JPH1068134A - 基礎形状及び基礎補強工法の判断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直接基礎を設計する基礎設計者のカンに頼る
ことなく、熟練した設計者でなくとも、また、基礎の設
計者が異なっても同様の判断結果となる定量的な数値の
根拠を持った基礎形状と基礎補強工法の判断方法を提供
する。 【解決手段】 Ｎ値データファイルと、土質・地下水位
データファイルと、建物条件データファイルと、基礎補
強条件データファイルと、基礎形状データファイルとを
有し、各データファイルに記録されたデータに基づいて
演算手段にて所定の演算を行い、この演算を受けて基礎
形状判断手段または基礎補強工法判断手段にて形成可能
な基礎形状または、基礎の補強方法を判断し、あわせ
て、基礎補強工法の工事費用を演算することができる基
礎形状または基礎補強工法の判断方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低層建物を建築す
る際における地盤の調査データと当該地盤に建設される
建物条件データとに基づき、形成可能な直接基礎の形状
を判断するとともに、直接基礎の形成が不適と判断され
た際においては、基礎の補強工法を判断する基礎形状と
基礎補強工法の判断方法の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】低層建物の基礎の設計は、敷地地盤のＮ
値や土質・地下水位等の各種地盤調査データや、建設さ
れる建物の建築面積，階数等の建物条件データ等を勘案
して総合的に行われる。従来においては、当該地盤に直
接基礎の形成が可能か否か、また、直接基礎の形成が不
適である場合には、どのような補強工法を採用するか等
の設計を行う建物基礎の設計は、地盤と建築に関する総
合的な知識と経験が必要であって、最終的には各設計者
のカンに頼る面が多く、熟練を要するものとなってい
た。したがってまた、その時々における判断のブレを避
けることができなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
の解決をめざして創案されたものであり、直接基礎を設
計する基礎設計者のカンに頼ることなく、熟練した設計
者でなくとも、また、基礎の設計者が異なっても同様の
判断結果となる定量的な数値の根拠を持った基礎形状の
判断を、簡単な操作にて行うことができる基礎形状の判
断方法の提供をその目的としている。また、この基礎形
状の判断方法において、直接基礎の形成が不適と判断さ
れた地盤において、採用可能な基礎補強工法を簡単な操
作にて判断することができ、あわせて、当該採用可能な
基礎補強工法の各工事費用を算出することができる基礎
補強工法の判断方法の提供をその目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明においては、地盤状況の調査
データ等に基づいて当該地盤に形成可能な直接基礎の形
状を判断する基礎形状の判断方法であって、Ｎ値を入力
するための入力画面データ及び入力されたデータを記録
するＮ値データファイル（６ａ）と、土質・地下水位デ
ータを入力するための入力画面データ及び入力されたデ
ータを記録する土質・地下水位データファイル（６ｂ）
と、当該地盤に建設される建物条件データを入力するた
めの入力画面データ及び入力されたデータを記録する建
物条件データファイル（６ｃ）とを有し、前記各データ
ファイルから入力画面データを順次読み出し、当該読み
出されたデータに基づいて表示装置（４）に入力画面を
順次表示し、当該表示された入力画面上において各入力
項目の入力が行われるとともに、当該入力されたデータ
を前記各データファイルに記録し、当該記録された各デ
ータファイルのデータと、基礎形状データファイルに記
録されている基礎形状データとに基づき、演算手段
（１，２）にて所定の演算を行い、この演算結果を受け
て基礎形状判断手段（１，２）にて当該地盤に形成可能
な基礎形状を判断し、当該判断結果を前記表示装置に表
示することを特徴とするものである。

【０００５】また、請求項２記載の発明においては、請
求項１記載の基礎形状判断方法による判断にて当該地盤
に直接基礎の形成が不適である地盤において、当該地盤
に形成される各基礎形状の補強工法を判断する基礎補強
工法の判断方法であって、Ｎ値を入力するための入力画
面データ及び入力されたデータを記録するＮ値データフ
ァイル（６ａ）と、土質・地下水位データを入力するた
めの入力画面データ及び入力されたデータを記録する土
質・地下水位データファイル（６ｂ）と、当該地盤に建
設される建物条件データを入力するための入力画面デー
タ及び入力されたデータを記録する建物条件データファ
イル（６ｃ）と、基礎補強条件データを入力するための
入力画面データ及び入力されたデータを記録する基礎補
強条件データファイル（６ｅ）とを有し、前記各データ
ファイルから入力画面データを順次読み出し、当該読み
出されたデータに基づいて表示装置（４）に入力画面を
順次表示し、当該表示された入力画面上において各入力
項目の入力が行われるとともに、当該入力されたデータ
を前記各データファイルに記録し、当該記録された各デ
ータファイルのデータと、基礎形状データファイルに記
録されている基礎形状データとに基づき、演算手段
（１，２）にて所定の演算を行い、この演算結果を受け
て基礎補強工法判断手段（１，２）にて各基礎形状毎の
採用可能な基礎補強工法を判断し、当該判断結果を前記
表示装置に表示することを特徴とするものである。

【０００６】さらに、請求項３記載の発明においては、
前記基礎補強工法の判断方法において判断された採用可
能な基礎補強工法の工事費を算出するためのテーブル
（７）を有し、当該テーブルに基づき、演算手段（１，
２）の演算によって各工法別の工事費用を算出するとと
もに、当該算出された各工法別の工事費用を前記表示装
置（４）に表示することを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の態様】本発明の一実施の形態を図面を参
照して説明する。図１は、本発明の制御構成を示すブロ
ック図である。図において、ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格
納されたシステムプログラムに基づいて各動作の制御を
行うとともに、前記演算手段として所定の演算を行い、
また、前記基礎形状判断手段及び基礎補強工法判断手段
として形成可能な基礎形状と、基礎補強工法の判断を行
う。ＲＡＭ３は作業用メモリである。また、前記表示装
置としてのＣＲＴ４と、データ入力部としてのキーボー
ド５ａ，マウス５ｂを備えている。

【０００８】さらに、地盤のＮ値の入力画面データと入
力されたデータを記録するＮ値データファイル６ａ，土
質・地下水位データの入力画面データと入力されたデー
タを記録する土質・地下水位データファイル６ｂ，建設
される建物条件データの入力画面データと入力されたデ
ータを記録する建物条件データファイル６ｃ，複数の基
礎形状のデータを格納する基礎形状データファイル６
ｄ，基礎補強の条件データを格納する基礎補強条件デー
タファイル６ｅ及びその他のファイル６ｆからなるファ
イル群６と、各基礎形状における基礎補強工法の工事費
用を算出するためのテーブル７を備えている。

【０００９】以下、本発明の作動を図２に示すフローチ
ャートを参照して説明する。先ず、ファイル群６の所定
のファイルから、図３に示す敷地情報の入力画面１０を
読み出してＣＲＴ４に表示し、この表示画面上において
各項目の入力が行われる（ステップＳ１）。この敷地情
報は、土地条件図による地形区分や敷地の前歴、既存家
屋の有無、敷地内擁壁、新規建物直下に地下埋設物（地
下室・ガレージ・防空壕・井戸・大木の根）があるか等
の各項目からなり、マウス５ｂにて「有り」，「無し」
のいずれかをクリックして選択するようになっている。
当該入力されたデータは所定のファイルに記録される。

【００１０】次いで、Ｎ値データファイル６ａから、図
４に示すＮ値データ入力画面１１を読み出してＣＲＴ４
に表示し、この画面上においてＮ値の入力が行われる
（ステップＳ２）。入力されるＮ値のデータは、標準貫
入試験とスウェーデンサウンディング試験のいずれの調
査方法によるものであるかをマウス５ｂにてアイコン１
１ａをクリックして選択されるようになっており、図示
の例では、標準貫入試験の方法により、所定深度毎の測
定値が入力されている。また、Ｎo.1 からＮo.5までの
調査ポイントのうちで、Ｎo.1 の調査ポイントにのみデ
ータが入力されている。入力されたデータはＮ値データ
ファイル６ａに記録される。

【００１１】次に、土質・地下水位データファイル６ｂ
から、図５に示す土質・地下水位データの入力画面１２
を読み出してＣＲＴ４に表示し、この画面上において土
質と地下水位の入力が行われる（ステップＳ３）。この
土質・地下水位データの入力は、データを入力する範囲
（図示の例では調査ポイントＮｏ1 の深度０．２５ｍか
ら９．００ｍまで）をマウス５ｂにて指定し、次いで、
腐葉土，粘性土，砂質土の各アイコン１２ａから前記指
定範囲に入力すべき土質のアイコンをクリックすること
により行う。この入力により、選択された土質のアイコ
ン１２ａに着色されている色と同じ色が前記指定範囲に
表示される。図示の例では、砂質土が入力されている。
また、地下水位の入力はマウス５ｂにて入力範囲を指定
することにより行う。図示の例では、地下水位はないも
のとして入力されていない。

【００１２】次に建物条件データの入力が行われる（ス
テップＳ４）。この入力は、先ず、建物条件データファ
イル６ｃから図６に示す建物条件データ入力画面１３を
読み出してＣＲＴ４に表示し、この画面上において、地
域区分や，何階建ての建物であるかの計画建物，当該建
物の短辺長さ，建物の長辺長さ、が入力される。また、
検討される基礎形状が選択される。図示の例では、フル
ベース基礎１３ａと、シングルベタ基礎１３ｂがアイコ
ン１３ａ′，１３ｂ′のクリックにて選択されている。
このフルベース基礎とシングルベタ基礎は布基礎の一種
であり、標準的に採用される基礎形状としてその細部の
仕様が前記基礎形状データファイル６ｄに記録されてい
るものである。

【００１３】前記、標準的な基礎形状以外の特殊基礎形
状を検討する場合には、布基礎１３ｃが選択される。こ
の布基礎１３ｃが検討される場合には、布基礎の断面図
１３ｄに示す、基礎幅（ａ）と立ち上がり（ｂ），
（ｄ），フゥーチング（ｃ）の各寸法が入力項目１３ｅ
に入力される（後述する図８参照）。

【００１４】以上の入力が終了すると、当該地盤に形成
可能な基礎形状の判断を行う（ステップＳ５）。この判
断は、前記Ｎ値データと、土質・地下水位データと、建
物条件データ及び基礎形状データファイル６ｄに記録さ
れている基礎形状データとに基づき、先ず、周知のドゥ
・ビアーの式等の所定の演算式にて当該地盤の最大沈下
量及び相対沈下量を演算する。この演算結果は、所定の
データファイルから読み出されてＣＲＴ４に表示された
判断結果表示画面１４（図７参照）に表示される（ステ
ップＳ６）。この画面において、例えば、検討すべき基
礎形状として前記選択された（図６参照）フルベース基
礎１４ａについてみれば、前記演算の結果、最大沈下量
が２．８７であり、これは許容沈下量の１．９０を超え
ているので、結果は「×」となる。また、複数地点にお
ける相互の沈下量の差である相対沈下量は０．００であ
り，許容相対沈下量は０．５０であることから、結果は
「○」となる。同様の演算をシングルベタ基礎１４ｂに
ついても行う。なお、布基礎１４ｃについては前記のよ
うに検討すべき基礎形状として選択されていないことか
ら（図６参照）データは表示されない。

【００１５】次いで、当該地盤の支持力度を所定の演算
式にて演算する。図示の例においては、基礎下０．２５
（ｃｍ）の深度における支持力度が１．１９であり、こ
の深度における、所定の演算式から求められた上載荷重
が３．１０、基礎下０．５０（ｃｍ）の深度における支
持力度が２．０７であり、この深度における上載荷重が
２．９９となっており、支持力度よりも上載荷重が上回
ることから、結果は「×」となる。シングルベタ基礎１
４ｂにおいては、前記支持力度の演算結果は「○」（結
果が「×」の場合にのみ数値による詳細が表示される）
であるが、最大沈下量が許容沈下量を上回っているの
で、この部分が「×」となる。以上の演算結果に基づ
き、総合判断を行う。図示の例では、符号１４ｄに示す
ように、フルベース基礎，シングルベタ基礎ともに判断
結果が「×」であり、当該地盤には直接基礎の形成が困
難であることが判断結果表示画面１４より一目で分かる
ようになっている。なお、前記、基礎形状の判断によっ
て直接基礎の形成が可能と判断された場合には、当該検
討された基礎形状が採用されることから、次に説明する
基礎補強工法の判断には進まず、制御のステップは終了
する。

【００１６】前記基礎形状の判断にて直接基礎の形成が
不適とされた場合には、各基礎形状につき、採用可能な
基礎補強工法の判断に進む。先ず、基礎補強の条件デー
タの入力が行われる（ステップＳ７）。図８は、前記基
礎補強条件データファイル６ｅから読み出されてＣＲＴ
４に表示された基礎補強条件データ入力画面１５であ
り、この画面上において各項目の入力が行われる。すな
わち、建築面積，当該建物の外周に配設される杭のピッ
チ数としての外周基礎総ピッチ数、建物内部の支持壁を
支える杭の総ピッチ数としての内部基礎総ピッチ数、床
を支える杭のピッチ数としてのアンダーウォール総ピッ
チ数、使用される杭の径としての湿式柱状改良用コラム
径、基礎の強度に影響を及ぼす換気工法に関する条件入
力としての基礎パッキン方式についての各項目が入力さ
れる。さらに、検討される布基礎の断面図１５ａ（図８
参照）が表示されて、基礎幅（ａ）と立ち上がり
（ｂ），（ｄ）、フゥーチング（ｃ）の各寸法が項目１
５ｂに入力される。入力されたデータは基礎補強条件デ
ータファイル６ｅに記録される。

【００１７】次いで、基礎補強工法の判断と工事費用の
算出を行う（ステップＳ８）。この判断は、前記Ｎ値デ
ータ、土質・地下水位データ、建物条件データ、基礎形
状データ、基礎補強条件データの各データに基づき、所
定の演算式にて演算を行い、この演算結果に基づいて各
基礎形状において採用可能な基礎補強工法を判断する。
また、この基礎補強工法の判断を受け、テーブル７を用
いて、採用可能と判断された各基礎形状毎の基礎補強工
法の工事費用を算出する。図９にテーブル７の表示画面
の一例を示す。この表示画面１６は、回転圧入式による
鋼管杭工法を用いて基礎補強を行う場合の例であり、Ｙ
軸に鋼管杭の杭長，Ｘ軸に本数が記入されて、例えば、
杭長４．０ｍの鋼管杭を２０本使用する場合の費用は４
２６，０００円となる。このようなテーブルが各工法別
に用意されている。

【００１８】これらの基礎補強工法の判断結果と工事費
用は、前記ファイル群６の所定のファイルから読み出さ
れた図１０に示す判定結果表示画面１７に表示される
（ステップＳ９）。図示の例においては、判定順位１な
いし４までが、各基礎形状における採用可能な基礎補強
工法として判定されている。判定順位欄の「×」印は、
採用不可と判断された各基礎形状における基礎補強工法
である。図示の例で、判定順位１は、特殊布基礎にて、
回転圧入式の鋼管杭工法を用いて基礎の補強を行うよう
になっており、さらに、この場合に使用される杭長と、
単位面積あたりの使用本数が表示される。同時に、基礎
補強の費用と、形成される基礎の費用、ポンプ車の費用
が表示される。

【００１９】最後に、図１１に示すように、前記ファイ
ル群６の所定のファイルから読み出された詳細結果表示
画面１８上に、各工法別の詳細結果が表示される（ステ
ップＳ１０）。図示の例は、前記判定順位１の、特殊布
基礎を回転圧入式による鋼管杭工法にて基礎補強を行う
例であり、前記演算による最低必要な杭長、杭径、建物
外周基礎の最大ピッチ数、建物内部基礎の最大ピッチ
数、アンダーウォール最大ピッチ数、所定の演算式より
求められる杭の長期許容鉛直支持力、積算等により求め
られる建物総荷重，杭の最低必要本数、所定の演算式よ
り求められる予想される杭の実本数の各項目が表示され
る。

【００２０】以上のような手順にて基礎形状及び基礎補
強工法が判断されるが、基礎設計者においては、前記判
断結果に加え、前記図３に示す敷地情報や、さらに、特
に図示しないが接道の幅員、また、敷地の高低差によっ
て大型の重機が使用できない等々の問題を総合的に勘案
し、安全性が高くかつ経済的な基礎形状あるいは基礎補
強工法を判断することになる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明のように、本発明による基礎形
状の判断方法及び基礎補強工法の判断方法によれば、直
接基礎の設計を行う基礎設計者のカンに頼ることなく、
熟練した設計者でなくとも、また、基礎の設計者が異な
っても同様の判断結果となる定量的な数値の根拠を持っ
た基礎形状の判断、及び、基礎補強工法の判断を、表示
画面上へのデータ項目の入力という簡単な操作にて行う
ことができる、基礎形状の判断方法及び基礎補強工法の
判断方法を提供することができる。

【００２２】また、基礎補強工法の判断とあわせて、算
出された各基礎形状毎の工事費用を算出することがで
き、この算出結果に基づいて最も経済的な基礎形状や基
礎補強工法を採用することによりコスト削減を図ること
ができる。さらに、基礎設計者においては、従来のよう
な、基礎形状と基礎補強工法を判断するための煩雑な作
業から開放されて基礎設計に専念できるようになること
から、設計業務の能率向上に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の作動を示すフローチャートである。

【図３】敷地情報の入力画面である。

【図４】Ｎ値データの入力画面である。

【図５】土質・地下水位データの入力画面である。

【図６】建物条件データの入力画面である。

【図７】基礎形状判断結果表示画面である。

【図８】基礎補強条件のデータ入力画面である。

【図９】基礎補強工法の工事費用を算出するためのテー
ブルの表示画面である。

【図１０】基礎補強工法の判定結果表示画面である。

【図１１】詳細結果表示画面である。

【符号の説明】

１・・ＣＰＵ ２・・ＲＯＭ ４・・ＣＲＴ ５ａ・キーボード ５ｂ・マウス ６・ファイル群 ６ａ・Ｎ値データファイル ６ｂ・土質・地下水位データファイル ６ｃ・建物条件データファイル ６ｄ・基礎形状データファイル ６ｅ・基礎補強条件データファイル ７・・テーブル １０・敷地情報の入力画面 １１・Ｎ値入力画面 １２・土質・地下水位データの入力画面 １３・建物条件データ入力画面 １４・判断結果表示画面 １５・基礎補強条件データ入力画面 １６・テーブル画面 １７・判定結果表示画面 １８・詳細結果表示画面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤状況の調査データ等に基づいて当該
   地盤に形成可能な直接基礎の形状を判断する基礎形状の
   判断方法であって、 Ｎ値を入力するための入力画面データ及び入力されたデ
   ータを記録するＮ値データファイルと、土質・地下水位
   データを入力するための入力画面データ及び入力された
   データを記録する土質・地下水位データファイルと、当
   該地盤に建設される建物条件データを入力するための入
   力画面データ及び入力されたデータを記録する建物条件
   データファイルとを有し、 前記各データファイルから入力画面データを順次読み出
   し、当該読み出されたデータに基づいて表示装置に入力
   画面を表示し、当該表示された入力画面上において各入
   力項目の入力が行われるとともに、当該入力されたデー
   タを前記各データファイルに記録し、 当該記録された各データファイルのデータと、基礎形状
   データファイルに記録されている基礎形状データとに基
   づき、演算手段にて所定の演算を行い、この演算結果を
   受けて基礎形状判断手段にて当該地盤に形成可能な基礎
   形状を判断し、 当該判断結果を前記表示装置に表示することを特徴とす
   る基礎形状の判断方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基礎形状判断方法による
   判断にて当該地盤に直接基礎の形成が不適である地盤に
   おいて、当該地盤に形成される各基礎形状の補強工法を
   判断する基礎補強工法の判断方法であって、 Ｎ値を入力するための入力画面データ及び入力されたデ
   ータを記録するＮ値データファイルと、土質・地下水位
   データを入力するための入力画面データ及び入力された
   データを記録する土質・地下水位データファイルと、当
   該地盤に建設される建物条件データを入力するための入
   力画面データ及び入力されたデータを記録する建物条件
   データファイルと、基礎補強条件データを入力するため
   の入力画面データ及び入力されたデータを記録する基礎
   補強条件データファイルとを有し、 前記各データファイルから入力画面データを順次読み出
   し、当該読み出されたデータに基づいて表示装置に入力
   画面を表示し、当該表示された入力画面上において各入
   力項目の入力が行われるとともに、当該入力されたデー
   タを前記各データファイルに記録し、 当該記録された各データファイルのデータと、基礎形状
   データファイルに記録されている基礎形状データとに基
   づき、演算手段にて所定の演算を行い、この演算結果を
   受けて基礎補強工法判断手段にて各基礎形状毎の採用可
   能な基礎補強工法を判断し、 当該判断結果を前記表示装置に表示することを特徴とす
   る基礎補強工法の判断方法。
3. 【請求項３】 前記基礎補強工法の判断方法において判
   断された採用可能な基礎補強工法の工事費を算出するた
   めのテーブルを有し、 当該テーブルに基づき、演算手段の演算によって各工法
   別の工事費用を算出するとともに、当該算出された各工
   法別の工事費用を前記表示装置に表示することを特徴と
   する請求項２記載の基礎補強工法の判断方法。