JPH1113069A - Settlement preventing foundation structure and foundation work method - Google Patents
Settlement preventing foundation structure and foundation work methodInfo
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- JPH1113069A JPH1113069A JP18298897A JP18298897A JPH1113069A JP H1113069 A JPH1113069 A JP H1113069A JP 18298897 A JP18298897 A JP 18298897A JP 18298897 A JP18298897 A JP 18298897A JP H1113069 A JPH1113069 A JP H1113069A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の荷重を受け
る基礎構造又は基礎工事方法に関し、より詳細には基礎
が受ける荷重による基礎の沈下を防止する基礎構造又は
基礎工事方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foundation structure or a foundation construction method for receiving a load on a building, and more particularly to a foundation structure or a foundation construction method for preventing the foundation from sinking due to a load applied to the foundation.
【0002】[0002]
【従来の技術】地上に建てられる構造物は基礎を介して
直接又は間接に地盤に支持される。従って、基礎は、構
造物の重量およびこれに加わる各種の荷重を安定して地
盤に支持させて、構造物に不測の沈下、傾斜、移動、変
形、及び振動等の障害を生ぜしめないようなものでなけ
ればならない。また、地盤はこの荷重を十分ささえるこ
とができなくてはならない。2. Description of the Related Art A structure built on the ground is directly or indirectly supported on the ground via a foundation. Therefore, the foundation should be able to stably support the weight of the structure and various loads applied thereto on the ground so as not to cause obstacles such as unexpected settlement, inclination, movement, deformation, and vibration of the structure. Must be something. The ground must also be able to sustain this load.
【0003】このように、基礎構造は、構造物の重量等
による荷重を支持し地盤に伝える基礎と、該基礎から伝
えられる荷重を支持する地盤とによって形成される。従
って、基礎構造を形成しようとする地盤の状態や支持す
べき荷重に対応して、十分な支持力等を得ることと共に
経済性をも考慮して、形成する基礎構造を決定する。[0003] As described above, the foundation structure is formed by the foundation that supports the load due to the weight of the structure and transmits the load to the ground, and the ground that supports the load transmitted from the foundation. Therefore, the foundation structure to be formed is determined in accordance with the state of the ground on which the foundation structure is to be formed and the load to be supported, while obtaining sufficient supporting force and the like and also considering economic efficiency.
【0004】例えば、荷重をささえうる土層が比較的浅
い所にある場合はひろがり基礎が採用できる。ひろがり
基礎にはべた基礎とフーティング基礎の2種類がある
が、いずれも後述するくい基礎やピヤ基礎等よりも一般
的に安価に形成できる。しかしながら、ひろがり基礎は
支持層が比較的浅い所にあり、そして荷重も比較的小さ
い場合でなければ採用できず、それ以外の場合では経時
的に基礎が沈下し、重大な障害を発生する場合がある。
従って、上部の層が軟弱な場合は、くい基礎やピア基礎
等によって、更に深い所にある頑強な支持層に荷重を伝
える必要がある。くい基礎やピア基礎は、それらを形成
する工事が大規模なものになり、ひろがり基礎と比べて
工事費用が高額であることや工事期間が長期に渡ること
等の問題点がある。[0004] For example, if the soil layer capable of supporting the load is located in a relatively shallow place, a spreading foundation can be employed. There are two types of spread foundations, a solid foundation and a footing foundation, both of which can be generally formed at lower cost than a pile foundation, a pillar foundation, and the like. However, the spreading foundation cannot be adopted unless the support layer is relatively shallow and the load is relatively small, otherwise the foundation may sink over time and cause serious damage. is there.
Therefore, when the upper layer is weak, it is necessary to transmit the load to a deeper and more robust supporting layer by a pile foundation or a pier foundation. The pile foundations and the pier foundations have a problem that the construction work for forming the foundations is large-scale, and the construction cost is high as compared with the spread foundations and the construction period is long.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、工事費
用や工事期間等の点からはひろがり基礎とすることが望
ましいが、従来のひろがり基礎ではその下の土層が荷重
に耐えられずに、経時的に基礎が沈下する場合がある。
従来、この様な場合には、工事費用が高額になる等の問
題を有するくい基礎等を採用せざるを得なかった。そこ
で本発明は、上部土層が軟弱で支持層が比較的深いとこ
ろにあり荷重も比較的大きい場合であっても、沈下を回
避又は低減すると共に基礎の支持力を増大させることが
できるひろがり基礎を提供し、又はその様なひろがり基
礎を形成するための工法を提供することを目的とする。As described above, it is desirable to use a spread foundation in terms of construction cost and construction period, but in the case of the conventional spread foundation, the underlying soil layer cannot withstand the load. The foundation may sink over time.
Conventionally, in such a case, a pile foundation or the like having a problem such as an increase in construction cost has to be adopted. Therefore, the present invention provides a spread foundation capable of avoiding or reducing settlement and increasing the support capacity of the foundation even when the upper soil layer is soft and the support layer is relatively deep and the load is relatively large. Or to provide a method for forming such a spreading foundation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の基礎構造又はその工事方法では、荷重を
受ける基礎の下方に土層よりも密度が小さく、かつ十分
な支持力を有する軽量層を配置することによって、軽量
層の下の土層への荷重を軽減して、基礎の沈下を防止又
は減少させるものである。即ち、本発明の基礎構造は、
荷重を受けた際の基礎の沈下を防止又は減少させるため
のひろがり基礎構造であって、上部構造物の荷重を受け
る基礎の下方の土層中に軽量層であって該軽量層の密度
が該軽量層を設ける前に存在していた土層の密度よりも
小さいものである軽量層を配置することを特徴とする、
ひろがり基礎構造である。また、本発明の基礎工事方法
は、荷重を受けた際の、ひろがり基礎の沈下を防止又は
減少させるための基礎工事方法であって、基礎を形成す
る場所に、該基礎と該基礎の下方の土層中に配置される
当該軽量層とを形成するのに必要な穴を掘削すること、
当該軽量層を設ける前に存在していた土層の密度よりも
小さな密度を有する軽量層を、該軽量層の下に存在する
土層に加わる荷重を所定量小さくするのに必要な量で土
層中に埋設すること、そして該軽量層の上方に、該荷重
を受ける基礎を形成すること、を含む、基礎工事方法で
ある。In order to achieve the above-mentioned object, in the foundation structure of the present invention or the construction method thereof, a density lower than that of the soil layer and a sufficient supporting force are provided below the foundation receiving the load. By arranging the light-weight layer, the load on the soil layer below the light-weight layer is reduced, thereby preventing or reducing the settlement of the foundation. That is, the basic structure of the present invention is:
A spreading base structure for preventing or reducing settlement of a foundation under a load, wherein a lightweight layer is provided in a soil layer below a foundation receiving a load of a superstructure, and a density of the lightweight layer is such that Characterized by arranging a lightweight layer that is smaller than the density of the soil layer that existed before providing the lightweight layer,
It is a basic structure. Further, the foundation construction method of the present invention is a foundation construction method for preventing or reducing the settlement of the spread foundation when receiving a load, and in a place where the foundation is formed, the foundation and the lower part of the foundation are provided. Drilling the necessary holes to form the lightweight layer located in the soil layer;
The light-weight layer having a density lower than the density of the soil layer existing before the light-weight layer is provided is reduced by an amount necessary to reduce the load applied to the soil layer existing under the light-weight layer by a predetermined amount. A foundation construction method comprising: burying in a layer and forming the load-bearing foundation above the lightweight layer.
【0007】本発明の基礎は、いわゆるべた基礎とフー
ティング基礎とを含むひろがり基礎をいう。前述のよう
にひろがり基礎は、他の形式の基礎に比べ、一般的にそ
れを形成するための工事費用が安価であり、また工事期
間も短いことから好ましい。しかし、ひろがり基礎を採
用するためには、支持層が比較的浅いところにあり、し
かも荷重も小さなものでなければならず、それ以外の場
合では圧密現象の結果としての経時的沈下が問題とな
り、ひろがり基礎は採用することができなかった。本発
明は、従来ある程度以上の沈下の発生が予測され、ひろ
がり基礎を採用することができなかった場所にもひろが
り基礎を採用することを可能にし、又はひろがり基礎で
発生する沈下をなくするか若しくは減少するものであ
る。The basis of the present invention refers to a spread foundation including a so-called solid foundation and a footing foundation. As described above, the spread foundation is preferable because the construction cost for forming it is generally lower than that of other types of foundations and the construction period is short. However, in order to adopt the spreading foundation, the support layer must be relatively shallow and the load must be small, otherwise, the settlement over time as a result of the compaction phenomenon becomes a problem, The spreading foundation could not be adopted. The present invention makes it possible to employ a spreading foundation in a place where the occurrence of a certain degree of settlement is conventionally predicted and a spreading foundation could not be adopted, or eliminates a settlement that occurs on the spreading foundation, or It will decrease.
【0008】基礎はその上部から構造物等による荷重を
受け、該荷重を地盤に伝える役割を果たす。このため、
基礎は該荷重に耐え、また周囲からの腐食にも耐えるも
のでなければならず、例えば鉄筋コンクリート、無筋コ
ンクリート、石、及び煉瓦等によって形成されるが、通
常は鉄筋コンクリート、又は無筋コンクリートで形成さ
れる。The foundation receives a load from a structure or the like from above and transmits the load to the ground. For this reason,
The foundation must be able to withstand the load and withstand corrosion from the surroundings, and is formed of, for example, reinforced concrete, unreinforced concrete, stone, brick, etc., but is usually formed of reinforced concrete or unreinforced concrete. Is done.
【0009】構造物の荷重を受ける基礎の下方に軽量層
を配置する。基礎と軽量層とは互いに接していても、ま
た両者の間に他のものが存在してもよい。軽量層の密度
は、該軽量層を設ける前に該軽量層の位置に存在してい
た土層の密度よりも小さいものでなければならない。な
お、本発明にいう「密度」とは体積密度をいい、いわゆ
るみかけの密度をいう。即ち、内部に空洞等があれば、
全体質量を該空洞の体積も含む全体体積で除したものを
いう。土層の密度よりも小さな密度を有する軽量層で、
該土層を置換することによって、該軽量層の下に存在す
る土層上面に加わる荷重を小さくして、基礎の沈下を防
止又は減少させる。また、基礎の底面積よりも軽量層の
底面積を大きくすれば、荷重を支える面積が大きくなる
ので、それによっても該軽量層の下に存在する土層上面
に加わる、単位面積当たりの荷重を減少させることがで
き、支持力を増加させることができる。A lightweight layer is located below the foundation under the load of the structure. The foundation and the lightweight layer may be in contact with each other or there may be others between them. The density of the lightweight layer must be less than the density of the soil layer that was present at the location of the lightweight layer prior to providing the lightweight layer. In the present invention, “density” refers to volume density, that is, so-called apparent density. That is, if there is a cavity inside,
It refers to the total mass divided by the total volume including the volume of the cavity. A lightweight layer with a density smaller than the density of the soil layer,
By substituting the soil layer, the load applied to the upper surface of the soil layer existing under the lightweight layer is reduced to prevent or reduce the settlement of the foundation. Also, if the bottom area of the lightweight layer is made larger than the bottom area of the foundation, the area supporting the load becomes larger, so that the load per unit area applied to the upper surface of the soil layer existing under the lightweight layer is also reduced. Can be reduced and the bearing capacity can be increased.
【0010】前述の密度のほかに、軽量層が満たすべき
種々の性質がある。例えば、軽量層は長期間土中に埋設
されるので、土中に存在する土、水分、アルカリ又は酸
成分等によって腐食されたり、これらのものと反応して
はならない。また、軽量層は十分な支持力を有し、長期
間の荷重を受けても変形したり、破壊しないものでなく
てはならない。即ち、軽量層は、長期間、土中において
化学的に安定であると共に、物理的にも安定であること
が必要である。また、ある程度の量を使用するため、安
価であることも必要である。In addition to the aforementioned densities, there are various properties that the lightweight layer must satisfy. For example, since the lightweight layer is buried in the soil for a long time, it must not be corroded by, or react with, soil, moisture, alkali or acid components present in the soil. Further, the lightweight layer must have a sufficient supporting force and must not deform or break even under a long-term load. That is, the lightweight layer needs to be chemically stable in the soil for a long period of time and also physically stable. In addition, it needs to be inexpensive because a certain amount is used.
【0011】以上の観点から、軽量層を形成する材料と
しては、発泡スチロール、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、及びポリエチレンテレフタレート(PET)等の高
分子材料、水砕スラグ、ガラスビーズ等の無機材料、及
び金属等が挙げられる。これらの材料をブロック状にし
て軽量層を形成してもよいが、十分な強度が得られる場
合は内部に空洞を形成して密度を減少させることも効果
的である。中でも、発泡スチロールと水砕スラグとは、
化学的安定性、物理的安定性、及び経済性を兼ね備えて
いることから、非常に好ましい。また、これらの材料は
新品である必要はなく、産業廃棄物等を有効利用するこ
ともでき、それによって廃棄物を処理しつつ本発明の特
有の効果を得ることができる。例えば、飲料水を販売す
る際の容器として多用されている樹脂製のボトル(いわ
ゆる、PETボトル)によって、軽量層を形成すること
もできる。From the above viewpoints, the materials forming the lightweight layer include polymer materials such as styrene foam, polyethylene, polypropylene and polyethylene terephthalate (PET), inorganic materials such as granulated slag and glass beads, and metals. No. These materials may be formed into a block to form a lightweight layer, but if sufficient strength is obtained, it is also effective to form a cavity inside to reduce the density. Among them, Styrofoam and granulated slag,
It is very preferable because it has chemical stability, physical stability, and economy. In addition, these materials do not need to be new, and industrial wastes and the like can be effectively used, whereby the specific effects of the present invention can be obtained while treating the wastes. For example, a lightweight layer can be formed by a resin bottle (a so-called PET bottle) that is frequently used as a container for selling drinking water.
【0012】PETボトルは容積が1リットル、1.5
リットル、及び2リットル等の様々なものが知られてい
るが、これらいずれのものであっても好適に使用するこ
とができる。PETボトルを不規則に積み重ねて軽量層
を形成することもできるが、軽量層の、鉛直方向の圧縮
強度を向上させるには複数のPETボトルを立たせて
(即ち、PETボトルの口を上又は下に向け、該PET
ボトルの長手方向を鉛直方向に向けて)固定するように
すればよい。固定した状態では、PETボトルが互いに
ふれあうように密に束ねても、また互いのPETボトル
の間に間隔が存在するようにしてもかまわない。PET
ボトルの口は栓によって閉じられていても又は開放され
ていてもよい。しかし、基礎構造設置後にPETボトル
内に水分や土砂等が侵入することによって該PETボト
ルによって形成されている軽量層の重量が増加して本発
明の効果が減少することを防止する観点からは、PET
ボトルの口は閉じられている方が好ましい。さらに、P
ETボトルの口が密閉されていれば、該PETボトル内
に包含される気体(通常、空気)の弾性によって強度を
増加することもでき好ましい。PETボトルを互いに連
結し固定する必要がある場合は、所望の形に配列された
PETボトルをコンクリート等のバインダーによって固
めることによって、又は線材(例えば、樹脂製ロープ、
鉄線等)によってPETボトルを所望の形に縛ること等
によって固定することができる。なお、PETボトルを
そのままの形状で使用することの他に、PETボトルを
ペレット化したものを使用することも可能である。The PET bottle has a volume of 1 liter, 1.5
Various types such as liter and 2 liter are known, and any of these can be suitably used. The PET layer can be stacked irregularly to form a lightweight layer. However, in order to improve the compressive strength of the lightweight layer in the vertical direction, a plurality of PET bottles are erected (ie, the mouth of the PET bottle is raised or lowered). Toward the PET
The bottle may be fixed (with the longitudinal direction of the bottle facing the vertical direction). In the fixed state, the PET bottles may be tightly bundled so as to touch each other, or an interval may exist between the PET bottles. PET
The mouth of the bottle may be closed or opened by a stopper. However, from the viewpoint of preventing the weight of the lightweight layer formed by the PET bottle from increasing due to the invasion of moisture, earth and sand, etc. into the PET bottle after the foundation structure is installed, the effect of the present invention is reduced, PET
Preferably, the mouth of the bottle is closed. Furthermore, P
If the mouth of the ET bottle is closed, the strength can be increased by the elasticity of the gas (usually air) contained in the PET bottle, which is preferable. When it is necessary to connect and fix the PET bottles to each other, the PET bottles arranged in a desired shape are hardened by a binder such as concrete, or a wire (for example, a resin rope,
The PET bottle can be fixed by tying it to a desired shape by an iron wire or the like. In addition to using the PET bottle in the same shape, it is also possible to use a PET bottle pelletized.
【0013】発泡スチロールは、ブロック状のものであ
っても、また粒状や粉状のものであってもかまわない。
ブロック状の発泡スチロールは、密度が0.05g/c
m3以下であり、軽量層下側の土層への荷重低減の効果
が大きい。一方、粒状や粉状のものは、それ自身で使用
するか又は適当なものと混合して使用することができる
が、混合するものの密度が大きければ軽量層全体として
の密度が大きくなり、軽量層下側の土層への荷重低減の
効果が小さくなるので注意が必要である。The styrofoam may be block-shaped, granular or powdery.
The block-shaped styrofoam has a density of 0.05 g / c.
m 3 or less, and the effect of reducing the load on the soil layer below the lightweight layer is great. On the other hand, granular or powdery materials can be used by themselves or mixed with an appropriate material, but if the density of the mixture is high, the density of the lightweight layer as a whole increases, Care must be taken because the effect of reducing the load on the lower soil layer is reduced.
【0014】水砕スラグは、それ自身で使用するか又は
適当なものと混合して使用することができるが、混合す
るものの密度が大きければ軽量層全体としての密度が大
きくなり、軽量層下側の土層への荷重低減の効果が小さ
くなるので注意が必要である。The granulated slag can be used by itself or as a mixture with an appropriate one. However, if the density of the mixture is high, the density of the entire lightweight layer increases, and Care must be taken since the effect of reducing the load on the soil layer is reduced.
【0015】本発明の基礎工事方法においては、基礎構
造を形成すべき場所に、基礎とその下方に配置される軽
量層とを埋設し形成するために必要な穴を土層に形成す
ること、軽量層を所定の量で埋設すること、そして該軽
量層の上方に基礎を形成することを含む。本方法で使用
される語句の意義は上述の基礎構造における語句の意義
と同様である。また、本発明の基礎工事方法に含まれる
穴の形成、軽量層の埋設、そして基礎の形成の各工程
は、必ずしもこの順番に行うことを要せず、例えば、基
礎を形成するためにのみ必要な穴を形成した後、基礎を
形成し、さらに軽量層を形成するために必要な穴を形成
した後、軽量層を埋設することも可能である。[0015] In the foundation construction method of the present invention, a hole required for burying and forming a foundation and a lightweight layer disposed thereunder is formed in a soil layer at a place where a foundation structure is to be formed; Embedding the lightweight layer in a predetermined amount and forming a foundation over the lightweight layer. The meaning of the phrase used in the present method is the same as the meaning of the phrase in the above-mentioned basic structure. In addition, the steps of forming a hole, embedding a lightweight layer, and forming a foundation included in the foundation construction method of the present invention do not necessarily need to be performed in this order, and are only necessary, for example, for forming a foundation. It is also possible to embed the lightweight layer after forming the holes, forming the foundation, and then forming the holes necessary for forming the lightweight layer.
【0016】本発明の基礎工事方法に含まれる穴の形
成、軽量層の埋設、そして基礎の形成の各工程は、既知
のいかなる方法によってもよい。The steps of forming a hole, embedding a lightweight layer, and forming a foundation included in the foundation construction method of the present invention may be performed by any known method.
【0017】本発明の基礎構造又は基礎工事方法によ
る、土層に加わる荷重の減少は次のように計算できる。
ここで計算に用いる系は図1に示されるようなものであ
り、土表面よりの深さ(H−h)[m]からH[m]ま
で埋設された底面積S[m2]の柱状(円柱、楕円柱、
多角形柱等を含む)の形をした軽量層を考える。この軽
量層の上部中央に基礎底部が接し、軽量層は基礎によっ
て鉛直下方向に押される。基礎が軽量層を押す力(即
ち、構造物等から基礎上部へ加えられる荷重と基礎自身
の質量とを合計したもの)をP[Kg]とし、基礎底面
積をA[m2]とする。そして、土層の密度をD[kg
/m3]、軽量層の密度をd[kg/m3]とし、計算を
簡略化するために基礎の体積は無視し(現実には基礎が
存在する部分にも土層が存在するものとして計算す
る)、土層の密度も全ての部分で同一とする。The reduction of the load applied to the soil layer by the foundation structure or the foundation construction method of the present invention can be calculated as follows.
Here, the system used for the calculation is as shown in FIG. 1, and is a columnar structure having a bottom area S [m 2 ] buried from the depth (Hh) [m] to H [m] from the soil surface. (Cylinder, elliptical cylinder,
Consider a lightweight layer having the shape of a polygonal column, etc.). The bottom of the foundation is in contact with the upper center of the lightweight layer, and the lightweight layer is pushed vertically downward by the foundation. The force by which the foundation pushes the lightweight layer (that is, the sum of the load applied to the upper part of the foundation from the structure or the like and the mass of the foundation itself) is P [Kg], and the base area of the foundation is A [m 2 ]. And the density of the soil layer is D [kg
/ M 3 ], the density of the lightweight layer is d [kg / m 3 ], and the volume of the foundation is ignored in order to simplify the calculation (assuming that the soil layer actually exists in the portion where the foundation actually exists). Calculation), the density of the soil layer is assumed to be the same in all parts.
【0018】基礎を設けることによって増加する圧力を
考える。基礎中央部分の真下に作用する、鉛直下方向へ
の圧力増加は、P/A[Kg/m2]となる。一方、基
礎の下に軽量層を設けた場合の、該軽量層の真下の部分
の圧力増加は、[dh+P/S−Dh][Kg/m2]
であり、これを整理して[P/S−h(D−d)][K
g/m2]となる。従って、軽量層を設けることによっ
て、[P(1/A−1/S)+h(D−d)][Kg/
m2]の圧力(荷重)が減少する。このうち、[P(1
/A−1/S)]は、基礎底面積よりも軽量層底面積が
大きいことによる寄与であり、[h(D−d)]は土層
の密度よりも軽量層の密度が小さいことによる寄与を示
している。Consider the pressure that increases with the foundation. The pressure increase in the vertical downward direction, which acts immediately below the central portion of the foundation, is P / A [Kg / m 2 ]. On the other hand, when a lightweight layer is provided under the foundation, the pressure increase immediately below the lightweight layer is [dh + P / S-Dh] [Kg / m 2 ].
[P / Sh (Dd)] [K
g / m 2 ]. Therefore, by providing a lightweight layer, [P (1 / A-1 / S) + h (D-d)] [Kg /
m 2 ]. Of these, [P (1
/ A-1 / S)] is the contribution due to the lighter layer bottom area being larger than the foundation bottom area, and [h (D−d)] is due to the lighter layer density being smaller than the soil layer density. The contribution is shown.
【0019】さらに、軽量層の下に存在する土層に加わ
る単位面積当たりの荷重が、基礎を形成する前の該土層
に加わっていたものと同じになるようにして、基礎を形
成すれば荷重増加がなく、経時的な沈下は発生しない。
この場合には、[P/S−h(D−d)]=0が成立す
るようにすればよい。例えば、P=50[ton]、S=
10[m2]、D=2000[Kg/m3]、およびd=5
0[Kg/m3]とすると、h=2.56[m]となり、
底面積10[m2]で高さ約2.6[m]の軽量層を基
礎の下に設けることで、50トンの荷重を支持しながら
軽量層直下の土層が受ける圧力が全く増加せず、沈下の
問題がない基礎構造とすることができる。Further, when the foundation is formed so that the load per unit area applied to the soil layer existing under the lightweight layer is the same as that applied to the soil layer before the foundation is formed. There is no load increase and no subsidence over time.
In this case, [P / Sh (Dd)] = 0 may be satisfied. For example, P = 50 [ton], S =
10 [m 2 ], D = 2000 [Kg / m 3 ], and d = 5
Assuming 0 [Kg / m 3 ], h = 2.56 [m],
By providing a lightweight layer with a base area of 10 [m 2 ] and a height of about 2.6 [m] under the foundation, the pressure applied to the soil layer immediately below the lightweight layer while supporting a load of 50 tons is increased at all. And a foundation structure free of settlement problems.
【0020】また、本発明の基礎構造及び基礎工事方法
では、軽量層の下に存在する土層に加わる単位面積当た
りの荷重が、基礎を形成する前の該土層に加わっていた
ものよりも小さくすることもできる。この場合には、
[P/S−h(D−d)]<0が成立するようにすれば
よい。即ち、本発明の基礎構造及び基礎工事方法によれ
ば、軽量層の下に存在する土層に加わる単位面積当たり
の荷重を自由に変化させることができることから、場所
や土質を選ぶことなく、沈下の問題を確実に回避するこ
とができかつ支持力が増大した基礎とすることができ
る。また、軽量層の底面積を基礎の底面積よりも大きく
することでも該荷重を減少させることができる。Further, according to the foundation structure and the foundation construction method of the present invention, the load per unit area applied to the soil layer existing under the lightweight layer is larger than that applied to the soil layer before forming the foundation. It can be smaller. In this case,
It suffices to satisfy [P / Sh (D−d)] <0. That is, according to the foundation structure and the foundation construction method of the present invention, since the load per unit area applied to the soil layer existing under the lightweight layer can be freely changed, the subsidence can be performed without selecting a place or soil quality. Problem can be reliably avoided and a foundation with increased bearing capacity can be obtained. The load can also be reduced by making the bottom area of the lightweight layer larger than the bottom area of the foundation.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して詳述するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on embodiments, but the present invention is not limited thereto.
【0022】図1に示される本発明の基礎構造では、土
層5の中に埋設された軽量層3の上面中央部に接するよ
うに基礎1が配置されている。基礎1の、地表上に突き
出た上部には、該基礎1が支持すべき構造物7が載せら
れている。このため、構造物7の荷重と基礎1の重量と
を合計した荷重が基礎1から軽量層3へと伝えられる。
本実施例では、軽量層3は直方体形であるが、他の形状
例えば四角柱、五角柱、六角柱等の多角柱、円柱、及び
楕円柱等であってもよい。軽量層3は発泡スチロールの
ブロックを組み合わせて形成されているが、その他の材
料例えば水砕スラグ等によって形成してもよい。本実施
例の場合、軽量層3と基礎1とは接しているが、両者の
間に他のものを介在させてもよい。基礎1は、それが支
持すべき荷重に対応して通常使用されているひろがり基
礎であればいかなるものであってもよく、その構造や材
料等は既知の技術手法で決定される。In the basic structure of the present invention shown in FIG. 1, the foundation 1 is arranged so as to be in contact with the center of the upper surface of the lightweight layer 3 embedded in the soil layer 5. A structure 7 to be supported by the foundation 1 is mounted on an upper portion of the foundation 1 protruding above the ground surface. Therefore, the load obtained by adding the load of the structure 7 and the weight of the foundation 1 is transmitted from the foundation 1 to the lightweight layer 3.
In this embodiment, the light-weight layer 3 has a rectangular parallelepiped shape, but may have another shape, for example, a polygonal prism such as a quadrangular prism, a pentagonal prism, or a hexagonal prism, a circular cylinder, or an elliptical cylinder. The light-weight layer 3 is formed by combining styrofoam blocks, but may be formed of other materials such as granulated slag. In the case of this embodiment, the lightweight layer 3 and the foundation 1 are in contact with each other, but another material may be interposed between them. The foundation 1 may be any spreading foundation generally used corresponding to the load to be supported, and its structure, material and the like are determined by a known technique.
【0023】構造物7の荷重が90トンであり、基礎1
の自重が10トンの場合では、基礎1から軽量層3に伝
えられる荷重は合計100トンになる。このとき、軽量
層3の底面積が25m2であり、基礎1の底面積が5m2
であり、土層の密度が2000[Kg/m3]、そして
発泡スチロールによって形成された軽量層3の密度が3
0[Kg/m3]とする。基礎1のみを配置しその下に
軽量層3を設けない場合の圧力増加は、100トン/5
m2=20000[Kg/m2]である。これに対し、軽
量層3を2mの厚みとした場合の圧力増加[P/S−h
(D−d)]は、100000/25−2(2000−
30)=60[Kg/m2]となり、軽量層3を設けなか
った場合に比べほとんど無視できるレベルに収まってい
る。即ち、軽量層3を設けることで、土層が受ける圧力
が基礎工事を行う前のものとほぼ等しくなっている。従
って、この場合であれば、沈下の可能性もほぼなく、安
定した基礎構造とすることができる。The load of the structure 7 is 90 tons, and
Is 10 tons, the total load transmitted from the foundation 1 to the lightweight layer 3 is 100 tons. At this time, the bottom area of the lightweight layer 3 is 25 m 2 , and the bottom area of the foundation 1 is 5 m 2
And the density of the soil layer is 2000 [Kg / m 3 ], and the density of the lightweight layer 3 formed by styrofoam is 3
0 [Kg / m 3 ]. When only the foundation 1 is arranged and the light-weight layer 3 is not provided thereunder, the pressure increase is 100 tons / 5
m 2 = 20,000 [Kg / m 2 ]. On the other hand, when the light-weight layer 3 has a thickness of 2 m, the pressure increase [P / S-h]
(D-d)] is 100000 / 25-2 (2000-
30) = 60 [Kg / m 2 ], which is almost negligible compared to the case where the lightweight layer 3 is not provided. That is, by providing the lightweight layer 3, the pressure received by the soil layer is almost equal to that before the foundation work is performed. Therefore, in this case, there is almost no possibility of settlement, and a stable basic structure can be obtained.
【0024】次に、本発明の基礎工事方法の一実施例を
図2乃至5の図面を参照して説明する。図2は本発明の
基礎と軽量層とを形成するために必要な穴5aを土層5
に掘削して形成したところを示したものである。基礎の
形状と軽量層の形状とを考慮して、必要な形状の穴5a
を形成する。穴5aの形成は通常パワーショベル等を用
いて行うが、土層を掘削するための既知のいかなる方法
によって行ってもよい。図3は、図2で形成された穴5
aの下部に軽量層3を配置したところを示したものであ
る。図4は図3で配置された軽量層3の上面中央部に基
礎1を形成したところを示したものである。基礎1の形
成は通常、鉄筋コンクリートを用いて行うが、その方法
については既知のいかなる方法によって行ってもよい。
図5は、図4で示した基礎1とその下に位置する軽量層
3とを土層によって埋め戻したところを示したものであ
る。基礎1の上部は土層表面上に突出しており、この部
分に構造物を支持させることによって図1に示したよう
な基礎構造が完成する。Next, an embodiment of the foundation work method of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a hole 5a necessary for forming the foundation and the lightweight layer of the present invention.
The figure shows a place excavated in the area. Considering the shape of the foundation and the shape of the lightweight layer, a hole 5a of a required shape
To form The hole 5a is usually formed using a power shovel or the like, but may be formed by any known method for excavating the soil layer. FIG. 3 shows the hole 5 formed in FIG.
2 shows a state in which the light-weight layer 3 is arranged at the lower part of FIG. FIG. 4 shows the foundation 1 formed at the center of the upper surface of the lightweight layer 3 arranged in FIG. The formation of the foundation 1 is usually performed using reinforced concrete, but the method may be performed by any known method.
FIG. 5 shows a state where the foundation 1 shown in FIG. 4 and the lightweight layer 3 located thereunder are backfilled with a soil layer. The upper part of the foundation 1 protrudes above the surface of the soil layer, and a structure is supported on this part to complete the foundation structure as shown in FIG.
【0025】図6は、本発明の軽量層をPETボトルに
よって形成した場合の該軽量層の断面の一部を示したも
のである。軽量層3の下面を形成する板状部材12の上
に複数のPETボトルがお互い接するように立てられて
配置されている。PETボトル14の配置はこのように
互いに接するようにされてもよいが、荷重の大きさ等に
よっては互いに間隔をあけて配置されてもかまわない。
それぞれのPETボトル14の口には栓14aがされて
おり、PETボトル14は密封された状態になってい
る。本実施例では、PETボトルの口が上を向くように
配置されているが、口が下を向くようにしてもよい。口
が下を向くようにすれば、栓14aの破損等によって起
こりうるPETボトル内への水分等の蓄積を有効に防止
することができる。PETボトル14の上部には板状部
材18が配置されており、板状部材12と板状部材18
とは互いに平行になるように配置されている。板状部材
12と板状部材18との間に形成された空間であって、
PETボトル14が占めていない空間はコンクリート1
6によって占められている。コンクリート16は、PE
Tボトル14を固定するためのバインダーであると共
に、板状部材12と板状部材18とPETボトル14と
を一体化するために用いられる。本実施例ではコンクリ
ートを用いたが、その他のバインダー例えば接着剤やモ
ルタル等を用いることもできる。また、板状部材12と
板状部材18との間に形成された空間のうちPETボト
ルが占めていない空間の全てにバインダーが充填されて
いる必要はなく、バインダーとして十分に機能すれば該
空間の一部にのみ充填するものであってもかまわない。
バインダーは密度の大きなものが多いので、軽量層の重
量を小さくするためには必要最小限の使用に止めること
が好ましく、例えばPETボトル14の上部と下部とに
のみ充填してもよい。さらに、PETボトルの固定はコ
ンクリート等のバインダーを使用する代わりに、樹脂や
金属等の線材を用いて縛って固定することもできる。該
線材を用いる場合、コンクリート等を用いる場合に比べ
て軽量化が可能になることもあるので好ましい。このP
ETボトル14と板状部材12と板状部材18とコンク
リート16(バインダー)とによって形成される軽量層
は、所望の荷重低減効果が得られるように上下方向に複
数個積み重ねて使用することもできる。FIG. 6 shows a part of a cross section of the lightweight layer of the present invention when the lightweight layer is formed by a PET bottle. A plurality of PET bottles are arranged upright on a plate-like member 12 forming the lower surface of the lightweight layer 3 so as to be in contact with each other. The PET bottles 14 may be arranged so as to be in contact with each other as described above, but may be arranged at an interval depending on the magnitude of the load or the like.
A stopper 14a is provided at the mouth of each PET bottle 14, and the PET bottle 14 is in a sealed state. In this embodiment, the PET bottle is arranged so that the mouth faces upward, but the mouth may be oriented downward. If the mouth faces downward, it is possible to effectively prevent accumulation of water and the like in the PET bottle, which may occur due to breakage of the stopper 14a or the like. A plate member 18 is disposed on the PET bottle 14, and the plate member 12 and the plate member 18 are arranged.
Are arranged so as to be parallel to each other. A space formed between the plate member 12 and the plate member 18,
Space not occupied by PET bottle 14 is concrete 1
Occupied by six. Concrete 16 is made of PE
It is a binder for fixing the T bottle 14, and is used for integrating the plate member 12, the plate member 18, and the PET bottle 14. Although concrete is used in this embodiment, other binders such as an adhesive and mortar can be used. Further, it is not necessary that all of the space formed between the plate-shaped member 12 and the plate-shaped member 18 that is not occupied by the PET bottle is filled with the binder. May be filled only partially.
Since the binder has a large density in many cases, it is preferable to use only a minimum necessary amount in order to reduce the weight of the lightweight layer. For example, the binder may be filled only in the upper and lower parts of the PET bottle 14. Further, instead of using a binder such as concrete, the PET bottle can be fixed by binding using a wire such as resin or metal. The use of such a wire is preferable because it may be possible to reduce the weight as compared with the case of using concrete or the like. This P
The light-weight layer formed by the ET bottle 14, the plate-shaped member 12, the plate-shaped member 18, and the concrete 16 (binder) can also be used by vertically stacking a plurality of layers so as to obtain a desired load reduction effect. .
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0026】荷重を受ける基礎の下方に軽量層を配置す
ることによって、該軽量層の下に存在する土層に加わる
荷重を減少させ、基礎の沈下を防止又は低減させること
ができる。By arranging the lightweight layer under the load-bearing foundation, the load applied to the soil layer existing under the lightweight layer can be reduced, and the settlement of the foundation can be prevented or reduced.
【0027】基礎の底面積よりも大きな底面積を有する
軽量層とすることによって、土層に加わる、単位面積当
たりの荷重を減少させ、基礎の支持力を増加させること
ができる。By using a lightweight layer having a bottom area larger than the bottom area of the foundation, it is possible to reduce the load per unit area applied to the soil layer and increase the bearing capacity of the foundation.
【0028】PETボトルによって軽量層を形成すれ
ば、軽量層を形成するための原料費用を大幅に削減しつ
つ産業廃棄物の有効利用を図ることができる。If a lightweight layer is formed by a PET bottle, the cost of raw materials for forming the lightweight layer can be significantly reduced and industrial waste can be effectively used.
【図1】本発明の一実施例の基礎構造を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing a basic structure of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の基礎構造を形成するための
第1工程を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a first step for forming a basic structure according to one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例の基礎構造を形成するための
第2工程を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second step for forming a basic structure according to one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例の基礎構造を形成するための
第3工程を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a third step for forming a basic structure according to one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例の基礎構造を形成するための
第4工程を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fourth step for forming a basic structure according to one embodiment of the present invention.
【図6】本発明の、PETボトルによって形成された軽
量層の一部の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a part of the lightweight layer formed by the PET bottle of the present invention.
1 基礎 3 軽量層 5 土層 5a 穴 7 構造物 12 板状部材(下部) 14 PETボトル 14a 栓 16 コンクリート(バインダー) 18 板状部材(上部) Reference Signs List 1 foundation 3 lightweight layer 5 soil layer 5a hole 7 structure 12 plate member (lower part) 14 PET bottle 14a stopper 16 concrete (binder) 18 plate member (upper part)
Claims (12)
少させるためのひろがり基礎構造であって、 上部構造物の荷重を受ける基礎の下方の土層中に軽量層
であって該軽量層の密度が該軽量層を設ける前に存在し
ていた土層の密度よりも小さいものである軽量層を配置
することを特徴とする、ひろがり基礎構造。1. A spread foundation structure for preventing or reducing settlement of a foundation under a load, wherein the lightweight structure is a light layer in a soil layer below a foundation under a load of a superstructure. A spreading base structure, wherein a light-weight layer having a density lower than that of a soil layer existing before providing the light-weight layer is disposed.
クリートによって形成されているものである、請求項1
に記載のひろがり基礎構造。2. The method according to claim 1, wherein said foundation is made of reinforced concrete or unreinforced concrete.
The basic structure described in the above.
ある、請求項1又は2に記載のひろがり基礎構造。3. The spreading base structure according to claim 1, wherein the lightweight layer contains styrofoam.
る、請求項1乃至3のいずれかに記載のひろがり基礎構
造。4. The spreading base structure according to claim 1, wherein said lightweight layer contains granulated slag.
る、請求項1乃至4のいずれかに記載のひろがり基礎構
造。5. The spreading base structure according to claim 1, wherein said lightweight layer includes a PET bottle.
単位面積当たりの荷重が、該基礎構造を形成する前のも
のと同じものである、請求項1乃至5のいずれかに記載
のひろがり基礎構造。6. The load according to claim 1, wherein a load per unit area applied to an upper surface of the soil layer under the lightweight layer is the same as that before the formation of the foundation structure. Expanding base structure.
防止又は減少させるための基礎工事方法であって、 基礎を形成する場所に、該基礎と該基礎の下方の土層中
に配置される当該軽量層とを形成するのに必要な穴を掘
削すること、 当該軽量層を設ける前に存在していた土層の密度よりも
小さな密度を有する軽量層を、該軽量層の下に存在する
土層に加わる荷重を所定量小さくするのに必要な量で土
層中に埋設すること、そして該軽量層の上方に、該荷重
を受ける基礎を形成すること、を含む、基礎工事方法。7. A foundation construction method for preventing or reducing settlement of a spread foundation when receiving a load, wherein the foundation is formed in a place where the foundation is formed and in a soil layer below the foundation. Drilling a hole necessary to form the lightweight layer to be formed, and placing a lightweight layer having a density smaller than the density of the soil layer existing before providing the lightweight layer below the lightweight layer. Burying in the soil layer an amount necessary to reduce the load applied to the existing soil layer by a predetermined amount, and forming a foundation receiving the load above the lightweight layer; .
クリートによって形成されるものである、請求項7に記
載の基礎工事方法。8. The method according to claim 7, wherein the foundation is formed of reinforced concrete or unreinforced concrete.
ある、請求項7又は8に記載の基礎工事方法。9. The method according to claim 7, wherein the lightweight layer contains styrofoam.
る、請求項7乃至9のいずれかに記載の基礎工事方法。10. The foundation construction method according to claim 7, wherein the lightweight layer contains granulated slag.
ある、請求項7乃至10のいずれかに記載の基礎工事方
法。11. The method according to claim 7, wherein the lightweight layer includes a PET bottle.
る単位面積当たりの荷重が、該基礎工事を施工する前の
ものと同じものである、請求項7乃至11のいずれかに
記載の基礎工事方法。12. The load according to claim 7, wherein a load per unit area applied to an upper surface of the soil layer existing under the lightweight layer is the same as that before the foundation work is performed. Foundation construction method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18298897A JPH1113069A (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Settlement preventing foundation structure and foundation work method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18298897A JPH1113069A (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Settlement preventing foundation structure and foundation work method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1113069A true JPH1113069A (en) | 1999-01-19 |
Family
ID=16127802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18298897A Pending JPH1113069A (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Settlement preventing foundation structure and foundation work method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1113069A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003020659A (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Shimizu Corp | Base isolation structure using soft ground |
JP2011117279A (en) * | 2011-02-07 | 2011-06-16 | Shimizu Corp | Foundation base isolation structure using soft ground |
JP2012237092A (en) * | 2011-05-09 | 2012-12-06 | Plant Trees Co Ltd | Building |
CN111622253A (en) * | 2020-07-09 | 2020-09-04 | 中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司 | Independent foundation differential settlement self-adjusting structure and using method |
-
1997
- 1997-06-23 JP JP18298897A patent/JPH1113069A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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