boundary depth passes through the improved body 7, and the viscosity at the slip line 16a and thus the shearing force can be increased. As a result, the occurrence of the slip line 16a is suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

なお、改良体7の外径Diが大きすぎると、改良範囲が広くなり、作業時間及びコストの増加を招くことから、改良体7の外径Diは6Dpになるべく近い方がよい。このため、改良体7の外径Diは、好ましくは5.6Dp超6.4Dp未満に設定され、より好ましくは5.8Dp超6.2Dp未満に設定される。換言すれば、距離Lpiは、好ましくは2.8Dp超3.2Dp未満に設定され、より好ましくは2.9Dp超3.1Dp未満に設定される。   If the outer diameter Di of the improved body 7 is too large, the improvement range is widened, and the working time and cost are increased. Therefore, the outer diameter Di of the improved body 7 is preferably as close as possible to 6 Dp. Therefore, the outer diameter Di of the improved body 7 is preferably set to be more than 5.6 Dp and less than 6.4 Dp, and more preferably set to be more than 5.8 Dp and less than 6.2 Dp. In other words, distance Lpi is preferably set to be more than 2.8 Dp and less than 3.2 Dp, and more preferably set to be more than 2.9 Dp and less than 3.1 Dp.

以下、本発明の他の実施形態について説明するが、上述した実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。   Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, the same or similar configurations as those of the above-described embodiments will be denoted by the same names or reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

図6(a)は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Bの概略的な平面図である。地盤改良複合杭基礎1Bの改良体7は、複数の改良体7a,7b,7c,7dが一つとなって構成されている。このように、改良体7は、複数の改良体7a〜7dが部分的に重なるように配置されたラップ配置(例えば、杭形式、壁形式又はブロック形式)を採用したものであってもよいし、複数の改良体7a〜7dが相互に接するか離れている非ラップ配置(例えば、杭配置や接円配置)を採用したものであってもよい。そして、ラップ配置やオーバーラップ配置の場合、改良体7を構成する改良体7a〜7dの数は4つに限定されることはなく、2つ以上であればよい。
そして、各改良体7a,7b,7c,7dには杭9が沈設され、杭9の外径Dpと各改良体7a,7b,7c,7dの外径Diとの間には、次式:
5.2Dp<Di<6.8Dp
で示される関係が成立している。
FIG. 6A is a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation 1B according to another embodiment of the present invention. The improved body 7 of the ground improvement composite pile foundation 1B is configured by a plurality of improved bodies 7a, 7b, 7c, 7d. As described above, the improved body 7 may adopt a lap arrangement (for example, a pile type, a wall type, or a block type) in which a plurality of the improved types 7a to 7d are arranged so as to partially overlap. Alternatively, a non-wrap arrangement in which the plurality of improved bodies 7a to 7d are in contact with or apart from each other (for example, a pile arrangement or a tangent arrangement) may be employed. And in the case of a lap arrangement | positioning or an overlap arrangement | positioning, the number of the improved bodies 7a-7d which comprise the improved body 7 is not limited to four, What is necessary is just two or more.
A pile 9 is laid in each of the improved bodies 7a, 7b, 7c, 7d, and the following equation is provided between the outer diameter Dp of the pile 9 and the outer diameter Di of each of the improved bodies 7a, 7b, 7c, 7d.
5.2Dp <Di <6.8Dp
The relationship indicated by is established.

また別の表現をすれば、地盤改良複合杭基礎1Bにおいては、複数の改良体7a〜7dが1つの改良体7を構成している場合も考慮して、杭9の外径をDpとし、平面視にて杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離をLpiとしたとき、次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係が満たされている。
なお、改良体7に複数の杭9が沈設される場合、杭9同士の中心間隔Lcは、例えば2.0Dp以上2.5Dp以下に設定されるが、これに限定されることはない。
In other words, in the ground improvement composite pile foundation 1B, the outer diameter of the pile 9 is set to Dp in consideration of the case where the plurality of improved bodies 7a to 7d constitute one improved body 7, When the distance from the center of the pile 9 to the outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7 in plan view is Lpi, the following formula is used:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
Is satisfied.
When a plurality of piles 9 are laid in the improved body 7, the center interval Lc between the piles 9 is set to, for example, 2.0 Dp or more and 2.5 Dp or less, but is not limited thereto.

図6(b)は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1B’の概略的な平面図である。地盤改良複合杭基礎1B’の改良体7は、複数の改良体7e,7f,7g,7hが一つとなって構成されている。地盤改良複合杭基礎1B’の改良体7は、平面視にて改良体7e〜7hの重複面積が、地盤改良複合杭基礎1Bの改良体7における改良体7a〜7dの重複面積よりも小さくなるように、改良体7e〜7hの外径Di及び位置が決定されている。つまり、図6(a)に示すように、中心間隔Lcが2.0Dp以上2.5Dp以下で各改良体7a〜7dの中心に杭9が配置されている場合、改良体7a〜7dの重複面積が大きくなってしまうが、図6(b)に示すように、改良体7e〜7hの中心を杭9に対し偏位させれば、改良体7全体としての大きさは略同じであっても、各改良体7e〜7hの外径Diを小さくすることができる。   FIG. 6B is a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation 1B 'according to another embodiment of the present invention. The improved body 7 of the ground improvement composite pile foundation 1B 'is constituted by a plurality of improved bodies 7e, 7f, 7g, 7h. In the improved body 7 of the ground-improved composite pile foundation 1B ', the overlap area of the improved bodies 7e to 7h is smaller in plan view than the overlap area of the improved bodies 7a to 7d in the improved body 7 of the ground-improved composite pile foundation 1B. As described above, the outer diameter Di and the position of the improved bodies 7e to 7h are determined. That is, as shown in FIG. 6A, when the center interval Lc is 2.0 Dp or more and 2.5 Dp or less and the pile 9 is arranged at the center of each of the improved bodies 7 a to 7 d, the overlapping of the improved bodies 7 a to 7 d is performed. Although the area is increased, as shown in FIG. 6B, if the centers of the improved bodies 7e to 7h are shifted with respect to the pile 9, the size of the improved body 7 as a whole is substantially the same. Also, the outer diameter Di of each of the improved bodies 7e to 7h can be reduced.

地盤改良複合杭基礎1B’においても、杭9の外径をDpとし、平面視にて杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離をLpiとしたとき、次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係が満たされている。
なお一方、地盤改良複合杭基礎1B’においては、杭9の外径Dpと各改良体7e〜7fの外径Diとの間に、次式:
5.2Dp<Di<6.8Dp
で示される関係が必ずしも成立している必要はない。つまり、ラップ配置で杭9の中心が各改良体7e〜7fの中心から偏位している場合、2.6Dp<Lpi<3.4Dpが成立していればよく、5.2Dp<Di<6.8Dpである必要はない。
Also in the ground improvement composite pile foundation 1B ', when the outer diameter of the pile 9 is Dp, and the distance from the center of the pile 9 to the outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7 is Lpi in plan view. And the following formula:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
Is satisfied.
On the other hand, in the ground improvement composite pile foundation 1B ', the following formula is provided between the outer diameter Dp of the pile 9 and the outer diameter Di of each of the improved bodies 7e to 7f.
5.2Dp <Di <6.8Dp
It is not necessary that the relationship represented by is always established. That is, when the center of the pile 9 is deviated from the center of each of the improved bodies 7e to 7f in the lap arrangement, it is sufficient that 2.6 Dp <Lpi <3.4 Dp is satisfied, and 5.2 Dp <Di <6. It does not need to be .8 Dp.

図7は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Cの概略的な部分断面図である。
図7に示したように、地盤改良複合杭基礎1Cは、改良体7の周りの周辺地盤11aの表面を覆う地盤表面補強層17を更に備える点において、地盤改良複合杭基礎1Aと異なっている。
FIG. 7 is a schematic partial sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1C according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the ground improvement composite pile foundation 1C is different from the ground improvement composite pile foundation 1A in that the ground improvement composite pile foundation 1C further includes a ground surface reinforcement layer 17 covering the surface of the peripheral ground 11a around the improvement body 7. .

杭9と改良体7の一体性が高く、周辺地盤11aと改良体7の強度差が大きい場合、改良体7の周辺地盤11aですべり線16bが発生し、周辺地盤11aが変形して水平抵抗が低下する虞がある。
この点、上記構成によれば、周辺地盤11aの表面を地盤表面補強層17で覆うことで、周辺地盤11aの変形を抑制し、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
If the pile 9 and the improved body 7 are highly integrated and the difference in strength between the surrounding ground 11a and the improved body 7 is large, a slip line 16b occurs in the surrounding ground 11a of the improved body 7 and the surrounding ground 11a is deformed to cause horizontal resistance. May decrease.
In this regard, according to the above configuration, by covering the surface of the peripheral ground 11a with the ground surface reinforcing layer 17, the deformation of the peripheral ground 11a can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

なお、地盤表面補強層17の外径Drは、改良体7の外径Diの5.2倍超6.8倍未満であることが望ましいが、地盤表面補強層17の外径Drを当該範囲まで大きくした場合、地盤表面補強層17の面積が広くなりすぎてしまう。一方、図5によれば、境界深さZpcを1.5とすれば、非排水せん断強度Cuが0.625の範囲(N値に換算して0.1の範囲)までカバーすることができる。境界深さZpcを1.5とすれば、すべり線16bの到達範囲の外径は、杭9を中心として改良体7の外径Diの4倍(4Di)となる。この点を考慮し、地盤表面補強層17の外径Drは、改良体7の外径Diの4倍以上6.8倍未満に設定されるのが好ましい。   The outer diameter Dr of the ground surface reinforcing layer 17 is preferably more than 5.2 times and less than 6.8 times the outer diameter Di of the improved body 7. If it is increased, the area of the ground surface reinforcing layer 17 becomes too large. On the other hand, according to FIG. 5, if the boundary depth Zpc is set to 1.5, the undrained shear strength Cu can cover a range of 0.625 (a range of 0.1 in terms of N value). . Assuming that the boundary depth Zpc is 1.5, the outer diameter of the reach of the slip line 16b is four times (4Di) the outer diameter Di of the improved body 7 around the pile 9. In consideration of this point, the outer diameter Dr of the ground surface reinforcing layer 17 is preferably set to be four times or more and less than 6.8 times the outer diameter Di of the improved body 7.

幾つかの実施形態では、地盤表面補強層17は、コンクリート17a又はアスファルトによって構成されている。
上記構成によれば、地盤表面補強層17をコンクリート17a又はアスファルトによって構成することによって、簡単な構成にて、周辺地盤11aの変形を抑制し、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
In some embodiments, the ground surface reinforcement layer 17 is made of concrete 17a or asphalt.
According to the above configuration, by forming the ground surface reinforcing layer 17 with concrete 17a or asphalt, deformation of the surrounding ground 11a can be suppressed and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased with a simple configuration.

図8は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Dの概略的な部分断面図である。
図8に示したように、地盤改良複合杭基礎1Dは、改良体7の表面を覆う改良体表面補強層19を更に備える点において、地盤改良複合杭基礎1Aと異なっている。改良体表面層19は、杭頭部9aを囲むように設けられ、改良体7の表面に密着している。
FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1D according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, the ground improvement composite pile foundation 1 </ b> D differs from the ground improvement composite pile foundation 1 </ b> A in further including an improved body surface reinforcing layer 19 covering the surface of the improved body 7. The improved body surface layer 19 is provided so as to surround the pile head 9 a and is in close contact with the surface of the improved body 7.

上記構成によれば、改良体表面補強層19を設けることによって、改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を更に高めることができる。
ここで、図9は、改良体表面補強層19の作用効果を説明するための図である。図9に示したように、杭頭部9aに大きな水平力が作用すると、杭頭部9aは水平力の作用方向にて前方に移動し、後方に隙間が生じる。また、杭9の側方から前方に向かって30〜40度の角度にて亀裂が生じる。このように亀裂や隙間が生じると、水平力の作用方向にて改良体7の後方側は、杭9の水平方向の変位を抑制することができなくなってくる。
According to the above configuration, by providing the improved body surface reinforcing layer 19, the deformation of the improved body 7 can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be further increased.
Here, FIG. 9 is a diagram for explaining the function and effect of the improved body surface reinforcing layer 19. As shown in FIG. 9, when a large horizontal force acts on the pile head 9a, the pile head 9a moves forward in the direction in which the horizontal force acts, and a gap is created behind. Further, a crack is formed at an angle of 30 to 40 degrees from the side of the pile 9 toward the front. When a crack or a gap is generated in this way, the rearward side of the improved body 7 in the direction of action of the horizontal force cannot suppress the displacement of the pile 9 in the horizontal direction.

この点、改良体表面補強層19を設ければ、改良体7のすべりによる浮き上がりを抑えることができる。また、水平抵抗に最も寄与する地表面付近で、杭9と改良体7の一体性を高めることができ、杭9の変形を抑えることができる。このとき、隙間や亀裂が発生していたとしても、改良体表面補強層19を設けたことで、水平力の作用方向にて改良体7の後方側も杭9の変形抑制に寄与することができる。これらの結果、地震動のような繰り返し荷重に対しても、改良体表面補強層19を設ければ、改良体7の損傷を低減させることができる。かくして、改良体表面補強層19を設けることによって、改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を更に高めることができる。   In this regard, if the improved body surface reinforcing layer 19 is provided, it is possible to prevent the improved body 7 from rising due to slippage. Further, in the vicinity of the ground surface that contributes most to the horizontal resistance, the integration of the pile 9 and the improved body 7 can be enhanced, and the deformation of the pile 9 can be suppressed. At this time, even if a gap or a crack is generated, the rear side of the improved body 7 in the direction of the horizontal force contributes to the suppression of the deformation of the pile 9 by providing the improved body surface reinforcing layer 19. it can. As a result, even when the improved body surface reinforcing layer 19 is provided, the damage to the improved body 7 can be reduced even with a repeated load such as an earthquake motion. Thus, by providing the improved body surface reinforcing layer 19, the deformation of the improved body 7 can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be further increased.

図10〜図12は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1E〜1Gの概略的な部分断面図である。
図10〜図12に示したように、地盤改良複合杭基礎1E〜1Gは、地盤表面補強層17及び改良体表面補強層19を備えている点において、地盤改良複合杭基礎1C又は地盤改良複合杭基礎1Dと異なっている。
上記構成によれば、地盤表面補強層17及び改良体表面補強層19の両方を備えていることによって、杭9の水平抵抗力を更に高めることができる。
10 to 12 are schematic partial cross-sectional views of ground improvement composite pile foundations 1E to 1G according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 10 to 12, the ground improvement composite pile foundation 1 </ b> E to 1 </ b> G includes a ground improvement composite pile foundation 1 </ b> C or a ground improvement composite It is different from pile foundation 1D.
According to the above configuration, the provision of both the ground surface reinforcing layer 17 and the improved body surface reinforcing layer 19 can further increase the horizontal resistance of the pile 9.

幾つかの実施形態では、改良体表面補強層19は、図8及び図10に示したように金属製の板(鋼板)19aによって構成され、図11に示したように鉄筋コンクリート19bによって構成され、図12に示したようにコンクリート19cによって構成され、又は、アスファルトによって構成される。
上記構成によれば、改良体表面補強層19を金属製の板19a、鉄筋コンクリート19b、コンクリート19c又はアスファルトによって構成することによって、簡単な構成にて、改良体7の変形を抑制し、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
In some embodiments, the improved body surface reinforcing layer 19 is configured by a metal plate (steel plate) 19a as illustrated in FIGS. 8 and 10, and is configured by a reinforced concrete 19b as illustrated in FIG. As shown in FIG. 12, it is constituted by concrete 19c or is constituted by asphalt.
According to the above configuration, by forming the improved body surface reinforcing layer 19 from a metal plate 19a, reinforced concrete 19b, concrete 19c or asphalt, the deformation of the improved body 7 is suppressed with a simple structure, and the pile 9 Horizontal resistance can be increased.

図13は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Hの概略的な部分断面図である。
図13に示したように、地盤改良複合杭基礎1Hは、改良体7の内部に、杭9に取り付けられた突起部21を有する点において、地盤改良複合杭基礎1A等と異なっている。突起部21は、地盤11における塑性域Iと塑性域IIとの境界深さに位置する杭9の外周面の部位から上方に向けて斜めに伝播するすべり線16aを遮るように配置されている。
上記構成によれば、突起部21によってすべり線16aの発生が抑制され、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 13 is a schematic partial cross-sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1H according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 13, the ground-improved composite pile foundation 1H differs from the ground-improved composite pile foundation 1A and the like in that a protrusion 21 attached to the pile 9 is provided inside the improved body 7. The protrusion 21 is disposed so as to block the slip line 16a that propagates obliquely upward from a portion of the outer peripheral surface of the pile 9 located at the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground 11. .
According to the above configuration, the occurrence of the slip line 16 a is suppressed by the projection 21, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

幾つかの実施形態では、突起部21は、環状、C字状、筒状又は螺旋状の金属部材を含む。
上記構成によれば、突起部21が環状、C字状、筒状又は螺旋状の金属部材を含むことによって、簡単な構成にてすべり線16aの発生が抑制され、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
In some embodiments, the protrusion 21 includes an annular, C-shaped, tubular, or helical metal member.
According to the above configuration, since the protrusion 21 includes an annular, C-shaped, cylindrical, or spiral metal member, the occurrence of the slip line 16a is suppressed with a simple configuration, and the horizontal resistance of the pile 9 is reduced. Can be enhanced.

図14は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Jの概略的な部分断面図である。
図14に示したように、地盤改良複合杭基礎1Jは、板19aと一体に設けられた突起23を更に備える点において、図8に示した地盤改良複合杭基礎1Dと異なっている。突起23は、鉛直方向に延在し、改良体7の内部、又は、改良体7と周辺地盤11aとの境界に埋設されている。
上記構成によれば、突起23を設けたことで、改良体7と板19aの一体性が高くなる。また、突起23を設けたことで、すべり線16aが改良体7を通過して周辺地盤11aの表面に到達することが確実に防止される。これらの結果、改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1J according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 14, the ground improvement composite pile foundation 1J is different from the ground improvement composite pile foundation 1D shown in FIG. 8 in that the ground improvement composite pile foundation 1J further includes a projection 23 provided integrally with the plate 19a. The protrusion 23 extends in the vertical direction, and is buried inside the improved body 7 or at a boundary between the improved body 7 and the surrounding ground 11a.
According to the above-described configuration, the provision of the projections 23 increases the integration between the improved body 7 and the plate 19a. In addition, the provision of the projections 23 reliably prevents the slip line 16a from passing through the improved body 7 and reaching the surface of the surrounding ground 11a. As a result, deformation of the improved body 7 can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

図15は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Kの概略的な部分断面図である。
図15に示したように、地盤改良複合杭基礎1Kは、板19aと一体に設けられた複数の突起23を備え、突起23が改良体7に埋設されている点において、図8に示した地盤改良複合杭基礎1Dと異なっている。上記構成によれば、複数の突起23を設けたことで、改良体7と板19aの一体性が高くなる。また、複数の突起23を設けたことで、すべり線16aが改良体7を通過して周辺地盤11aの表面に到達することが確実に防止される。これらの結果、改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 15 is a schematic partial cross-sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1K according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 15, the ground improvement composite pile foundation 1K includes a plurality of protrusions 23 provided integrally with the plate 19a, and the protrusions 23 are embedded in the improved body 7 as shown in FIG. It is different from the ground improvement composite pile foundation 1D. According to the above configuration, the provision of the plurality of protrusions 23 enhances the integration between the improved body 7 and the plate 19a. In addition, the provision of the plurality of protrusions 23 reliably prevents the slip line 16a from passing through the improved body 7 and reaching the surface of the surrounding ground 11a. As a result, deformation of the improved body 7 can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

図16は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Lの概略的な部分断面図である。
図16に示したように、地盤改良複合杭基礎1Lは、板19aと一体に設けられた複数の突起23を備え、突起23の長さが相互に異なる点において、図15に示した地盤改良複合杭基礎1Kと異なっている。例えば、杭9から遠くなるほど、突起23の長さは長くなっている。
上記構成によれば、複数の突起23を設けたことで、改良体7と板19aの一体性が高くなる。また、複数の突起23を設けたことで、すべり線16aが改良体7を通過して周辺地盤11aの表面に到達することが確実に防止される。これらの結果、改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 16 is a schematic partial cross-sectional view of a ground improvement composite pile foundation 1L according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 16, the ground improvement composite pile foundation 1L includes a plurality of protrusions 23 provided integrally with the plate 19a, and the ground improvement shown in FIG. It is different from composite pile foundation 1K. For example, as the distance from the stake 9 increases, the length of the protrusion 23 increases.
According to the above configuration, the provision of the plurality of protrusions 23 enhances the integration between the improved body 7 and the plate 19a. In addition, the provision of the plurality of protrusions 23 reliably prevents the slip line 16a from passing through the improved body 7 and reaching the surface of the surrounding ground 11a. As a result, deformation of the improved body 7 can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

幾つかの実施形態では、突起23は、円筒形状若しくは角筒形状の金属製の筒、丸鋼若しくは異形の鉄筋、又は、平鋼等によって構成されている。
上記構成によれば、突起23を、円筒形状若しくは角筒形状の金属製の筒、丸鋼若しくは異形の鉄筋、又は、平鋼等によって構成することで、簡単な構成にて、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
In some embodiments, the protrusion 23 is formed of a cylindrical or square metal tube, a round bar or a deformed reinforcing bar, or a flat bar.
According to the above configuration, the protrusion 23 is formed of a cylindrical or square metal tube, a round bar or a deformed reinforcing bar, a flat bar, or the like. Resistance can be increased.

図17は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Mの概略的な平面図である。
図17に示したように、地盤改良複合杭基礎1Mは、板19aが1つ以上の貫通孔25を有する点において、図8に示した地盤改良複合杭基礎1D等と異なっている。
上記構成によれば、板19aの貫通孔25内に硬化前の改良体7が浸入し、その後硬化することで、板19aと改良体7が相互に密着し、板19aと改良体7の一体性が高くなる。このため、板19aによって改良体7の変形を一層抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 17 is a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation 1M according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 17, the ground improvement composite pile foundation 1M differs from the ground improvement composite pile foundation 1D shown in FIG. 8 in that the plate 19a has one or more through holes 25.
According to the above configuration, the improved body 7 before hardening enters the through hole 25 of the plate 19a and then hardens, whereby the plate 19a and the improved body 7 come into close contact with each other, and the plate 19a and the improved body 7 are integrated. The nature becomes high. Therefore, the deformation of the improved body 7 can be further suppressed by the plate 19a, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

図18は、地盤改良複合杭基礎1Mに用いられる杭9及び板19aの概略的な部分断面図である。図18に示したように、板19aと杭9は、相互に接合されている。例えば、コンクリート製の杭9に板19aを溶接により接合する場合、杭頭部9aに金属製の補強バンド27を設けておき、補強バンド27に板19aを溶接すればよい。
上記構成によれば、杭9の変形や変位が板19aを介して改良体7に伝達されることで、杭9の変形や変位が抑制されるので、杭9の水平抵抗力を一層高めることができる。
FIG. 18 is a schematic partial cross-sectional view of the pile 9 and the plate 19a used in the ground improvement composite pile foundation 1M. As shown in FIG. 18, the plate 19a and the pile 9 are joined to each other. For example, when joining the plate 19a to the concrete pile 9 by welding, a metal reinforcing band 27 may be provided on the pile head 9a, and the plate 19a may be welded to the reinforcing band 27.
According to the above configuration, since the deformation and displacement of the pile 9 are transmitted to the improved body 7 via the plate 19a, the deformation and displacement of the pile 9 are suppressed, so that the horizontal resistance of the pile 9 is further increased. Can be.

なお、図18中の杭9はPRC杭であり、中空で円筒形状のコンクリート部29と、コンクリート部29の両端に配置された端板31と、端板31間に設けられてコンクリート部29を貫通するPC鋼棒33とを備えている。補強バンド27は、コンクリート部29の両端部の外周面を覆っている。また、杭符号35は溶接部(隅肉溶接部)を示している。   The pile 9 in FIG. 18 is a PRC pile, and is a hollow and cylindrical concrete portion 29, end plates 31 disposed at both ends of the concrete portion 29, and a concrete portion 29 provided between the end plates 31. A penetrating PC steel rod 33 is provided. The reinforcing bands 27 cover the outer peripheral surfaces of both ends of the concrete portion 29. Further, a pile code 35 indicates a welded portion (fillet welded portion).

図19は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Nの概略的な平面図である。図20は、図19中のXX−XX線に沿う地盤改良複合杭基礎1Nに用いられる杭9及び板19aの概略的な部分断面図である。
図19及び図20に示したように、地盤改良複合杭基礎1Nは、杭9と板19aが相互に接合されながら、杭9と板19aとの間に隙間37が設けられている点において、図18に示した地盤改良複合杭基礎1Mと異なっている。
上記構成によれば、板19aの貫通孔25及び隙間37に硬化前の改良体7が浸入し、その後硬化することにより、板19と改良体7が相互に密着し、板19aと改良体7の一体性が高くなる。このため、板19aによって改良体7の変形を一層抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
FIG. 19 is a schematic plan view of a ground improvement composite pile foundation 1N according to another embodiment of the present invention. FIG. 20 is a schematic partial cross-sectional view of the pile 9 and the plate 19a used in the ground improvement composite pile foundation 1N along the line XX-XX in FIG.
As shown in FIGS. 19 and 20, the ground improvement composite pile foundation 1 </ b> N has a point that a gap 37 is provided between the pile 9 and the plate 19 a while the pile 9 and the plate 19 a are joined to each other. This is different from the ground improvement composite pile foundation 1M shown in FIG.
According to the above configuration, the improved body 7 before hardening enters the through holes 25 and the gaps 37 of the plate 19a and then hardens, whereby the plate 19 and the improved body 7 come into close contact with each other, and the plate 19a and the improved body 7 Is more integrated. Therefore, the deformation of the improved body 7 can be further suppressed by the plate 19a, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

図21は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎(以下、単にフーチング基礎ともいう)3の概略的な平面図である。フーチング基礎3は、地盤改良複合杭1Aとともに、改良体7の略表面全域に渡って設けられたフーチング13を備えている。フーチング13は、コンクリートによって構成されており、改良体7の表面から突出した杭頭部9aを囲んでいる。例えば、杭頭部9aは、50mm〜150mmの長さにて改良体7の表面から突出し、フーチング13によって囲まれている。従って、上部構造5に作用する水平力は、フーチング13を介して杭9に作用するように構成されている。   FIG. 21 is a schematic plan view of an independent footing foundation (hereinafter also simply referred to as a footing foundation) 3 used in combination with a ground improvement composite pile according to another embodiment of the present invention. The footing foundation 3 includes a footing 13 provided over substantially the entire surface of the improved body 7 together with the ground improvement composite pile 1A. The footing 13 is made of concrete and surrounds the pile head 9 a protruding from the surface of the improved body 7. For example, the pile head 9 a protrudes from the surface of the improved body 7 with a length of 50 mm to 150 mm, and is surrounded by the footing 13. Therefore, the horizontal force acting on the upper structure 5 is configured to act on the pile 9 via the footing 13.

一方、フーチング13は、ブロック形状を有し、上部構造5の鉛直荷重を改良体7の全域に渡って伝達するように構成されている。つまり、フーチング基礎3は、杭9によって上部構造5の鉛直荷重を支持するのではなく、改良体7によって支持する点において、杭基礎1と機能において異なっている。そのために、フーチング13の底面積は、改良体7の表面積と略等しく、例えば、フーチング13の底面積をAfとし、改良体7の表面積をAiとしたとき、底面積Afは、表面積Aiの0.8倍以上1.2倍以下であり(0.8Ai≦Af≦1.2Ai)、好ましくは0.9倍以上1.1倍以下であり、より好ましくは0.95倍以上1.05倍以下である。なお、改良体7の表面積Aiは、杭9が沈設された部分の面積、すなわち杭9の表面積も含む。フーチング13には、上部構造5の柱(鉄骨)15が立設されている。   On the other hand, the footing 13 has a block shape and is configured to transmit the vertical load of the upper structure 5 over the entire area of the improved body 7. In other words, the footing foundation 3 differs from the pile foundation 1 in function in that the vertical load of the upper structure 5 is not supported by the pile 9 but is supported by the improved body 7. Therefore, the bottom area of the footing 13 is substantially equal to the surface area of the improved body 7. For example, when the bottom area of the footing 13 is Af and the surface area of the improved body 7 is Ai, the bottom area Af is 0% of the surface area Ai. 0.8 to 1.2 times (0.8 Ai ≦ Af ≦ 1.2 Ai), preferably 0.9 to 1.1 times, more preferably 0.95 to 1.05 times It is as follows. The surface area Ai of the improved body 7 also includes the area of the portion where the pile 9 is laid, that is, the surface area of the pile 9. On the footing 13, a column (steel frame) 15 of the upper structure 5 is erected.

また、上記構成によれば、フーチング13が改良体7の略表面全域に渡って設けられているので、フーチング13によって改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。また、フーチング13が改良体7の略表面全域に渡って設けられているので、上部構造5からの鉛直荷重を改良体7に直接負担させることができる。このため、上部構造5の鉛直荷重を杭9を介して改良体7に伝達する必要がなく、杭頭接合構造を簡単にすることができるとともに、杭9として圧縮強度が低い杭を用いることが可能となる。杭頭接合構造を簡単にすることができるのは、対象とする中低層の建物では引抜力が作用しないことがほとんどである等の理由によるものであり、例えば、杭頭部9aをフーチング13に埋設するのみとし、杭頭部9aとフーチング13を鉄筋等で連結しないことを意味する。更に、上記構成によれば、杭9の鉛直荷重を改良体7に伝達するために、杭9に突起を設ける必要がない。ただし、後述するように、改良体7に鉛直荷重を伝達するためではなく、すべり線16aを遮るための突起を杭9に設けてもよい。   Further, according to the above configuration, since the footing 13 is provided over substantially the entire surface of the improved body 7, the deformation of the improved body 7 can be suppressed by the footing 13, and the horizontal resistance of the pile 9 is increased. be able to. Further, since the footing 13 is provided over substantially the entire surface of the improved body 7, the vertical load from the upper structure 5 can be directly applied to the improved body 7. For this reason, it is not necessary to transmit the vertical load of the upper structure 5 to the improved body 7 via the pile 9, so that the pile head joint structure can be simplified and a pile having a low compressive strength can be used as the pile 9. It becomes possible. The reason why the pile head joint structure can be simplified is that, for example, the pull-out force is hardly applied to the target middle and low-rise building. For example, the pile head 9a is attached to the footing 13. This means that the pile head 9a and the footing 13 are not connected by a reinforcing bar or the like. Further, according to the above configuration, it is not necessary to provide a protrusion on the pile 9 in order to transmit the vertical load of the pile 9 to the improved body 7. However, as will be described later, a protrusion for blocking the slip line 16a may be provided on the pile 9 instead of transmitting the vertical load to the improved body 7.

図22は、図21のフーチング基礎3の設計方法(以下、単に設計方法ともいう)の概略的な手順を示すフローチャートである。図23は、設計方法を説明するための図である。
図22に示したように、設計方法は、地盤表層部判定工程S1、改良体径設定工程S3、杭本数設定工程S5、杭水平抵抗力判定工程S7、改良体深さ設定工程S9、及び、鉛直支持力判定工程S11を備えている。
FIG. 22 is a flowchart showing a schematic procedure of a method of designing the footing foundation 3 in FIG. 21 (hereinafter, also simply referred to as a design method). FIG. 23 is a diagram for explaining the design method.
As shown in FIG. 22, the design method includes a ground surface layer determining step S1, an improved body diameter setting step S3, a pile number setting step S5, a pile horizontal resistance determining step S7, an improved body depth setting step S9, and A vertical support force determination step S11 is provided.

地盤表層部判定工程S1では、地盤11の表層部の改良が必要であるか否かを判定する。具体的には、地盤11の表層部が粘土地盤であり軟弱である場合に、改良が必要であると判定する。
改良が必要である場合、改良体径設定工程S3及び杭本数設定工程S5が実施される。
改良体径設定工程S3では、杭9を中心とする改良体7の外径をDiとし、杭9の外径をDpとしたとき、次式:
5.2Dp<Di<6.8Dp
で示される関係が満たされるように、改良体7の外径Di及び杭9の外径Dpが設定される。
In the ground surface layer determining step S1, it is determined whether or not the surface layer of the ground 11 needs to be improved. Specifically, when the surface portion of the ground 11 is clay ground and is soft, it is determined that improvement is necessary.
If improvement is required, an improved body diameter setting step S3 and a pile number setting step S5 are performed.
In the improved body diameter setting step S3, when the outer diameter of the improved body 7 centering on the pile 9 is Di and the outer diameter of the pile 9 is Dp, the following equation is used:
5.2Dp <Di <6.8Dp
The outer diameter Di of the improved body 7 and the outer diameter Dp of the pile 9 are set so as to satisfy the relationship indicated by.

あるいは、改良体径設定工程S3では、杭9の外径をDpとし、平面視にて杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離をLpiとしたとき、次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係が満たされるように、杭9の外径Dp及び杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離Lpiが設定される。
Alternatively, in the improved body diameter setting step S3, when the outer diameter of the pile 9 is Dp, and the distance from the center of the pile 9 to the outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7 is Lpi in plan view. And the following formula:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
Are set so as to satisfy the relationship represented by the following formula (4): the outer diameter Dp of the pile 9 and the distance Lpi from the center of the pile 9 to the outer edge of the improved body 7 or a polygon circumscribing the improved body 7.

杭本数設定工程S5では、改良体7に沈設される杭9の数nが適宜設定される。なお、1つの改良体7に複数の杭9が沈設される場合、杭9の中心間隔Lcは、例えば、2.0Dp〜2.5Dpに設定される。   In the pile number setting step S5, the number n of the piles 9 set in the improved body 7 is appropriately set. When a plurality of piles 9 are laid down in one improved body 7, the center interval Lc of the piles 9 is set to, for example, 2.0 Dp to 2.5 Dp.

改良体径設定工程S3及び杭本数設定工程S5の後、杭水平抵抗力判定工程S7が実施される。杭水平抵抗力判定工程S7では、改良体径設定工程S3及び杭本数設定工程S5で設定された仕様に基づいて、杭9の水平抵抗力が判定される。
具体的には、上部構造5を考慮してフーチング13から各杭9に作用する水平荷重Q/nを与え、杭9の水平変位量や発生曲げモーメント等が許容値以内であるか否か判定する。水平変位量や発生曲げモーメント等が許容値を超えている場合、杭9の水平抵抗力は不十分であると判定され、改良体径設定工程S3及び杭本数設定工程S5が再度実施される。
After the improved body diameter setting step S3 and the pile number setting step S5, a pile horizontal resistance determining step S7 is performed. In the pile horizontal resistance determination step S7, the horizontal resistance of the pile 9 is determined based on the specifications set in the improved body diameter setting step S3 and the pile number setting step S5.
Specifically, a horizontal load Q / n acting on each pile 9 is given from the footing 13 in consideration of the upper structure 5, and it is determined whether the horizontal displacement amount, the generated bending moment, and the like of the pile 9 are within allowable values. I do. If the amount of horizontal displacement or the generated bending moment exceeds the allowable value, it is determined that the horizontal resistance of the pile 9 is insufficient, and the improved body diameter setting step S3 and the number of piles setting step S5 are performed again.

一方、水平変位量や発生曲げモーメント等が許容値以内であれば、杭9の水平抵抗力は十分であると判定され、改良体深さ設定工程S9が実施される。
改良体深さ設定工程S9では、改良体7の長さLiが適宜設定される。改良体7の長さLiは、杭9の長さ(杭長)Lp以上に設定される(Li≧Lp)。なお、杭長Lpは、杭9を長い杭とみなせるように設定される。具体的には、杭9の特性値βを用いて杭長Lpは、次式:
Lp>3/β
を満たすように設定される。
なお、特性値βは次式:
β=(khDp/4EI)^0.25
で示される。式中の記号は以下の通りである。
kh:水平地盤反力係数 kh=ξ・α・700N・(Dp)^−0.75
N:N値
Dp:無次元化杭径(杭径をcmで表した無次元化数値)
ξ:割り増し係数
α:定数
On the other hand, if the horizontal displacement, the generated bending moment, and the like are within the allowable values, it is determined that the horizontal resistance of the pile 9 is sufficient, and the improved body depth setting step S9 is performed.
In the improved body depth setting step S9, the length Li of the improved body 7 is appropriately set. The length Li of the improved body 7 is set to be equal to or longer than the length (pile length) Lp of the pile 9 (Li ≧ Lp). The pile length Lp is set so that the pile 9 can be regarded as a long pile. Specifically, using the characteristic value β of the pile 9, the pile length Lp is calculated by the following equation:
Lp> 3 / β
Is set to satisfy.
Note that the characteristic value β is expressed by the following equation:
β = (khDp / 4EI) ^ 0.25
Indicated by The symbols in the formula are as follows.
kh: Horizontal ground reaction force coefficient kh = {. alpha..700N. (Dp)}-0.75
N: N value Dp: Non-dimensional pile diameter (Dimensionless numerical value expressing pile diameter in cm)
ξ: Premium coefficient α: Constant

改良体深さ設定工程S9の後、鉛直支持力判定工程S11が実施される。鉛直支持力判定工程S11では、改良体7の鉛直支持力が十分であるか否かが判定される。
具体的には、鉛直支持力が十分であるか否かは、次式:
qa=min(q1,q2)≧σe=Na/Af
が成立するか否かによって判定される。
なお、式中の記号は以下の通りである。
qa1=(1/3)・{(qd・Ab+ψΣτdi・hi)/Af}
qa2=(1/3)・{(Rpu+ψΣτd・hi)/Af}
σe:改良体鉛直応力度
Na:長期柱軸力
qd:下部地盤の極限鉛直支持力度(kN/m
Ab:改良体の底面積(m
τdi:改良体の各層の極限周面摩擦応力度(kN/m
hi:各層の層厚(m)
ψ:改良体の外周長(m)
Af:フーチングの底面積又は改良体の断面積(m
Rpu:改良体の極限先端鉛直支持力(kN/m
After the improved body depth setting step S9, a vertical support force determining step S11 is performed. In the vertical support force determination step S11, it is determined whether the vertical support force of the improved body 7 is sufficient.
Specifically, whether the vertical bearing capacity is sufficient is determined by the following equation:
qa = min (q1, q2) ≧ σe = Na / Af
Is determined based on whether or not is established.
The symbols in the formula are as follows.
qa1 = (1/3) · {(qd · Ab + {τdi · hi) / Af}
qa2 = (1/3) · {(Rpu + {τd · hi) / Af}
σe: Improved body vertical stress Na: Long-term column axial force qd: Ultimate vertical bearing capacity of the lower ground (kN / m 2 )
Ab: Bottom area of the improved body (m 2 )
τdi: Ultimate peripheral friction stress of each layer of the improved body (kN / m 2 )
hi: Layer thickness of each layer (m)
ψ: Perimeter length of improved body (m)
Af: Footing bottom area or cross-sectional area of improved body (m 2 )
Rpu: Ultimate tip vertical bearing capacity of the improved body (kN / m 2 )

すなわち、フーチング13から改良体7に作用する鉛直応力度σeを、改良体7及び改良体7の下部地盤が支持することができるか否かを判定する。
改良体7の鉛直支持力が不十分であると判定された場合、杭本数の設定変更が必要であれば、杭本数設定工程S5が再度実施され、不必要であれば、改良体深さ設定工程S9が再度実施される。一方、改良体7の鉛直支持力が十分であると判定された場合、設計は終了する。
That is, it is determined whether or not the vertical stress σe acting on the improved body 7 from the footing 13 can be supported by the improved body 7 and the lower ground of the improved body 7.
When it is determined that the vertical support force of the improved body 7 is insufficient, the pile number setting step S5 is performed again if the setting change of the number of piles is necessary, and if it is unnecessary, the depth setting of the improved body is performed. Step S9 is performed again. On the other hand, when it is determined that the vertical support force of the improved body 7 is sufficient, the design ends.

上述した設計方法を地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法に適用する場合、フーチング13の底面積をAfとし、改良体7の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たすように、フーチング13の底面積Af及び改良体の表面積Aiを設定する。
When the above-mentioned design method is applied to the design method of the independent footing foundation combined with the ground improvement composite pile, when the bottom area of the footing 13 is Af and the surface area of the improved body 7 is Ai, the following formula is used.
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
The bottom area Af of the footing 13 and the surface area Ai of the improved body are set so as to satisfy the relationship expressed by.

上記した地盤改良複合杭基礎の設計方法によれば、改良体7の外径Diを5.2Dp超6.8Dp未満に設定することにより、あるいは杭9の中心から改良体7の外縁又は改良体7に外接する多角形までの距離Lpiを2.6Dp超3.4Dp未満に設定することにより、境界深さから伝播するすべり線16aの略全域が改良体を通過することになり、すべり線16aにおける粘性ひいてはせん断力を高くすることができる。この結果として、すべり線16aの発生が抑制され、杭9の水平抵抗力を高めることができる。   According to the design method of the ground improvement composite pile foundation described above, the outer diameter Di of the improved body 7 is set to be more than 5.2 Dp and less than 6.8 Dp, or the outer edge of the improved body 7 or the improved body from the center of the pile 9. By setting the distance Lpi to the polygon circumscribing 7 at more than 2.6 Dp and less than 3.4 Dp, substantially the entire area of the slip line 16 a propagating from the boundary depth passes through the improved body, and the slip line 16 a , And thus the shearing force can be increased. As a result, the occurrence of the slip line 16a is suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

また上記した地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法によれば、フーチング13が改良体7の略表面全域に渡って設けられているので、フーチング13によって改良体7の変形を抑制することができ、杭9の水平抵抗力を高めることができる。また、フーチング13が改良体7の略表面全域に渡って設けられているので、上部構造5からの鉛直荷重を改良体7に直接負担させることができる。このため、上部構造5の鉛直荷重を杭9を介して改良体7に伝達する必要がなく、杭頭接合構造を簡単にすることができるとともに、上部構造5の鉛直荷重を杭9介して改良体7へ伝達させるための突起などを杭9に設ける必要がなく、杭9として圧縮強度が低い杭を用いることが可能となる。   In addition, according to the above-described method for designing an independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, since the footing 13 is provided over substantially the entire surface of the improved body 7, the deformation of the improved body 7 can be suppressed by the footing 13. Thus, the horizontal resistance of the pile 9 can be increased. Further, since the footing 13 is provided over substantially the entire surface of the improved body 7, the vertical load from the upper structure 5 can be directly applied to the improved body 7. Therefore, it is not necessary to transmit the vertical load of the upper structure 5 to the improved body 7 via the pile 9, so that the pile head joint structure can be simplified and the vertical load of the upper structure 5 can be improved through the pile 9. It is not necessary to provide a projection or the like for transmitting to the body 7 on the pile 9, and it is possible to use a pile having a low compressive strength as the pile 9.

図24は、本発明の他の実施形態に係る地盤改良複合杭基礎1Pを用いたフーチング基礎3の概略的な部分断面図である。
先述した実施形態では、地盤11の表層部は粘土地盤であったが、地盤改良複合杭基礎1Pは、砂を主成分とする砂質地盤に適用される。地盤11の表層部が砂質地盤であっても、杭9を中心とする改良体7の外径Diを、地盤11における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定すればよい。
ここで、図25は、砂質地盤におけるN値(標準貫入試験による打撃回数)と境界深さZpcとの関係を示すグラフである。図26は、砂質地盤における内部摩擦角φと境界深さZpcとの関係を示すグラフである。すべり線16aの角度θは、次式:
θ=45+φ/2
によって表される。
FIG. 24 is a schematic partial sectional view of a footing foundation 3 using a ground improvement composite pile foundation 1P according to another embodiment of the present invention.
In the embodiment described above, the surface layer of the ground 11 is clay ground, but the ground improvement composite pile foundation 1P is applied to sandy ground mainly composed of sand. Even if the surface portion of the ground 11 is sandy ground, the outer diameter Di of the improved body 7 centering on the pile 9 may be set based on the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground 11. .
Here, FIG. 25 is a graph showing the relationship between the N value (the number of impacts by the standard penetration test) and the boundary depth Zpc in the sandy ground. FIG. 26 is a graph showing the relationship between the internal friction angle φ and the boundary depth Zpc in a sandy ground. The angle θ of the slip line 16a is given by the following equation:
θ = 45 + φ / 2
Represented by

従って、図25及び図26を用いて、砂質地盤であっても、N値から境界深さを求め、更にすべり線16aの角度θを求めることで、境界深さから伝播したすべり線16aが地盤11の表面に到達する範囲を把握することができる。当該範囲を改良体7とすることで、すべり線16aが全域に渡って改良体7を通過するようにすることができる。
かくして、杭9を中心とする改良体7の外径Diを、地盤11における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定し、境界深さから伝播したすべり線16aが全域に渡って改良体7を通過するようにすれば、すべり線16aにおける粘性ひいてはせん断力を高くすることができ、すべり線16aの発生が抑制され、杭9の水平抵抗力を高めることができる。
Therefore, using FIG. 25 and FIG. 26, even in a sandy ground, the boundary depth is determined from the N value, and the angle θ of the slip line 16a is further determined. The range reaching the surface of the ground 11 can be grasped. By setting the range as the improved body 7, the slip line 16a can pass through the improved body 7 over the entire area.
Thus, the outer diameter Di of the improved body 7 centering on the pile 9 is set based on the boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground 11, and the slip line 16a propagated from the boundary depth extends over the entire region. If it passes through the improved body 7, the viscosity at the slip line 16a and hence the shearing force can be increased, the occurrence of the slip line 16a can be suppressed, and the horizontal resistance of the pile 9 can be increased.

最後に、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態やこれらを組み合わせた形態も含む。   Lastly, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modification of the above-described embodiment and a combination thereof.

1,1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1J,1K,1L,1M,1N,1P 地盤改良複合杭基礎
3 地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎
5 上部構造
7,7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7h 改良体
9 杭
9a 杭頭部
9b 先端部
11 地盤
11a 周辺地盤
13 フーチング
15 柱
16a,16b すべり線
17 地盤表面補強層
17a コンクリート
19 改良体表面補強層
19a 板
19b 鉄筋コンクリート
19c コンクリート
21 突起部
23 突起
25 貫通孔
27 補強バンド
29 コンクリート部
31 端板
33 PC鋼棒
35 溶接部(隅肉溶接部)
37 隙間
1,1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1J, 1K, 1L, 1M, 1N, 1P Ground improvement composite pile foundation 3 Ground improvement composite pile combined independent footing foundation 5 Superstructure 7,7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h Improved body 9 Pile 9a Pile head 9b Tip 11 Ground 11a Peripheral ground 13 Footing 15 Column 16a, 16b Slip line 17 Ground surface reinforcing layer 17a Concrete 19 Improved body surface reinforcement Layer 19a Plate 19b Reinforced concrete 19c Concrete 21 Projection 23 Projection 25 Through hole 27 Reinforcement band 29 Concrete part 31 End plate 33 PC steel rod 35 Welded part (fillet welded part)
37 gap

Claims (12)

地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、を備え、
前記地盤の表層部は粘土地盤によって構成され、
前記杭の外径をDpとし、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離をLpiとするとき、
前記距離Lpiが次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係を満たしている
ことを特徴とする地盤改良複合杭基礎。
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
And one or more piles sunk inside the improved body,
The surface layer of the ground is constituted by clay ground,
When the outer diameter of the pile is Dp, and the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is Lpi,
The distance Lpi is given by the following equation:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
A ground-improved composite pile foundation, which satisfies the relationship shown in (1).
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、を備え、
前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて設定されている
ことを特徴とする地盤改良複合杭基礎。
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
And one or more piles sunk inside the improved body,
The distance from the center of the pile to an outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is set based on a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground. Ground improvement composite pile foundation.
前記改良体の周りの周辺地盤の表面を覆う地盤表面補強層を更に備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良複合杭基礎。
The ground improvement composite pile foundation according to claim 1 or 2, further comprising a ground surface reinforcing layer that covers a surface of a surrounding ground around the improved body.
前記改良体の表面を覆う改良体表面補強層を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の地盤改良複合杭基礎。
The ground improvement composite pile foundation according to any one of claims 1 to 3, further comprising an improved body surface reinforcing layer that covers a surface of the improved body.
前記改良体表面補強層は金属製の板によって構成され、
前記板と一体に設けられ、前記改良体の内部、又は、前記改良体と当該改良体の周辺の周辺地盤との境界に埋設された突起を更に備える
ことを特徴とする請求項4に記載の地盤改良複合杭基礎。
The improved body surface reinforcing layer is constituted by a metal plate,
The projection according to claim 4, further comprising a protrusion provided integrally with the plate and embedded in the inside of the improved body or at a boundary between the improved body and a peripheral ground around the improved body. Ground improvement composite pile foundation.
前記突起は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIとの境界深さに位置する前記杭の外周面の部位から上方に向けて斜めに伝播するすべり線を遮るように構成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の地盤改良複合杭基礎。
The protrusion is configured to block a slip line propagating obliquely upward from a portion of the outer peripheral surface of the pile located at a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground. The ground improvement composite pile foundation according to claim 5, characterized in that:
前記板は、1つ以上の貫通孔を有する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の地盤改良複合杭基礎。
The ground improvement composite pile foundation according to claim 5, wherein the plate has one or more through holes.
前記板は、前記杭に接合されている
ことを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の地盤改良複合杭基礎。
The ground improvement composite pile foundation according to any one of claims 5 to 7, wherein the board is joined to the pile.
前記改良体の内部に、前記杭に取り付けられた突起部を有し、
前記突起部は、前記地盤における塑性域Iと塑性域IIとの境界深さに位置する前記杭の外周面の部位から上方に向けて斜めに伝播するすべり線を遮るように配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の地盤改良複合杭基礎。
Inside the improved body, having a protrusion attached to the pile,
The protrusion is disposed so as to block a slip line that propagates obliquely upward from a portion of the outer peripheral surface of the pile located at a boundary depth between the plastic region I and the plastic region II in the ground. The ground improvement composite pile foundation according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の地盤改良複合杭基礎と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備え、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たしている
ことを特徴とする地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎。
The ground improvement composite pile foundation according to any one of claims 1 to 9,
A footing that is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete,
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
An independent footing foundation combined with a ground improvement composite pile, which satisfies the relationship shown in (1).
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備え、前記地盤の表層部が粘土地盤によって構成されている地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法において、
前記杭の外径をDpとし、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離をLとするとき、
前記距離Lpiが次式:
2.6Dp<Lpi<3.4Dp
で示される関係を満たすように、前記杭の外径Dp及び前記距離Lpiを設定し、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たすように前記フーチングの底面積Af及び前記改良体の表面積Aiを設定する
ことを特徴とする地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法。
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
One or more piles sunk inside the improved body;
The footing, which is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete, comprising: a ground improvement composite pile combined independent footing foundation combined with a soil layer in which the surface layer of the ground is made of clay ground,
When the outer diameter of the pile is Dp, and the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body is L,
The distance Lpi is given by the following equation:
2.6Dp <Lpi <3.4Dp
The outer diameter Dp of the pile and the distance Lpi are set so as to satisfy the relationship represented by
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
A bottom foot area Af of the footing and a surface area Ai of the improved body are set so as to satisfy the following relationship.
地盤の表層部に設けられ、前記表層部の土砂及び該土砂と撹拌混合された固化材によって構成された改良体と、
前記改良体の内部に沈設された1つ以上の杭と、
前記杭及び前記改良体の上に配置され、コンクリートによって構成されるフーチングと、を備える地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法において、
前記地盤における塑性域Iと塑性域IIの境界深さに基づいて、前記杭の中心から前記改良体の外縁又は前記改良体に外接する多角形までの距離を設定し、
前記フーチングの底面積をAfとし、前記改良体の表面積をAiとしたとき、次式:
0.8Ai≦Af≦1.2Ai
で示される関係を満たすように前記フーチングの底面積Af及び前記改良体の表面積Aiを設定する
ことを特徴とする地盤改良複合杭併用独立フーチング基礎の設計方法。
Provided on the surface layer of the ground, an improved body composed of a solidified material that is agitated and mixed with the earth and sand of the surface layer and the earth and sand,
One or more piles sunk inside the improved body;
The footing, which is arranged on the pile and the improved body and is made of concrete, comprising: a ground improvement composite pile combined independent footing foundation design method comprising:
Based on the boundary depth of the plastic zone I and the plastic zone II in the ground, set the distance from the center of the pile to the outer edge of the improved body or a polygon circumscribing the improved body,
Assuming that the bottom area of the footing is Af and the surface area of the improved body is Ai, the following formula:
0.8Ai ≦ Af ≦ 1.2Ai
A bottom foot area Af of the footing and a surface area Ai of the improved body are set so as to satisfy the following relationship.
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日本建築学会, 建築基礎構造設計指針, vol. 第268−269頁、第279−282頁, JPN6022025830, 10 August 2004 (2004-08-10), JP, ISSN: 0004953372 *
日本道路協会, 杭基礎設計便覧 平成18年度改訂版, JPN6022025829, 27 April 2007 (2007-04-27), JP, pages 391 - 394, ISSN: 0004953373 *

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