WO2014136533A1 - 膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法 - Google Patents

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WO2014136533A1
WO2014136533A1 PCT/JP2014/053057 JP2014053057W WO2014136533A1 WO 2014136533 A1 WO2014136533 A1 WO 2014136533A1 JP 2014053057 W JP2014053057 W JP 2014053057W WO 2014136533 A1 WO2014136533 A1 WO 2014136533A1
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WO
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ground
foundation
floor
soil
expansion
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/053057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浅香　美治
Original Assignee
清水建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/10—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure

Definitions

  • the present invention relates to a foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures and a method for constructing a foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures suitable for use in constructing structures such as buildings on inflatable ground.
  • This application includes Japanese Patent Application No. 2013-044273 filed in Japan on March 6, 2013, Japanese Patent Application No. 2013-085068 filed in Japan on April 15, 2013, and April 23, 2013. Claim priority based on Japanese Patent Application No. 2013-090170 filed in Japan, the contents of which are incorporated herein.
  • the structure 2 is directly used as a basic support type, or the first floor is constructed as a soil floor. Or after all the ground 1 which shows expansibility is solidified with cement or lime, the structure 2 is made into a direct foundation support type
  • piles 5 are driven up to the support layer of good quality ground 4 that does not exhibit expansibility, and the pile 5 resists the lifting force when the ground 1 expands, thereby causing harmful deformation to the structure 2 (See, for example, Patent Document 1).
  • a jig 6 is provided on the ground surface portion 1a for buffering the soil so that the expansion force does not directly act on the structure by penetrating (accommodating) the soil of the ground surface portion 1a that has floated when the ground 1 is expanded.
  • the pile 5 is driven up to the support layer of the high-quality ground 4 that does not exhibit expansibility, and is connected to the pile 5 and disposed above the ground surface (surface portion) 1a to float (structure) (Floor) 7 is constructed and the expansion of the ground 1 is absorbed by the cavity between the floor 7 and the ground 1 (see FIG. 26).
  • the entire formation is replaced with high quality soil, or cement and lime are stirred and mixed to solidify, so the construction period increases as the thickness of the formation showing the expandability increases. Will be long and costly. For example, when it is necessary to process a stratum having an expansibility of 3 m or more when constructing a large-scale factory or the like on a plane, the construction period becomes very long and enormous costs are required.
  • the flat slab between piles must be constructed and designed to resist expansion pressure. For this reason, for example, it is necessary to make the pile driving interval as small as 2 to 4 m, and further increase the amount of flat slab reinforcement compared to the normal structural floor. Cost becomes necessary.
  • the dedicated jig In the third countermeasure against expanded soil, the dedicated jig is expensive, and depending on the site where the structure is constructed, the region, especially the developing countries, the dedicated jig cannot be easily obtained and applied. There are many cases where this is not possible. In addition, installation of a dedicated jig over the entire surface requires a lot of labor and labor, so that it is difficult to apply to a large-scale factory or production facility.
  • a large formwork is required when placing floor concrete in order to make a floating floor.
  • a plywood formwork wood
  • the cost is low, but for example, it may be damaged by ants in arid areas and semi-arid areas. And since an ant will penetrate
  • a half PCa slab precast formwork
  • a large crane is required to lift a heavy PC formwork. And for example, there are many areas where expansive ground exists in a wide range in developing countries, and it is difficult to procure large cranes in such areas.
  • a deck plate for a structural floor, the deck plate is more expensive than a concrete material and is often not available in developing countries.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures is a floor structure for inflatable ground countermeasures of a structure constructed on the ground exhibiting expansibility
  • the first buffer layer formed by filling the granule into a groove formed by excavating the ground and extending in one direction in a plan view, or a groove formed in a lattice shape, or the groove is filled with the granular material.
  • a first buffer layer formed by laying a granular material on the ground, and a floor slab formed on the first buffer layer and the ground.
  • the granular material has a particle size D50 of 20 mm or more when the transmission mass percentage obtained by the particle size distribution is 50%. Preferably it is used.
  • the groove has a digging width in the other direction orthogonal to the one direction in a plan view, and the grooves are in a lattice shape.
  • the digging width in the one direction is d
  • the digging depth of the groove is c
  • the interval between the grooves in the other direction is M
  • the unidirectional direction when the grooves are formed in a lattice shape is preferably formed so as to satisfy a ⁇ 0.5 m, d ⁇ 0.5 m, c ⁇ 0.5 m, M ⁇ 5 c + a, and N ⁇ 5 c + d.
  • the structure of the foundation and floor for inflatable ground countermeasures is the structure of the foundation and floor for inflatable ground countermeasures of a structure constructed on the ground exhibiting expansibility.
  • a tubular member which is formed in a substantially U-shaped cross section and is placed on the ground surface of the ground with an opening facing downward, and a ground surface of the ground while burying at least a part of the tubular member
  • An expansion suppression soil layer laid on the top, a second buffer layer formed by laminating a granular material on the expansion suppression soil layer, and a concrete placed and stacked on the second buffer layer
  • the plurality of penetration portions are aligned and arranged at predetermined intervals in a plan view, and the penetration members adjacent to each other are arranged. It may be laid on the ground surface between the parts and arranged in a lattice shape.
  • the expansion suppression soil is generated by loosening excavated soil obtained by excavating the ground and mixing slaked lime. May be.
  • a method for constructing a foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures is a method for constructing a floor structure for inflatable ground countermeasures of a structure on a ground exhibiting expansibility. And a ground digging process for excavating the ground to form a plurality of recesses, and a tubular member formed in a substantially U-shaped cross section on the ground surface of the ground with the opening facing downward
  • a tubular member installation step to be placed and the excavated soil obtained in the ground digging step are loosened to generate an expansion suppression soil, and the expansion suppression soil is loosely packed so as to absorb expansion pressure from the ground, and the concave
  • a buffer layer forming step to be formed, and concrete is placed on the second buffer layer to It includes a level concrete layer forming step of laminating forming the
  • the excavated soil obtained in the ground pit digging step is loosened and mixed with slaked lime to generate expansion-suppressed soil. You may provide the expansion suppression soil production
  • the foundation for inflatable ground countermeasures and the structure of the floor are the foundation for inflatable ground countermeasures for constructing a structure on the ground exhibiting expansibility by contact with water. It is structure, Comprising: The outer peripheral part area
  • region is comprised directly as a foundation.
  • Period t1 in which water is continuously or intermittently contacted with the ground, and expansion is continuously or intermittently generated on the ground, or distance X water permeability coefficient k of the ground is equal to or greater than a certain level. It is desirable that the value is set to a larger value during the period t2 during which no contact is made.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures is an inflatable ground countermeasure foundation structure for constructing a structure on the ground exhibiting expansibility, It is continuously formed so as to surround the structure in a plan view, and extends from the ground surface to a predetermined depth, and a portion surrounded by the water-impervious structure portion and predetermined from the ground surface.
  • a ground improvement processing unit formed by improving the ground in the depth range of the ground, and specifying the ground depth at which expansion due to contact with the water that has permeated the ground and shrinkage due to drying are repeated, However, it is formed at least to a specific ground depth at which the expansion and contraction are repeated.
  • the water-impervious structure portion may be formed by performing a test to identify a specific ground depth at which the expansion and contraction are repeated.
  • the moisture content of the ground during the rainy season and the dry season is measured at a plurality of locations in the depth direction from the ground surface, and at least the rainy season and the dry season.
  • the water-impervious structure portion is formed by rooting to the specific ground depth that is smaller than a preset value. Also good.
  • the ground improvement processing section excavates the internal ground surrounded by the water shielding structure section from the ground surface, and the particle size is A third buffer layer in which a filler of the order of several centimeters to several tens of centimeters is spread, and a protective layer made of a sheet-like member that is laid on the third buffer layer and protects the third buffer layer; And a solidified soil layer formed by rolling a mixed soil mixed with cement or lime onto the protective layer.
  • the sheet-like member may be geosynthetics or a waterproof sheet.
  • the water-impervious structure portion is at least up to the specific ground depth at which the difference in water content between the rainy season and the dry season is 5% or less. It is desirable that it is formed in the root.
  • the ground improvement processing section includes a level concrete layer formed by placing concrete on the solidified soil layer. It may be configured.
  • the ground improvement processing section may be configured to include a ventilation pipe reaching the third buffer layer from the ground. Good.
  • a foundation for inflatable ground countermeasures and a method for constructing a floor structure the foundation for inflatable ground countermeasures for constructing a structure on the ground exhibiting expansibility, and A method for constructing a floor structure, in which a specific ground depth investigation process is performed to identify the depth of the ground where repetitive expansion and contraction due to contact with water that has permeated the ground occur, and to surround the structure in plan view.
  • the water-impervious structure portion forming step for forming the water-impervious structure portion, and surrounded by the water-impervious structure portion
  • the internal ground is excavated from the ground surface, and a buffer layer forming step of forming a third buffer layer by laying a filler having a particle size of the order of several centimeters to several tens of centimeters, and on the third buffer layer, Sheet-like member for protecting the third buffer layer
  • a literature / material survey, an in-situ ground survey, a soil sample collected from the ground At least one survey and / or test of the soil test may be performed to identify a specific ground depth at which the expansion and contraction are repeated.
  • the specific ground depth investigation step calculates the water content ratio between the rainy season and the dry season of the ground exhibiting expansibility. From the ground survey process that is measured at multiple locations in the depth direction, find the difference between the moisture content of the ground during the rainy season and the moisture content of the dry season, and identify the ground depth that does not expand and affect the structure in the rainy season A water shielding structure depth determination step.
  • the expanded soil of the original soil is excavated to form grooves or lattice-shaped grooves extending in one direction in plan view.
  • the groove is filled with a granular material such as crushed stone to form a first buffer layer, and a floor slab is formed on the first buffer layer.
  • the particle size D50 when the transmission mass percentage obtained by the particle size distribution is 50% is 20 mm or more as the granular material.
  • the earth and sand will not collapse into the groove, and preferably the expansion pressure in the horizontal and vertical directions is used. It becomes possible to reduce.
  • the excavation width in the other direction orthogonal to one direction in a plan view is a, and the grooves are formed in a lattice shape.
  • the excavation width in one direction is d
  • the excavation depth of the groove is c
  • the interval between grooves in the other direction is M
  • the interval between grooves in one direction when the grooves are formed in a lattice shape is N
  • the groove and the first buffer layer are formed so as to satisfy a ⁇ 0.5 m, d ⁇ 0.5 m, c ⁇ 0.5 m, M ⁇ 5 c + a, and N ⁇ 5 c + d
  • the width / height ratio (M ⁇ a) / c and (N ⁇ d) / c of the (protrusion) is 5 or less.
  • the loosely-packed expansion-suppressed soil layer and the level concrete layer which are backfilled without rolling, can also be used as a formwork for placing concrete on the first floor slabs.
  • Formwork, precast formwork, deck plate, and the like can be eliminated, and the workability and reliability of the floor structure can be improved.
  • the plane range in which the expansion and subsidence of the ground occurs under the influence of rainfall and moisture evaporation, the expansion of the ground Supporting the entire conventional structure with a pile foundation by constructing a foundation structure that supports the structure using the outer peripheral area of the structure estimated to be subsidized as a pile foundation and the inner area directly inside as a foundation. Compared to measures to be taken, it is possible to take measures to expand the structure reasonably at low cost.
  • the structure portion can suppress (or prevent) moisture from entering the internal ground immediately below the structure. As a result, it is possible to prevent (prevent) the expansion soil of the internal ground surrounded by the water-impervious structure from repeating the expansion and contraction, and to the structure along with the expansion and contraction of the ground showing this expandability. It is possible to prevent the occurrence of damage such as cracking due to external force.
  • the depth of the ground that repeatedly causes expansion and contraction due to drying due to contact with the water that has permeated the ground is specified, and the water-impervious structure part is rooted at least to the specific ground depth that causes repeated expansion and contraction. More specifically, for example, a ground survey is conducted during the rainy season and the dry season, and the difference between the moisture content in the rainy season and the moisture content in the dry season is determined. In order to prevent the structure from expanding during the rainy season and adversely affecting the structure, it is deeply rooted to a depth that is smaller than the preset value, and the water-impervious structure is formed so that it is reliably surrounded by the water-impervious structure. However, it becomes possible to suppress (prevent) the expansion soil of the internal ground from repeating expansion and contraction.
  • the water-impervious structure surrounds not only the ground of the expanded soil, but the ground (only) where expansion and contraction repeatedly occur, for example, the ground (only) that expands and contracts during the rainy season and the dry season.
  • the moisture content of can be kept stable throughout the year. As a result, it is possible to reliably prevent the ground directly under the structure from expanding and causing damage such as cracks to the structure due to the expansion pressure.
  • a ground improvement processing part (third buffer layer, protective layer, solidified soil layer) formed by improving the ground in a predetermined depth range from the ground surface in a part surrounded by the water-impervious structure part.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures according to the fifth aspect of the present invention and the construction method for the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures according to the sixth aspect of the present invention.
  • measures for expanding soil in structures can be taken at a low cost, and it also has a water-impervious structure portion for suppressing changes in the moisture content of the ground and a ground improvement processing portion for buffering the ground expansion pressure.
  • a reliable and highly reliable countermeasure for the expanded soil can be realized.
  • FIG. 6 is a view taken in the direction of arrows X1-X1 in FIG. 5, showing an outer peripheral region and an inner region of a foundation and floor structure (a foundation structure for inflatable ground countermeasures) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the estimation formula for estimating a hydraulic conductivity based on a particle size accumulation curve. It is a figure which shows the foundation and floor structure (floor structure for expansible ground countermeasures) for the expansible ground measures concerning 3rd Embodiment of this invention.
  • the figure which shows the state which excavated the ground and formed the recess in the construction method of the foundation for inflatable ground measures and floor structure (floor structure for inflatable ground measures) concerning 3rd Embodiment of this invention. is there.
  • the figure which shows the state which excavated the ground and formed the recess in the construction method of the foundation for inflatable ground measures and floor structure (floor structure for inflatable ground measures) concerning 3rd Embodiment of this invention. is there.
  • FIG. In the construction method of the foundation for inflatable ground measures and the floor structure (floor structure for inflatable ground measures) according to the third embodiment of the present invention, a state in which the second buffer layer and the level concrete layer are formed is shown.
  • FIG. In the construction method of the foundation for inflatable ground measures and the floor structure (floor structure for inflatable ground measures) according to the third embodiment of the present invention, a state in which the second buffer layer and the level concrete layer are formed is shown.
  • FIG. It is a figure which shows the foundation and floor structure (floor structure for expansible ground countermeasures) for the expansible ground measures concerning 4th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the foundation and floor structure (floor structure for expansible ground countermeasures) for the expansible ground measures concerning 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 16 is a view taken along line X1-X1 in FIG.
  • FIG. 18 is a view taken along line X1-X1 in FIG.
  • FIG. 18 is a view taken along line X2-X2 in FIG.
  • a building is formed on an expandable soil (a ground exhibiting expansibility) containing expansive clay minerals such as montmorillonite, which exists widely in arid and semi-arid areas such as Southeast Asia, Africa, and the Middle East. It is related with the structure of the foundation for the expansible ground measures for constructing structures, such as, and its construction method.
  • expandable soil a ground exhibiting expansibility
  • expansive clay minerals such as montmorillonite
  • the foundation and floor structure (infrastructure for preventing inflatable ground) A of the present embodiment is continuous so as to surround the structure in plan view as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the water-impervious structure portion 10 formed to extend from the ground surface (the ground surface portion 1a) to a predetermined depth, and the portion surrounded by the water-impervious structure portion 10 and the ground in a predetermined depth range from the ground surface 1a
  • a ground improvement processing unit 11 formed by improving the structure.
  • the water-impervious structure portion 10 is, for example, a soil cement column wall, and is disposed at a predetermined distance from the outer peripheral portion of a structure such as a building or the outer peripheral portion of the structure. Further, the water-impervious structure portion 10 is continuously formed so as to surround the structure in a plan view, thereby partitioning the enclosed internal ground 1b and external ground 1c, and rainwater (rainwater) in the internal ground 1b. Water), or make it difficult to enter.
  • the water-impervious structure 10 need not be limited to the soil cement column wall as long as it can prevent (suppress) the entry of water such as rainwater into the internal ground 1b.
  • Other materials and structures that exhibit water shielding properties such as sheet pile placement, water shielding sheet embedding, and cement bentonite wall construction may be applied.
  • the water-impervious structure 10 specifies a ground depth h at which expansion due to contact with water that has permeated the ground 1 and contraction due to drying repeatedly occur, and at least the expansion and contraction are It is formed to be rooted to a specific ground depth h that occurs repeatedly. More specifically, for example, the moisture content of the ground 1 in the rainy season and the dry season is measured at a plurality of locations in the depth direction from the ground surface (surface portion 1a), and at least the difference in moisture content between the rainy season and the dry season expands in the rainy season. In order not to adversely affect the structure, it is formed so as to have a depth smaller than a preset value. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the depth is adjusted so that the difference between the water content ratio W w in the rainy season and the water content ratio W d in the dry season is 5% or less (W w ⁇ W d ⁇ 5%). Is formed.
  • the ground improvement processing unit 11 excavates the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure portion 10 from the ground surface (surface portion 1a) and has a particle size of several centimeters to several tens of centimetres such as crushed stone having a diameter of 10 cm to 20 cm.
  • a third buffer layer 12 in which a filler of cm order is laid, a protective layer 13 in which a geotextile (geo synthetics) or a waterproof sheet is laid on the third buffer layer 12, and cement in situ
  • lime is added and mixed, and the solidified soil layer 14 formed by rolling the mixed soil onto the protective layer 13, and the level concrete layer 15 formed by placing concrete on the solidified soil layer 14, It is configured with.
  • the third buffer layer is formed by excavating the inner ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10 at a depth of 60 cm or more from the ground surface 1a and having a layer thickness of 30 cm or more from the bottom of the excavation. 12 is formed, and the solidified soil layer 14 is further formed so as to have a layer thickness of 30 cm or more. Further, the solidified soil layer 14 is formed by rolling a mixed soil obtained by adding cement and lime to the in-situ soil at an addition amount of 20 to 150 kg / m 3 , for example. At this time, as lime, either quick lime or slaked lime may be used, but when forming a stronger solidified layer, it is preferable to use quick lime.
  • lime either quick lime or slaked lime may be used, but when forming a stronger solidified layer, it is preferable to use quick lime.
  • the ground improvement processing unit 11 includes a ventilation pipe 16 that reaches the third buffer layer 12 from the ground. Air is exchanged (air circulation and circulation) between the gap between the third buffer layer 12 formed by laying the filler and the ground (such as the inside of the structure 2).
  • the foundation and floor structure (base structure for inflatable ground countermeasures) A In the construction method of the foundation and floor structure (in the construction method of the foundation structure for inflatable ground) A), first, in constructing the structure 2 such as a building, by contacting the ground 1 with the permeated water The ground depth h at which contraction due to expansion and drying repeatedly occurs is specified (specific ground depth investigation step). More specifically, in the present embodiment, the moisture content in the rainy season and the dry season of the ground 1 exhibiting expandability is measured at a plurality of locations in the depth direction from the ground surface 1a (ground investigation step / specific ground depth investigation step). At this time, for example, it is preferable to collect the expanded soil 1 exhibiting expansibility in the dry season and to investigate the soil properties such as swelling (expandability) and mechanical properties.
  • the difference of the moisture content of the ground 1 in the rainy season and the moisture content of the dry season is calculated
  • the depth at which the difference in water content ratio is 5% or less is the ground depth that does not adversely affect the structure 2 by expanding in the rainy season.
  • the structure 2 is continuously surrounded in a plan view, and at least this The water-impervious structure portion 10 is formed on the outer peripheral portion of the structure range by incorporating the determined depth.
  • the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10 is excavated, and a filler having a grain size of several cm to several tens of cm is laid down so as to have a predetermined layer thickness from the excavation bottom.
  • 3 buffer layers 12 are formed (buffer layer forming step).
  • a sheet-like member of a geotextile or a waterproof sheet is laid on the third buffer layer 12 to form the protective layer 13 (protective layer forming step).
  • the protective layer 13 is formed in this way, for example, in-situ soil such as soil obtained by excavating the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10 is used, and a predetermined amount of cement or lime is added to the in-situ soil.
  • the mixed soil is added and mixed, and the mixed soil is rolled onto the protective layer 13 to form a solidified soil layer 14 having a predetermined thickness (solidified soil layer forming step).
  • level concrete layer forming step concrete is placed on the solidified soil layer 14 so that the upper surface is located at a predetermined height level, and a level concrete layer 15 is formed (level concrete layer forming step). Thereafter, a structure is directly constructed in a basic form on the level concrete layer 15 (structure construction process).
  • a ventilation pipe 16 for ventilating the third buffer layer 12 is installed before the level concrete layer 15 is formed (ventilation pipe installation process). Then, after the structure 2 is constructed, for example, air-conditioned room air is forcibly supplied and circulated through the ventilation pipe 16 to the gap of the third buffer layer 12 made of walnut stone or the like.
  • the water-impervious structure portion 10 can suppress (or prevent) moisture from entering the internal ground 1b directly below the structure 2. Thereby, it becomes possible to suppress that the expansion
  • the ground depth at which the expansion due to the contact with the water that has permeated the ground 1 and the contraction due to the drying are repeatedly determined is specified, and the water-impervious structure 10 is at least rooted to the specific ground depth at which the expansion and the contraction are repeatedly generated. More specifically, for example, a ground survey is conducted during the rainy season and the dry season, and the difference between the moisture content in the rainy season and the moisture content in the dry season of the ground 1 exhibiting expansibility is obtained. In order to prevent the difference between the two from expanding in the rainy season and adversely affecting the structure 2, the water-blocking structure 10 is formed by deepening it to a depth smaller than a preset value. It is possible to prevent the expanded soil of the inner ground 1b surrounded by the water structure unit 10 from repeatedly expanding and contracting.
  • the water-impervious structure 10 surrounds not only the ground of the expanded soil, but the ground (only) where expansion and contraction repeatedly occur, for example, surrounds the ground (only) that expands and contracts during the rainy season and the dry season.
  • the moisture content of the ground 1b can be maintained in a stable state throughout the year.
  • the water-impervious structure 10 is formed by deepening to a depth where the difference between the moisture content in the rainy season and the moisture content in the dry season is 5% or less, the moisture content of the internal ground 1b is changed to the annual Can be held in a stable state. Thereby, it is possible to reliably prevent the ground 1 immediately below the structure 2 from expanding and causing damage such as cracks to the structure 2 due to the expansion pressure.
  • the water-impervious structure 10 may be formed so as to be rooted to a ground depth at which no expansion or contraction occurs.
  • the water content ratio obtained by conducting a soil test includes ground variations and measurement errors.
  • the difference in moisture content between the rainy season and the dry season is 5% or less as described above, it can be determined that it is within the error range.
  • the inventor of the present application has found that the clay water content is 40 to 60% in many cases when the ground depth is 10 m or more, where the influence of rainfall and surface drying is considered to be small in the clay ground exhibiting expansibility. The knowledge that it becomes.
  • the structure 10 when the water-impervious structure 10 is formed by deepening to a depth where the difference between the water content ratio W w in the rainy season and the water content ratio W d in the dry season is 5% or less, the structure It is possible to determine that there is no expansion / contraction of the ground (displacement amount / pressure due to expansion / contraction) so as to adversely affect the ground.
  • a ground improvement processing unit 11 (third buffer layer 12, protective layer 13, solidified soil, which is a part surrounded by the water-impervious structure 10 and is formed by improving the ground in a predetermined depth range from the ground surface 1a.
  • the ground improvement processing unit 11 since the ground improvement processing unit 11 includes the third buffer layer 12 in which a filler such as walnut stone is spread, water enters the internal ground 1b surrounded by the water shielding structure unit 10.
  • the expanded soil of the internal ground 1b expands, the expanded soil enters (intrudes into) the gap between the fillers such as the cracked stone during expansion, thereby absorbing the expansion force (expansion pressure) of the ground 1; Can be attenuated.
  • the structure 2 is not lifted up or settled down, and the structure is more reliably secured. It is possible to prevent 2 from being damaged such as cracks.
  • a treated soil layer 14 is provided. For this reason, when water infiltrates into the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10 and the expanded soil of the internal ground 1b expands, the third buffer layer 12 increases the expansion force of the internal ground 1b. While absorbing and attenuating, the geosynthetics 9 and the solidified soil layer 14 can increase the ground rigidity and receive the expansion force of the internal ground 1b.
  • the structure 2 is more reliably prevented from being lifted and settling down. It is possible to prevent 2 from being damaged such as cracks. Also, since concrete is cast on the solidified soil layer 14 and the level concrete layer 15 is formed, when water has entered the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10, The level concrete layer 15 can also receive the expansion force of the internal ground 1b.
  • the waterproof sheet 9 when a waterproof sheet is provided as the protective layer 13, the waterproof sheet 9 together with the level concrete layer 15 can prevent water from entering the internal ground 1b.
  • the waterproof sheet 9 can protect the internal ground 1b from water so that the water content ratio of the internal ground 1b surrounded by the water-impervious structure 10 does not greatly differ between the rainy season and the dry season. Thereby, it can suppress more reliably that the expansion
  • the indoor air conditioned through the ventilation pipe 16 is circulated in the filler gap of the third buffer layer 12, or the air is circulated between the gap of the third buffer layer 12 and the ground, thereby
  • the water content ratio of the expanded soil immediately below the structure surrounded by the structure portion 10 can be kept constant. Thereby, it can suppress more reliably that the expansion
  • the foundation and floor structure (expandable ground countermeasure foundation structure) A for the inflatable ground countermeasure of this embodiment using a general ground material available locally, it is less expensive than the conventional one.
  • the water-impervious structure portion 10 for suppressing the moisture content change of the ground 1 and the ground improvement processing portion 11 for buffering the ground expansion pressure it is possible to realize a reliable and highly reliable measure against the expanded soil. It becomes possible.
  • vermiculite group, smectite group, and halosite group are known as minerals exhibiting expansibility.
  • smectite group and the smectite group of beidellite nontronite, saponite, hectorite, soconite, stevensite, montmorillonite, montmorillonite is rich in expansibility (swellability), and bentonite (and swells) with this montmorillonite as the main component.
  • Acid clay is known as a typical expansive clay.
  • the unit crystal layer has a negative charge, and a cation such as Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , H + enters between the unit crystal layers to form a crystal structure.
  • a cation such as Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , H + enters between the unit crystal layers to form a crystal structure.
  • the swellability varies depending on the cations that enter between the unit crystal layers. For example, Na type containing Na + increases (swells) more than 10 times when it comes into contact with water, whereas Ca 2+ enters. it Ca type, since Ca 2+ is under powerful attraction force unit crystal layers than Na +, only a volume few tenths of about Na type is not increased even in contact with water.
  • a solidified soil layer 14 obtained by mixing and rolling cement or lime (quick lime or slaked lime) is provided between the third buffer layer 12 and the structure 2.
  • Ca 2+ calcium
  • Na + between unit crystal layers can be substituted with Ca 2+ to be mutated to Ca type. That is, it becomes possible to automatically mutate the ground 1 exhibiting expandability to a ground having very low expandability.
  • the pH of the water can be raised and made alkaline. Specifically, the pH of water can be increased up to pH 12.6 when in contact with cement and pH 12.4 when in contact with slaked lime. Further, for example, montmorillonite disappears or mutates to CAH (calcium aluminate hydrate) or CSH (calcium silicate hydrate) when contacted with a calcium solution (alkaline water) having a pH of 11 or more.
  • CAH calcium aluminate hydrate
  • CSH calcium silicate hydrate
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures according to this embodiment (the foundation structure for inflatable ground countermeasures) A (and the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures (basic structure for inflatable ground countermeasures)
  • the construction method A by providing the solidified soil layer 14 containing cement or lime between the third buffer layer 12 and the structure 2, the inner ground surrounded by the water-impervious structure portion 10 is provided. Even when water has entered 1b, it is possible to mutate the characteristics of the ground 1 exhibiting expansibility and to suppress the generation of expansion pressure.
  • the first embodiment of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure according to the present invention has been described above, but the present invention describes the first embodiment described above.
  • the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the invention.
  • the water-impervious structure according to the present invention specifies the ground depth at which the expansion due to contact with the water that has permeated the ground 1 and the contraction due to drying repeatedly occur, and at least the specific ground depth at which the expansion and contraction repeatedly occur. What is necessary is just to be formed by rooting. Therefore, as in this embodiment, the moisture content of the ground 1 in the rainy season and the dry season is measured at a plurality of locations in the depth direction from the ground surface 1a, and at least the difference in moisture content between the rainy season and the dry season expands in the rainy season. It is not necessary to limit the formation to a depth that is smaller than a preset value so as not to adversely affect the structure 2.
  • the literature / data survey, in-situ ground survey, ground At least one type of soil test and / or test of soil samples collected from the soil is conducted, the specific ground depth at which the expansion and contraction are repeated by this survey and test, and the water-impervious structure is formed. Good.
  • soil samples collected from the ground were selectively subjected to various soil tests such as permeability tests, compaction tests, uniaxial compression tests, triaxial compression tests, and unilateral shear tests as well as moisture content measurements. Based on the above, it is also possible to specify a specific ground depth at which expansion and contraction repeatedly occur.
  • the ground improvement processing unit 11 includes the level concrete layer 15 and further includes the ventilation pipe 16.
  • the level concrete layer 15 and the ventilation pipe 16 are not necessarily provided. It does not have to be.
  • this embodiment like the first embodiment, is an expanded soil containing expansive clay minerals such as montmorillonite existing extensively in arid and semi-arid regions such as Southeast Asia, Africa and the Middle East. ) On the foundation structure for expansive ground measures for building structures such as buildings. Therefore, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the ground 1 below the structure 2 The closer to the outer peripheral edge (outer peripheral part, outer wall surface 2a), the more easily rainwater permeates into the ground 1 and the evaporation of soil moisture from the ground surface 1a, and the ground 1 expands and the ground 1 sinks more easily.
  • the central portion of the structure 2 is covered with a roof or the ground surface 1a is covered with a concrete floor slab. Infiltration and evaporation of soil moisture from the ground surface 1a are unlikely to occur, and the ground 1 does not expand or sink.
  • FIG. 5 sectional view
  • FIG. 6 plan view
  • the region on the outer peripheral side (outer peripheral region S 1) of the structure 2 and the region on the inner side of the structure 2 (internal region S 2) It is configured by applying different basic structures to the respective areas S1 and S2.
  • the foundation and floor structure (the foundation structure for the inflatable ground countermeasure) B for the inflatable ground countermeasure has the foundation structure of the outer peripheral area S1 as the pile foundation 17 and the foundation of the inner area S2.
  • the structure is configured directly as a foundation 18.
  • the outer peripheral area S1 is within the range of the distance X calculated from the outer peripheral edge (outer wall surface) 2a of the structure 2 by either the following formula (1) or formula (2), and the inner area S2 Is a range inside the position of the distance X from the outer peripheral edge 2 a of the structure 2.
  • the distance X the larger one of the formula (1) and the formula (2) is adopted.
  • Distance X ⁇ (permeability coefficient k) ⁇ (continuation time t1 of one continuous rainy season) ⁇ (1)
  • Distance X ⁇ (water permeability k) ⁇ (one continuous dry period duration t2) ⁇ (2)
  • the permeability coefficient k is determined by conducting a permeability test in situ. Alternatively, it is determined by collecting a soil sample with little disturbance and performing a consolidation test or a water permeability test. Alternatively, a soil sample is taken and a particle size test is performed, and the permeability coefficient is estimated and determined based on the obtained particle size accumulation curve.
  • a method for estimating the hydraulic conductivity based on the particle size accumulation curve for example, there is an estimation formula of Creager et al. Based on a 20% particle size as shown in FIG.
  • said Formula (1) and Formula (2) assume the case where the rainy season and the dry season can be distinguished clearly to some extent, for example in one year.
  • the “continuation time t1 of one continuous rainy season” in the equation (1) is “the water is continuously or intermittently contacted with the ground 1 and the ground 1 is continuously or intermittently expanded. Period t1 ”.
  • “a duration t2 of one continuous dry season” in the formula (2) means “a period t2 in which water does not continuously contact a certain ground or more”.
  • the outer peripheral region S1 of the structure 2 set in this way is a region facing the outer peripheral portion 2a of the structural unit 2, and the infiltration of rainwater into the ground 1 in the rainy season and the soil in the dry season
  • the range is affected by the evaporation of moisture from the ground surface 1a. That is, it is a range where the change in the water content ratio is large.
  • region S1 is made into the pile foundation 17 (foundation pile (pile support) 5 which reaches the support layer of the quality ground 4 which does not show expansibility), and a 1st floor is a structure slab It is possible to prevent harmful deformation from occurring in the structure 2 by resisting the floating force when the ground 1 is expanded by the pile 5.
  • the inner region S2 is located inside the structure 2 with respect to the outer peripheral region S1, and is covered with a roof, for example, and the ground surface 1a is covered with a concrete floor. For this reason, it is a range in which the penetration of rainwater into the ground 1 in the rainy season and the evaporation of moisture in the soil from the ground surface 1a in the dry season do not occur (are unlikely to occur) (the range in which the moisture content does not change).
  • the trial calculation is an example of the trial calculation.
  • the rainy season is approximately 5 months and the dry season is approximately 7 months in one year.
  • the hydraulic conductivity k of the expandable ground 1 was set to the order of 10 ⁇ 4 cm / sec.
  • the larger value obtained by the equations (1) and (2) is adopted, and the distance X is set to 1814 cm.
  • the horizontal distance from the outer peripheral edge 2a of the structure 2 is a range of 18 m or less on the inner side, which is the outer peripheral region S1, and the pile foundation 17 and the structural slab of the first floor ( Floating floor) is constructed.
  • region where horizontal distance exceeds 18 m from the outer periphery 2a of the structure 2 becomes internal area
  • the expansion of the ground 1 is affected by rainfall and moisture evaporation.
  • the surface area where subsidence occurs is specified, and the outer peripheral area S1 of the structure 2 estimated to cause expansion and subsidence of the ground 1 is used as the pile foundation 17 and the inner area S2 inside it as the direct foundation 18
  • By constructing a foundation structure that supports 2 it becomes possible to take measures against the expansion of the structure reasonably at a low cost, compared with a countermeasure for supporting the entire structure with a pile foundation.
  • the period t1 during which the expansion is continuously or intermittently generated, or the distance X the water permeability coefficient k of the ground ⁇ the period t2 in which the water does not continuously contact the ground beyond a certain value is set to a larger value.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure according to the third embodiment of the present invention will be described.
  • the present embodiment is constructed on an expanded soil (a ground exhibiting expansibility) containing an expansive clay mineral such as montmorillonite that exists widely in arid and semi-arid areas such as Southeast Asia, Africa, and the Middle East.
  • the present invention relates to a structure of a floor for an inflatable ground countermeasure of a structure such as a building and a construction method thereof. Therefore, the same components as those in the first embodiment and the second embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the foundation and floor structure (floor structure for inflatable ground countermeasure) C for the inflatable ground countermeasure of the present embodiment is the ground of the ground (inflatable ground) 1 exhibiting the expansibility as shown in FIG.
  • the tubular member 20 laid on the surface 1a, the expansion suppression soil layer 21 formed on the expandable ground 1 so as to embed the lower end side of the tubular member 20, and the expansion suppression soil layer 21 are stacked.
  • the expansion suppression soil layer 21 excavates the ground 1 to form a plurality of recesses 25. Then, the excavated soil obtained by excavating the ground 1 is loosened to produce an expansion-suppressed soil, and the expansion-suppressed soil is loosely packed to absorb the expansion pressure from the ground 1 and filled into the recess 25 and the ground 1 It is laid on the ground surface 1a. That is, the expansion suppression soil layer 21 is formed by loosely expanding expansion suppression soil in the recess 25 and including a plurality of penetration portions 21 a penetrating into the ground 1.
  • the expansion suppressing soil layer 21 of the present embodiment has a plurality of penetration portions formed in a rectangular block shape, and is arranged in a line at a predetermined interval. Furthermore, the expansion suppression soil is generated by loosening excavated soil obtained by excavating the ground and mixing slaked lime.
  • the tubular member 20 is a member having a substantially U-shaped cross section (substantially C-shaped) such as a U-shaped groove or a half-corrugated corrugated pipe, and is formed with an opening 20a extending in the axial direction. . And it is mounted on the ground surface 1a between the plurality of recesses 25 formed in the expansible ground 1 so that the opening 20a faces downward. Moreover, in this embodiment, the tubular member 20 is vertically and horizontally extended between the adjacent penetration parts 21a arranged in alignment, and is arrange
  • foundation and floor structure (floor structure for inflatable ground countermeasures) C for inflatable ground countermeasures of this embodiment are provided with a granular material such as crushed stone on the expansion suppression soil layer 21 on the inflatable ground 1.
  • a second buffer layer 22 is formed by laying, and a level concrete layer 23 is formed on the second buffer layer 22 by completely burying the tubular member 20.
  • reinforcing bars are appropriately arranged on the level concrete layer 23, and concrete is placed so as to embed the reinforcing bars, thereby forming the floor slab 24 of the first floor.
  • the floor structure C for inflatable ground countermeasures of the present embodiment having the above-described configuration is constructed (the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures of the present embodiment (the floor for inflatable ground countermeasures) Structure)
  • the expansible ground 1 is dug out from the ground surface 1a, and the horizontal a (m) ⁇
  • a plurality of recesses 25 having a length b (m) and a depth c (m) are formed in a plan view with an interval in the horizontal direction T1 as M and an interval in the vertical direction T2 as N (ground digging step).
  • the volume of the excavated soil is approximately 1.3 to 1.5 times the volume of the original ground (natural ground) 1 (30-50% volume increase). It becomes.
  • the excavated soil generated by the digging of the pot is loosened, and slaked lime is added at 20 to 150 kg / m 3 per 1 m 3 of the excavated soil and mixed and stirred.
  • the expanding property is lost / suppressed. That is, the expansion suppression soil which modified the excavation soil which shows expansibility is produced
  • a tubular shape such as a U-shaped groove or a half-corrugated pipe is formed on the ground surface 1a of the inflatable ground 1 in which a plurality of recesses 25 are formed.
  • the member 20 is placed and disposed (tubular member installation step).
  • a plurality of tubular members 20 such as U-shaped grooves or half-corrugated corrugated pipes face the opening 20a downward and on the ground surface 1a between adjacent recesses 25 in plan view. Are extended in the horizontal direction T1 and the vertical direction T2, respectively.
  • the plurality of tubular members 20 are disposed so that the openings 20a face downward on the ground surface side, and are disposed so as to surround the respective recesses 25 in a plan view. It arrange
  • the tubular member 20 has a height of h (m) and a width of w (m).
  • the expansion suppression soil is laid on the ground surface 1a so as to embed a part of the lower end side of the tubular member 20 including each recess 25. Further, the upper surface of the laid expansion suppression soil is leveled to form the expansion suppression soil layer 21 (expansion suppression soil layer forming step).
  • the expansion suppression soil layer 21 is formed by filling and laying the expansion suppression soil in a loosely packed state without performing rolling and compacting. Thereby, the function of absorbing and buffering (attenuating) the expansion pressure and the ground displacement from the lower inflatable ground 1 is given to the expansion suppressing soil layer 21.
  • a second buffer layer 22 is formed by laying crushed stone or the like on the expansion suppression soil layer 21, and concrete is cast on the second buffer layer 22 to form a level concrete layer 23 in a stacked manner.
  • Buffer layer forming step / level concrete layer forming step Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the reinforcing steel is arranged on the level concrete layer 23 and the concrete is placed to construct the floor slab 24 of the first floor (floor slab forming step).
  • the height of the tubular member 20 is h (m)
  • the width is w (m)
  • the thickness of the second buffer layer 22 is y (m)
  • the thickness of the level concrete layer 23 is z (m)
  • the horizontal dimension of the recess 25 is a (m)
  • the vertical dimension is b (m)
  • the depth is c (m)
  • the interval in the horizontal direction T1 of the plurality of recesses 25 is M (m )
  • the floor structure C for inflatable ground countermeasures is constructed so as to satisfy the following expression 3. According to Equation 1, the upper surface (upper end portion) of the tubular member 20 and the upper surface of the level concrete layer 23 are substantially coincident.
  • w 0.3 m
  • the thickness y of the second buffer layer 22 is 0.05 m
  • the thickness z of the level concrete layer 23 is 0.05 m
  • the volume increase rate by loosening the excavated soil varies depending on the properties of the soil, so it is desirable to calculate by performing test construction on site.
  • the height h of the tubular member 20 needs to be set so that the expansion of the ground 1 can be buffered, and at least h ⁇ 0.2 m.
  • the expansion suppression soil layer provided between the first floor and the inflatable ground 1 Since the (backfill layer) 21 is loosely packed, when the water such as rain water comes into contact with the expandable ground 1 and an expansion pressure is generated, the expansion suppression soil layer 21 compresses, thereby reducing the expansion pressure of the ground 1. Can be absorbed and buffered. As a result, it is possible to prevent (suppress) the occurrence of blistering on the first floor. Moreover, the expansion pressure of the ground 1 can be buffered also by the tubular member 20 because the ground 1 expanded inside from the opening 20a on the lower surface of the tubular member 20 penetrates.
  • the plurality of recesses 25 are regularly arranged in the ground, and the recesses 25 are filled with the expansion suppression soil, so that the plurality of penetration portions 21a of the expansion suppression soil layer 21 are arranged and arranged. For this reason, when expansion
  • a second buffer layer 22 is provided in which a gap is formed by laying crushed stone or the like on the expansion suppression soil layer 21. For this reason, when an expansion pressure acts on the second buffer layer 22, crushed stone or the like is laid and the expansion pressure is absorbed and buffered by the gap.
  • the level concrete layer 23 is formed on the second buffer layer 22, the level concrete layer 23 receives the expansion force of the ground 1.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure of this embodiment and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure (floor structure C for inflatable ground countermeasure and construction of this floor structure C)
  • the expansion suppression soil layer 21 formed by laminating the expansion suppression soil loosened from the excavated soil on the ground surface 1a can absorb the expansion pressure when the ground 1 exhibiting expansion expands. it can.
  • the expansion suppression soil layer 21 includes a plurality of penetration portions 21a penetrating into the ground 1, an expansion pressure acts on the penetration portion 21a to effectively absorb the expansion pressure. it can. Therefore, the protrusion of the ground 1 can be effectively suppressed.
  • the tubular member 20 is placed on the ground surface 1a of the ground 1 where the penetration portion 21a is not provided with the opening 20a facing downward, the inside of the tubular member 20 is passed through the opening 20a.
  • Ground (expanded soil) 1 enters.
  • the expansion pressure can be absorbed, and the expansion pressure from the portion of the ground 1 where the penetrating portion 21a is not provided, and thus the bulge of the ground 1 can be effectively absorbed and suppressed by the tubular member 20.
  • the second buffer layer 22 in which granular materials such as crushed stones are laid is provided on the expansion suppression soil layer 21, the second buffer layer 22 further increases the expansion pressure when the ground 1 expands. Can be absorbed. Further, since the level concrete layer 23 is provided on the second buffer layer 22, the level concrete layer 23 can receive the expansion pressure of the ground 1.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure of this embodiment and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure (floor structure C for inflatable ground countermeasure and construction of this floor structure C)
  • the expansion soil of the original position soil is excavated, for example, the expansion suppression soil layer 21 is formed by backfilling without leveling and leveling, and a granular material such as crushed stone is laid.
  • Two buffer layers 22 are formed and level concrete is placed to form a level concrete layer 23.
  • a tubular member 20 is laid on the ground surface 1a.
  • the loosely-packed expansion-suppressed soil layer 21 and the level concrete layer 23, which are backfilled without rolling, can be used as a formwork for the concrete placement of the first floor slab 24.
  • a plywood formwork, a precast formwork, a deck plate and the like can be eliminated, and the workability and reliability of the floor structure can be improved.
  • the foundation and floor structure for the inflatable ground countermeasure of the present embodiment and the construction method of the foundation and floor structure for the inflatable ground countermeasure (the floor structure C for the inflatable ground countermeasure and the construction of the floor structure C) In the method), since the plurality of penetration portions 21a of the expansion suppression soil layer 21 are arranged at predetermined intervals, when the ground 1 below the structure 2 is expanded, the plurality of penetration portions 21a are substantially omitted.
  • the expansion pressure can be absorbed and buffered evenly.
  • the tubular member 20 is laid between the plurality of arranged penetration portions 21a and arranged in a lattice shape, so that the expansion pressure of the ground 1 can be absorbed and buffered evenly by the tubular member 20. be able to. Thereby, an expansion pressure can be absorbed more effectively.
  • the expansion suppression soil layer 21 can absorb the expansion pressure of the ground 1 more effectively.
  • the expansion suppression soil layer 21 is formed by laying the expansion suppression soil generated in this manner between the ground 1 and the structure 2 exhibiting expandability. For this reason, when water is about to enter the ground 1 below the structure 2, the water comes into contact with the expansion suppression soil layer 21 and Ca 2+ (calcium) is eluted from the slaked lime mixed with the original soil. Thereby, it becomes possible to make Ca ⁇ 2+ > contact the ground 1 which shows swelling properties, such as montmorillonite, with water. For example, by contacting Ca 2+ with Na-type montmorillonite, Na + between unit crystal layers can be substituted with Ca 2+ to be mutated to Ca type. That is, it becomes possible to automatically mutate the ground 1 exhibiting expandability to a ground having very low expandability.
  • the pH of the water can be raised to make it alkaline. Specifically, when it comes into contact with slaked lime, the pH of water can be increased up to pH 12.4. Further, for example, montmorillonite disappears or mutates to CAH (calcium aluminate hydrate) or CSH (calcium silicate hydrate) when contacted with a calcium solution (alkaline water) having a pH of 11 or more.
  • CAH calcium aluminate hydrate
  • CSH calcium silicate hydrate
  • the expansion suppression soil Water comes into contact with the slaked lime of the layer 21 and the pH rises, and the alkaline water whose pH has been raised can be brought into contact with the ground 1 showing swellability such as montmorillonite.
  • the ground 1 exhibiting the expandability can be automatically mutated to the ground 1 having a very low expandability.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure of this embodiment and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasure (floor structure C for inflatable ground countermeasure and construction of this floor structure C)
  • the expansion suppressing soil layer 21 provided between the ground 1 and the structure 2 exhibiting expansibility contains slaked lime, so that even if water enters the ground 1, the expansion It is also possible to mutate the characteristics of the ground 1 exhibiting the property and suppress the generation of the expansion pressure.
  • the expansion suppression soil layer 21 includes the penetration portion 21a penetrating into the expansive ground, the pH of the water entering the ground 1 is increased, and the alkalized water is brought into contact with more certainty, so that the expansibility is increased.
  • the characteristic of the ground 1 to be shown can be mutated, and the generation of expansion pressure can be suppressed.
  • the third embodiment of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures and the method for constructing the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures according to the present invention has been described above, but the present invention describes the third embodiment described above.
  • the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed without departing from the scope of the invention.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures according to the present invention and the construction method of the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures (floor structure for inflatable ground countermeasures and construction method of this floor structure) can be applied to any floor structure type, such as soil type or structural slab type.
  • the present embodiment is constructed on an expanded soil (a ground exhibiting expansibility) containing an expansive clay mineral such as montmorillonite that exists widely in arid and semi-arid areas such as Southeast Asia, Africa, and the Middle East.
  • the present invention relates to a structure of a floor for measures against inflatable ground of a structure such as a building. Therefore, the same components as those in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment will be described with the same reference numerals.
  • the foundation and floor structure (floor structure for inflatable ground countermeasures) D for the inflatable ground countermeasure of this embodiment is a ground ( A groove 30 formed by excavating the ground surface 1a of the expansive ground) 1 and a first buffer layer formed by filling and laying granular materials such as crushed stone in the groove 30 or in the groove 30 and the ground surface 1a 31 and a floor slab (soil floor) 32 of the first floor formed on the first buffer layer 31 in a stacked manner.
  • the expansion suppression soil layer 21 excavates the ground 1 to form grooves 30 extending in one direction T ⁇ b> 2 in plan view, or lattice-shaped grooves 30.
  • the groove 30 is filled with a granular material such as crushed stone.
  • the groove 30 has a horizontal excavation width T1 in the other direction (a), a vertical excavation width T1 (in one direction) T2 in the case of a d (lattice), and a groove excavation depth.
  • the interval between the grooves 30 in the horizontal direction T1 is M
  • the interval between the grooves 30 in the vertical direction T2 is N (in the case of a lattice)
  • N ⁇ 5c + d.
  • the granular material for example, it is preferable to use crushed stones such as limestone having a particle size D50 of 20 mm or more when the transmission mass percentage obtained by the particle size distribution is 50%. Then, as shown in FIGS. 14A and 14B, this granular material is filled and laid in the groove 30 or the groove 30 and the ground surface 1 a, and the surface level of the first buffer layer 31 is equal to or higher than the ground surface level of the original ground 1. To. Further, it is more preferable to level the surface of the first buffer layer 31 by rolling the charged granular material so that the construction work of the structure 2 in the subsequent process is easy.
  • crushed stones such as limestone having a particle size D50 of 20 mm or more when the transmission mass percentage obtained by the particle size distribution is 50%.
  • channel 30 is formed in this way, a granular material is filled and laid, and it is 1st.
  • the floor slab 32 and the building foundation 5 are constructed as shown in FIGS. 13A and 13B.
  • FIG. 20 is “Shahid Azam (2006): Large-scale odometer for assessing swelling and consolidation behavior of Al-Qatifclay, Expansive soils, Taylor & Francis, edited by Amer Ali Al-Rawas & MatsenusFA It is a result of comparing the expansion pressure in the vertical direction in the expansion pressure test under different conditions.
  • the vertical expansion pressure is measured under the condition that the soil sample cannot be displaced (expanded) in the horizontal direction at all.
  • the soil sample is in the horizontal direction.
  • the expansion pressure in the vertical direction is measured under conditions that cause a slight displacement (expansion).
  • the ground 1 exhibiting expansibility is excavated to form grooves 30 or lattice-shaped grooves 30 extending in one direction, and the grooves 30 are filled with the granular material to form the first
  • the buffer layer 31 is formed, as shown in FIG. 21, when the expandable ground 1 expands, the expanded soil penetrates into the gaps between the granular bodies of the first buffer layer 31, and the first buffer layer 31 horizontally The displacement in the direction is allowed, and as a result, the expansion pressure in the vertical direction is reduced.
  • the expanded soil of the original soil is excavated and extends in one direction T2 in plan view.
  • a groove 30 or a lattice-like groove 30 is formed, and a granular material such as crushed stone is filled in the groove 30 to form a first buffer layer 31, and a floor slab 32 is formed on the first buffer layer 31.
  • the expansion pressure in the vertical direction can be effectively absorbed. Therefore, it is possible to prevent the first floor (floor slab 32) on the first buffer layer 31 from being swollen as the expandable ground 1 expands. And by constructing and constructing as described above, it is possible to take effective measures against expanded soil at low cost.
  • a particle having a particle size D50 of 20 mm or more (crushed stone or the like) when the transmission mass percentage is 50% is used. Even when the displacement in the direction is allowed, the earth and sand do not collapse into the groove 30, and the expansion pressure in the horizontal direction and the vertical direction can be suitably reduced.
  • the excavation width in the other direction T2 orthogonal to the one direction T2 in a plan view is a, the excavation width in one direction T2 when the grooves 30 are formed in a lattice shape, d, the excavation depth of the groove 30 is c,
  • the interval between the grooves 30 in the other direction T1 is M
  • the interval between the grooves 30 in one direction T2 when the grooves 30 are formed in a lattice shape is N
  • the width / height of the remaining portion (protruding portion) of the ground 1 that protrudes along with the formation of the groove 30 Ratio (M ⁇ a) / c is 5 or less.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground countermeasures can be applied to all floor structure types such as soil type and structural slab type.
  • the foundation and floor structure (floor structure for inflatable ground countermeasures) D for inflatable ground countermeasures of the present embodiment is not only provided directly under the structure 2, but also the above-described FIG. 4A, FIG. 4B, As shown in FIGS. 5 and 6, the structure 2 may be applied to a region on the outer peripheral side of the structure 2 (outer peripheral region S ⁇ b> 1) in plan view. In this way, the floor structure D of the present embodiment is likely to cause rainwater to penetrate into the ground 1 or to evaporate moisture from the ground from the ground surface 1a, so that the ground 1 may easily expand and the ground 1 may sink. By applying it to the outer peripheral region S1 of the structure 2, it is possible to sufficiently exhibit its effects.
  • the foundation and floor structure for inflatable ground measures of the present invention can realize a reliable and highly reliable measure for inflated soil.

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Abstract

本発明の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、膨張性を示す地盤（１）の上に構築される構造物（２）の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（Ａ，Ｂ）であって、地盤を掘削して平面視に一方向に延びて形成された溝、又は格子状に形成された溝に粒状体を充填してなる第１の緩衝層（３１）、あるいは溝に粒状体を充填するとともに地盤上に粒状体を敷設してなる第１の緩衝層（３１）と、前記第１の緩衝層及び地盤上に形成される床スラブ（２４）とを備えて構成されている。

Description

膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法
　本発明は、建物などの構造物を膨張性地盤上に構築するために用いて好適な膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法に関する。
本願は、２０１３年３月６日に日本に出願された特願２０１３－０４４２７３号、２０１３年４月１５日に日本に出願された特願２０１３－０８５０６８号、及び、２０１３年４月２３日に日本に出願された特願２０１３－０９０１７０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　例えば東南アジアやアフリカ、中東地域などの乾燥、準乾燥地域では、モンモリロナイト等の膨張性の粘土鉱物を含む膨張土が堆積し、雨期に浸水・吸水に伴って膨張、乾期に排水・乾燥に伴って収縮する膨張土（膨張性を示す地盤）が広範囲に存在している。
　そして、図２２に示すように、このような膨張土１の上に住宅や工場などの構造物２を構築した場合には、雨期と乾期の膨張土１の膨張と収縮による地盤変形に伴って、構造物２に不同浮上りや不同沈下が生じ、構造物２の壁や床にひび割れが生じたり、１階床のタイルが局部的にふくれて不陸（ずれ）が生じるなどの被害が多々発生してしまう。
特に生産施設（工場）では、製造機器の稼働やフォークリフトの走行を円滑に行うために床（１階の床構造）の水平精度をある程度高精度で維持する必要があり、膨張圧を受けた場合であっても床に不陸が生じないようにすることが強く求められている。
　このため、従来、以下の４つの手法を単独あるいは組み合わせ、膨張土対策を講じた上で、構造物を構築している。
　第一に、構造物下方の膨張性を示す地盤１をすべて良質土３に置換した後、構造物２を直接基礎支持形式としたり、１階床を土間床として構築する。あるいは、膨張性を示す地盤１をすべてセメント又は石灰によって固化処理した後、構造物２を直接基礎支持形式としたり、１階床を土間床として構築する（図２３参照）。
　第二に、膨張性を示さない良質な地盤４の支持層まで杭５を打設し、この杭５によって地盤１の膨張時の浮上り力に抵抗することで、構造物２に有害な変形が生じないようにする（図２４、例えば特許文献１参照）。
　第三に、地盤１が膨張した際に浮上った地表部１ａの土を空隙部分に貫入（収容）させ、膨張力が構造物に直接作用しないように緩衝する治具６を地表部１ａに敷設しておき、この治具６の上に、構造物を直接基礎支持形式で構築したり、床を構築する（図２５参照）。
　第四に、膨張性を示さない良質な地盤４の支持層まで杭５を打設し、この杭５に接続するとともに地表面（地表部）１ａよりも上方に配設して浮き床（構造床）７を構築し、床７と地盤１との間の空洞によって地盤１の膨張を吸収する（図２６参照）。
日本国特開２００８－１７４９３６号公報
　しかしながら、上記の第一の膨張土対策においては、その地層の全てを良質土に置換、あるいはセメントや石灰を撹拌混合して固化処理するため、膨張性を示す地層の厚さが大きくなるほどに工期が長期化し、高コスト化する。例えば、平面的に大規模な工場などを構築する際に、３ｍ以上の膨張性を示す地層を処理する必要が生じると、工期が非常に長期化し、且つ莫大なコストが必要になってしまう。
　上記の第二の膨張土対策においては、構造物全体を杭で支持することで、膨張土の膨張・収縮による構造物の浮上りや沈下を効果的に防止することが可能である反面、大掛かりな対策であるが故に、杭に依らない直接基礎形式と比較し、やはり工期やコストが大幅に増大する。このため、中小規模の建物などの構造物への適用は事実上不可能になってしまう。
杭間のフラットスラブが膨張圧に抵抗できるように構築・設計されている必要がある。このため、例えば、杭打設間隔を２～４ｍと小さくし、さらにフラットスラブの配筋量を通常の構造床よりも多くする必要があり、この点からも、工期が長期化し、且つ莫大なコストが必要になってしまう。
　上記の第三の膨張土対策においては、専用治具が高コストであり、且つ構造物を構築する現場、地域、特に発展途上国によっては容易に専用治具を入手することができず、適用できない場合が多い。また、専用治具を全面に設置することは多大な労力と手間が必要になるため、平面的に大規模な工場、生産施設などへの適用が難しい。
　上記の第四の膨張土対策においては、浮き床にするため、床コンクリート打設時に大掛かりな型枠が必要になる。これに対し、合板型枠（木材）を用いると、低コストである反面、例えば、乾燥地域・準乾燥地域では、アリの食害を受けることもある。そして、食害を受けることによって形成されたコンクリート打ち継ぎ部や配管の隙間からアリが室内に侵入してしまうので、合板型枠を使用できないケースもある。
　一方、ハーフＰＣａスラブ（プレキャスト型枠）を用いる場合には、重量物であるＰＣ型枠の吊り上げに大型クレーンが必要となる。そして、例えば、発展途上国に膨張性地盤が広範囲に存在する地域が多く、このような地域では大型クレーンの調達が難しい。また、構造床用のデッキプレートを用いることも考えられるが、デッキプレートは、コンクリート材料に比べて高価である上、やはり発展途上国では購入できない場合が多い。
本発明の第１の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、膨張性を示す地盤の上に構築される構造物の膨張性地盤対策用の床構造であって、前記地盤を掘削して平面視に一方向に延びて形成された溝、又は格子状に形成された溝に粒状体を充填してなる第１の緩衝層、あるいは前記溝に粒状体を充填するとともに前記地盤上に粒状体を敷設してなる第１の緩衝層と、前記第１の緩衝層及び前記地盤上に形成される床スラブとを備えて構成されている。
本発明の第１の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記粒状体として、粒度分布により得られた透過質量百分率が５０％のときの粒径Ｄ５０が２０ｍｍ以上のものが用いられていることが好ましい。
本発明の第１の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記溝が、平面視で前記一方向に直交する他方向の掘削幅をａ、前記溝が格子状に形成されている場合の前記一方向の掘削幅をｄ、前記溝の掘削深さをｃ、前記他方向の溝の間隔をＭ、前記溝が格子状に形成されている場合の前記一方向の溝の間隔をＮとしたとき、ａ≧０．５ｍ、ｄ≧０．５ｍ、ｃ≧０．５ｍ、Ｍ≦５ｃ＋ａ、Ｎ≦５ｃ＋ｄを満足するように形成されていることが好ましい。
本発明の第２の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、膨張性を示す地盤の上に構築される構造物の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造であって、断面略Ｕ字状に形成され、開口部を下方に向けて前記地盤の地表面上に載置される管状部材と、前記管状部材の少なくとも一部を埋設しつつ前記地盤の地表面上に敷設される膨張抑制土層と、前記膨張抑制土層上に粒状体を敷設して積層形成される第２の緩衝層と、前記第２の緩衝層上にコンクリートを打設して積層形成されるレベルコンクリート層と、前記レベルコンクリート層の上に形成される床スラブとを備えて構成されており、前記膨張抑制土層は、前記地盤を掘削して複数の凹所を形成し、前記地盤を掘削して得た掘削土をほぐして膨張抑制土を生成し、前記膨張抑制土を前記地盤からの膨張圧を吸収可能に緩詰めして前記凹所に充填するとともに前記地盤の地表面上に敷設することにより、前記膨張抑制土を前記地盤内に貫設した複数の貫入部を備えて形成されている。
本発明の第２の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記複数の貫入部が平面視で所定の間隔をあけて整列配置され、前記管状部材が隣り合う前記貫入部の間の前記地表面に敷設されて格子状に配設されていてもよい。
本発明の第２の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記膨張抑制土が、前記地盤を掘削して得た掘削土をほぐすとともに消石灰を混合して生成されていてもよい。
本発明の第３の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法は、膨張性を示す地盤の上に構造物の膨張性地盤対策用の床構造を構築する方法であって、前記地盤を掘削して複数の凹所を形成する地盤つぼ掘り工程と、断面略Ｕ字状に形成された管状部材を、開口部を下方に向けて前記地盤の地表面上に載置する管状部材設置工程と、前記地盤つぼ掘り工程で得た掘削土をほぐして膨張抑制土を生成し、前記膨張抑制土を前記地盤からの膨張圧を吸収可能に緩詰めして前記凹所に充填するとともに前記地盤の地表面上に敷設して膨張抑制土層を形成する膨張抑制土層形成工程と、前記膨張抑制土層上に粒状体を敷設して第２の緩衝層を積層形成する緩衝層形成工程と、前記第２の緩衝層上にコンクリートを打設してレベルコンクリート層を積層形成するレベルコンクリート層形成工程と、前記レベルコンクリート層の上に床スラブを形成する床スラブ形成工程とを備えている。
本発明の第３の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、前記地盤つぼ掘り工程で得た掘削土をほぐすとともに消石灰を混合して膨張抑制土を生成する膨張抑制土生成工程を備えていてもよい。
本発明の第４の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、水との接触によって膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用基礎構造であって、構造物の外周部側の外周部領域を杭基礎とし、前記外周部領域よりも内側の内部領域を直接基礎として構成されている。
本発明の第４の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記構造物の外周縁から前記内部領域までの距離Ｘが、距離Ｘ＝前記地盤の透水係数ｋ×前記地盤に継続的あるいは断続的に水が接触し、前記地盤に膨張が継続的あるいは断続的に生じている期間ｔ１、又は、距離Ｘ＝前記地盤の透水係数ｋ×ある一定以上の前記地盤に水が継続的に接触しない期間ｔ２のいずれか大きい値で設定されていることが望ましい。
本発明の第５の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用基礎構造であって、平面視で構造物を囲むように連続して形成されるとともに、地表面から所定の深度まで延設された遮水構造部と、前記遮水構造部で囲んだ部分で、且つ地表面から所定の深度範囲の地盤を改良処理してなる地盤改良処理部とを備えており、地盤を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定し、前記遮水構造部が、少なくとも、前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度まで根入れして形成されている。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、文献・資料調査、原位置地盤調査、地盤から採取した土試料の土質試験の少なくとも１種の調査及び／又は試験を実施して前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定し、前記遮水構造部が形成されていてもよい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、雨期と乾期の前記地盤の含水比を地表面から深度方向の複数箇所で計測し、少なくとも、雨期と乾期の含水比の差が雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる前記特定地盤深度まで根入れして、前記遮水構造部が形成されていてもよい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記地盤改良処理部が、前記遮水構造部で囲んだ内部地盤を地表面から掘削し、粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めてなる第３の緩衝層と、前記第３の緩衝層の上に敷設され、前記第３の緩衝層を保護するシート状部材からなる保護層と、セメントあるいは石灰を混合した混合土を前記保護層の上に転圧してなる固化処理土層とを備えて構成されていてもよい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記シート状部材がジオシンセティックスあるいは防水シートであってもよい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記遮水構造部が、少なくとも雨期と乾期の含水比の差が５％以下となる前記特定地盤深度まで根入れして形成されていることが望ましい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記地盤改良処理部が、前記固化処理土層の上にコンクリートを打設してなるレベルコンクリート層を備えて構成されていてもよい。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、前記地盤改良処理部が、地上から前記第３の緩衝層に達する換気パイプを備えて構成されていてもよい。
本発明の第６の態様によれば、膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法は、膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造を構築する方法であって、地盤を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定する特定地盤深度調査工程と、平面視で構造物を囲むように連続して、且つ地表面から、少なくとも前記特定地盤深度調査工程で特定した前記地盤深度まで根入れして、遮水構造部を形成する遮水構造部形成工程と、前記遮水構造部で囲んだ内部地盤を地表面から掘削し、粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めて第３の緩衝層を形成する緩衝層形成工程と、前記第３の緩衝層の上に、前記第３の緩衝層を保護するためのシート状部材を敷設して保護層を形成する保護層形成工程と、前記保護層の上に、セメントあるいは石灰を混合した混合土を転圧して固化処理土層を形成する固化処理土層形成工程とを備えている。
本発明の第６の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、前記特定地盤深度調査工程で、文献・資料調査、原位置地盤調査、地盤から採取した土試料の土質試験の少なくとも１種の調査及び／又は試験を実施して前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定してもよい。
本発明の第６の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、前記特定地盤深度調査工程が、膨張性を示す前記地盤の雨期と乾期の含水比を地表面から深度方向の複数箇所で計測する地盤調査工程と、前記地盤の雨期の含水比と乾期の含水比の差を求め、雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがない地盤深度を特定する遮水構造部深度決定工程とを備えていてもよい。
本発明の第１の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、原位置土の膨張土を掘削して、平面視で一方向に延びる溝あるいは格子状の溝を形成し、この溝に砕石などの粒状体を充填して第１の緩衝層を形成し、この第１の緩衝層上に床スラブを形成する。これにより、膨張性を示す地盤に膨張が発生した際、第１の緩衝層によって膨張圧を吸収することができるとともに、粒状体を溝に充填して第１の緩衝層が形成されていることで、鉛直方向の膨張圧を効果的に吸収することができる。よって、第１の緩衝層上の１階床（床スラブ）に、膨張性地盤の膨張に伴ってふくれが生じることを防止できる。そして、上記のように構成、施工することにより、低コストで効果的な膨張土対策を講じることが可能になる。
　また、本発明の第１の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、粒状体として、粒度分布により得られた透過質量百分率が５０％のときの粒径Ｄ５０が２０ｍｍ以上のものが用いることにより、第１の緩衝層によって膨張性地盤の水平方向の変位を許容した場合においても、土砂が溝内に崩落することがなく、好適に水平方向及び鉛直方向の膨張圧を低減させることが可能になる。
　さらに、本発明の第１の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、平面視で一方向に直交する他方向の掘削幅をａ、溝が格子状に形成されている場合の一方向の掘削幅をｄ、溝の掘削深さをｃ、他方向の溝の間隔をＭ、溝が格子状に形成されている場合の一方向の溝の間隔をＮとしたとき、ａ≧０．５ｍ、ｄ≧０．５ｍ、ｃ≧０．５ｍ、Ｍ≦５ｃ＋ａ、Ｎ≦５ｃ＋ｄを満足するように溝ひいては第１の緩衝層を形成すると、溝の形成とともに突出する地盤の残部（突出部）の幅／高さの比（Ｍ－ａ）／ｃ、（Ｎ－ｄ）／ｃが５以下となる。これにより、膨張性を示す地盤に膨張が発生した際、第１の緩衝層によって膨張圧、特に鉛直方向の膨張圧をさらに確実且つ効果的に吸収することが可能になる。
本発明の第２の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに本発明の第３の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、原位置土の膨張土を掘削して、例えば転圧をせずに埋め戻して整地することで膨張抑制土層を形成し、砕石などの粒状体を敷設することで第２の緩衝層を形成し、レベルコンクリートを打設してレベルコンクリート層を形成する。これにより、膨張性を示す地盤に膨張が発生した際、膨張抑制土層や第２の緩衝層によって膨張圧を吸収することができ、さらにレベルコンクリート層によって膨張圧を受け止めることができる。よって、レベルコンクリート層の上に形成した１階床（床スラブ）に、膨張性地盤の膨張に伴ってふくれが生じることを防止できる。そして、上記のように構成、施工することにより、低コストで効果的な膨張土対策を講じることが可能になる。
　また、転圧をせずに埋め戻した緩詰めの膨張抑制土層とレベルコンクリート層を、１階床スラブのコンクリート打設時の型枠として兼用できるため、浮き床を施工する際に、合板型枠、プレキャスト型枠、デッキプレートなどを不要にすることができ、床構造の施工性、信頼性の向上を図ることも可能になる。
本発明の第４の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造においては、降雨、水分蒸発の影響を受けて地盤の膨張や沈下が生じる平面範囲を特定し、この地盤の膨張、沈下が生じると推定した構造物の外周部領域を杭基礎とし、それより内側の内部領域を直接基礎として構造物を支持する基礎構造を構築することにより、従来の構造物全体を杭基礎で支持させる対策と比較し、低コストで合理的に構造物の膨張土対策を講じることが可能になる。
本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに本発明の第６の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、遮水構造部によって構造物の直下の内部地盤への水分の浸入を抑止（または防止）することができる。これにより、遮水構造部で囲んだ内部地盤の膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止（防止）することが可能になり、この膨張性を示す地盤の膨張と収縮に伴って構造物に外力が作用してひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　また、このとき、地盤を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定し、遮水構造部が、少なくとも、膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度まで根入れして形成されていることにより、より具体的に、例えば、雨期と乾期に地盤調査を行い、膨張性を示す地盤の雨期の含水比と乾期の含水比の差を求め、これら含水比の差が雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる深度まで根入れして、遮水構造部を形成することにより、確実に、遮水構造部で囲んだ内部地盤の膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止（防止）することが可能になる。
　すなわち、遮水構造部によって、膨張土の地盤全てではなく、膨張と収縮が繰り返し発生する地盤（のみ）を取り囲み、例えば、雨期と乾期に膨張、収縮する地盤（のみ）を取り囲み、この内部地盤の含水比を、年間を通じて安定した状態で保持することができる。これにより、構造物の直下の地盤が膨張し、その膨張圧によって構造物にひび割れなどの被害が生じることを確実に防止できる。
　また、遮水構造部で囲んだ部分で、且つ地表面から所定の深度範囲の地盤を改良処理してなる地盤改良処理部（第３の緩衝層、保護層、固化処理土層）を備えていることにより、遮水構造部で囲んだ内部地盤に水が浸入し、膨張が発生した場合であっても、この地盤膨張圧を地盤改良処理部で緩衝することができる。これにより、遮水構造部で囲んだ内部地盤に水が浸入してしまった場合であっても、構造物に膨張圧が作用することを抑止でき、さらに確実に、構造物にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　よって、本発明の第５の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに本発明の第６の態様に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法によれば、従来と比較し、安価に構造物の膨張土対策を講じることができ、また、地盤の含水比変化を抑えるための遮水構造部と、地盤膨張圧を緩衝する地盤改良処理部とを兼ね備えることにより、確実で信頼性の高い膨張土対策を実現することが可能になる。
本発明の第１実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）を示す図である。 地盤膨張時の構造物の変形状態を示す図である。 地盤収縮時の構造物の変形状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）を示す断面図である。 図５のＸ１－Ｘ１線矢視図であり、本発明の一実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）の外周部領域と内部領域を示す平面図である。 粒径加積曲線に基づいて透水係数を推定するための推定式の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、地盤を掘削して凹所を形成した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、地盤を掘削して凹所を形成した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、管状部材を敷設した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、管状部材を敷設した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、膨張抑制土層を形成した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、膨張抑制土層を形成した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、第２の緩衝層、レベルコンクリート層を形成した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の構築方法において、第２の緩衝層、レベルコンクリート層を形成した状態を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の溝及び第１の緩衝層を形成した状態を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の溝及び第１の緩衝層を形成した状態を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）おいて、一方向に延びる溝を形成した状態を示す平面図である。 図１５のＸ１－Ｘ１線矢視図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）において、格子状の溝を形成した状態を示す平面図である。 図１７のＸ１－Ｘ１線矢視図である。 図１７のＸ２－Ｘ２線矢視図である。 異なる条件下での膨張土の鉛直方向の膨張圧を測定して比較した土質試験の結果を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）の作用効果の説明に用いた図である。 膨張性を示す地盤の上に構築した構造物に膨張圧が作用している状態を示す図である。 従来の膨張土対策を示す図であり、構造物下方の膨張性を示す地盤をすべて良質土に置換した状態を示す図である。 従来の膨張土対策を示す図であり、膨張性を示さない良質な地盤の支持層まで杭を打設した状態を示す図である。 従来の膨張土対策を示す図であり、膨張力が構造物に直接作用しないように緩衝する治具を地表部に敷設した状態を示す図である。 従来の膨張土対策を示す図であり、膨張性を示さない良質な地盤の支持層まで杭を打設し、この杭に浮き床を支持させた状態を示す図である。
　以下、図１から図３を参照し、本発明の第１実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法について説明する。ここで、本実施形態は、東南アジアやアフリカ、中東地域などの乾燥、準乾燥地域で広範囲に存在するモンモリロナイト等の膨張性の粘土鉱物を含む膨張土（膨張性を示す地盤）の上に、建物などの構造物を構築するための膨張性地盤対策用の基礎の構造及びその構築方法に関するものである。
そして、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａは、図１及び図２に示すように、平面視で構造物を囲むように連続して形成され、地表面（地表部１ａ）から所定の深度まで延設された遮水構造部１０と、遮水構造部１０で囲んだ部分で、且つ地表面１ａから所定の深度範囲の地盤を改良処理してなる地盤改良処理部１１とを備えて構成されている。
　遮水構造部１０は、例えば、ソイルセメント柱列壁であり、建物などの構造物の外周部、あるいは構造物の外周部から所定の距離で離間した位置に配設されている。また、この遮水構造部１０は、平面視で構造物を囲むように連続して形成されていることにより、取り囲んだ内部地盤１ｂと外部地盤１ｃを区画し、内部地盤１ｂ内に雨水（雨水などの水）を浸入させない、あるいは浸入しにくくする。
なお、遮水構造部１０は、内部地盤１ｂ内に雨水などの水の浸入を防止（抑止）することが可能であれば、ソイルセメント柱列壁であることに限定する必要はなく、例えば、シートパイルの打設、遮水シートの埋設、セメントベントナイト壁の構築など、遮水性を発揮する他の材料、構造を適用して構成してもよい。
　また、図１に示すように、この遮水構造部１０は、地盤１を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度ｈを特定し、少なくとも、この膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度ｈまで根入れして形成されている。より具体的に、例えば、雨期と乾期の前記地盤１の含水比を地表面（地表部１ａ）から深度方向の複数箇所で計測し、少なくとも、雨期と乾期の含水比の差が雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる深度まで根入れして形成されている。そして、本実施形態では、図１に示すように、雨期の含水比Wwと乾期の含水比Wdの差が５％以下（Ww－Wd≦５％）となる深度まで根入れして形成されている。
　一方、地盤改良処理部１１は、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂを地表面（地表部１ａ）から掘削し、直径１０ｃｍ～２０ｃｍの割栗石など、粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めてなる第３の緩衝層１２と、ジオテキスタイル（ジオシンセティックス）あるいは防水シートを第３の緩衝層１２の上に敷設してなる保護層１３と、原位置土にセメントあるいは石灰を添加するとともに混合し、この混合土を保護層１３の上に転圧してなる固化処理土層１４と、固化処理土層１４の上にコンクリートを打設してなるレベルコンクリート層１５とを備えて構成されている。
　また、本実施形態では、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂを地表面１ａから６０ｃｍ以上の深さで掘削し、掘削底から３０ｃｍ以上の層厚となるように第３の緩衝層１２を形成し、さらに３０ｃｍ以上の層厚となるように固化処理土層１４を形成する。また、固化処理土層１４は、例えば２０～１５０ｋｇ／ｍ３の添加量でセメントあるいは石灰を原位置土に添加して混合した混合土を転圧して形成されている。このとき、石灰としては生石灰と消石灰のいずれを用いてもよいが、より強固な固化層を形成する場合には生石灰を用いることが好ましい。
さらに、本実施形態の地盤改良処理部１１においては、図３に示すように、地上から第３の緩衝層１２に達する換気パイプ１６を備え、この換気パイプ１６を経由して、割栗石などの充填材を敷き詰めてなる第３の緩衝層１２の間隙と地上（構造物２の内部など）との間で空気のやり取り（空気の循環、流通）が行えるように構成されている。
次に、上記構成からなる本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａを構築する際には（本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａの構築方法においては）、まず、建物などの構造物２を構築するにあたり、地盤１を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度ｈを特定する（特定地盤深度調査工程）。より具体的に、本実施形態においては、膨張性を示す前記地盤１の雨期と乾期の含水比を地表面１ａから深度方向の複数箇所で計測する（地盤調査工程／特定地盤深度調査工程）。また、このとき、例えば乾期に膨張性を示す膨張土１を採取し、膨潤性（膨張性）や力学的性質など、その土質の調査も行うことが好ましい。
　そして、図１に示すように、地盤１の雨期の含水比と乾期の含水比の差を求め、雨期に膨張して構造物２に悪影響を及ぼすことがない地盤深度を特定する（遮水構造部深度決定工程／特定地盤深度調査工程）。本実施形態では、含水比の差が５％以下となる深度を、雨期に膨張して構造物２に悪影響を及ぼすことがない地盤深度とする。
そして、少なくとも前記特定地盤深度調査工程で特定した前記地盤深度まで根入れして遮水構造部１０を形成する（遮水構造部形成工程）。すなわち、本実施形態では、上記のように雨期と乾期の含水比の差が５％以下となる深度を決定した後、平面視で構造物２を囲むように連続して、且つ、少なくとも、この決定した深度まで根入れして、構造物範囲の外周部に、遮水構造部１０を形成する。
　次に、遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂを掘削し、掘削底から所定の層厚となるように割栗石などの粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めて第３の緩衝層１２を形成する（緩衝層形成工程）。また、第３の緩衝層１２の上に、ジオテキスタイルあるいは防水シートのシート状部材を敷設し、保護層１３を形成する（保護層形成工程）。
このように保護層１３を形成した段階で、例えば遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂを掘削して得た土などの原位置土を用い、この原位置土にセメントあるいは石灰を所定量添加して混合し、この混合土を保護層１３の上に転圧し、所定の厚さの固化処理土層１４を形成する（固化処理土層形成工程）。
　また、固化処理土層１４の上に、上面が所定の高さレベルに位置するようにコンクリートを打設し、レベルコンクリート層１５を形成する（レベルコンクリート層形成工程）。その後、このレベルコンクリート層１５の上に直接基礎形式で構造物を構築する（構造物構築工程）。
　さらに、レベルコンクリート層１５を形成する前の段階で、第３の緩衝層１２に通気するための換気パイプ１６を設置する（換気パイプ設置工程）。そして、構造物２を構築した後、換気パイプ１６を経由して、例えば空調された室内空気を強制的に割栗石などからなる第３の緩衝層１２の間隙に供給、循環させる。
そして、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の基礎構造Ａ及び膨張性地盤対策用の基礎構造Ａの構築方法）においては、遮水構造部１０によって構造物２の直下の内部地盤１ｂへの水分の浸入を抑止（または防止）することができる。これにより、遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂの膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止することが可能になり、この膨張性を示す地盤１の膨張と収縮に伴って構造物２に外力が作用してひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　また、このとき、地盤１を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定し、遮水構造部１０が、少なくとも、膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度まで根入れして形成されていることにより、より具体的に、例えば、雨期と乾期に地盤調査を行い、膨張性を示す地盤１の雨期の含水比と乾期の含水比の差を求め、これら含水比の差が雨期に膨張して構造物２に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる深度まで根入れして、遮水構造部１０を形成することにより、確実に、遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂの膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止することが可能になる。
　すなわち、遮水構造部１０によって、膨張土の地盤全てではなく、膨張と収縮が繰り返し発生する地盤（のみ）を取り囲み、例えば、雨期と乾期に膨張、収縮する地盤（のみ）を取り囲み、この内部地盤１ｂの含水比を、年間を通じて安定した状態で保持することができる。また、膨張性を示す地盤１の雨期の含水比と乾期の含水比の差が５％以下になる深度まで根入れして遮水構造部１０を形成すると、内部地盤１ｂの含水比を、年間を通じて安定した状態で保持することができる。これにより、構造物２の直下の地盤１が膨張し、その膨張圧によって構造物２にひび割れなどの被害が生じることを確実に防止できる。
　ここで、厳密に言えば、遮水構造部１０は、膨張と収縮が全く発生しない地盤深度まで根入れして形成されていればよい。しかしながら、地盤調査を行うにあたり、土質試験を行って求められる含水比には、地盤のばらつきや測定誤差などが含まれる。
これに対し、上記のように雨期と乾期の含水比の差が５％以下であれば、誤差範囲であると判断できる。すなわち、本願の発明者は、膨張性を示す粘土地盤において、降雨・地表乾燥の影響が小さくなると考えられる地盤深度１０ｍ以上になると、多くの事例でそこでの粘土の含水比が４０～６０％になるという知見を得ている。そして、含水比のばらつき（変動係数）を過去の事例から０．０５～０．１とすると、含水比の標準偏差は（４０～６０％）×（０．０５～０．１）＝２～６％となる。土質試験で得られた含水比が確からしいと言える基準を超過確率１０％（地盤の技術分野で汎用される値）とすると、誤差は１．２８×標準偏差＝１．２８×（２～６％）＝２．５６～７．６８％となり、この中央値はおよそ５％となる。これにより、含水比について２つの測定値があり、その差が５％以下であれば、それは想定されるばらつきの範囲内であり、その２つの含水比は同等であるとみなすことができる。よって、本実施形態のように、雨期の含水比Wwと乾期の含水比Wdの差が５％以下となる深度まで根入れして遮水構造部１０を形成すると、確実に、構造物に悪影響を及ぼすほどの地盤の膨張／収縮（膨張／収縮による変位量・圧力）が発生しないと判断することが可能になる。
　また、遮水構造部１０で囲んだ部分で、且つ地表面１ａから所定の深度範囲の地盤を改良処理してなる地盤改良処理部１１（第３の緩衝層１２、保護層１３、固化処理土層１４）を備えていることにより、遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂに水が浸入し、膨張が発生した場合であっても、この地盤膨張圧を地盤改良処理部１１で緩衝することができる。これにより、遮水構造部１０で囲んだ内部地盤１ｂに水が浸入してしまった場合であっても、構造物２に膨張圧が作用することを抑止でき、さらに確実に、構造物２にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
すなわち、この地盤改良処理部１１が割栗石などの充填材を敷き詰めてなる第３の緩衝層１２を備えているため、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまい、この内部地盤１ｂの膨張土が膨張した場合に、膨張時に割栗石などの充填材の間隙に膨張土が入り込むことで（貫入することで）、地盤１の膨張力（膨張圧）を吸収、減衰させることができる。これにより、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまった場合であっても、構造物２に不同浮上りや不同沈下が生じることがなく、より確実に、構造物２にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　さらに、この第３の緩衝層１２と構造物２の間に、第３の緩衝層１２を保護する保護層１３のジオシンセティックスと、原位置土にセメントあるいは石灰を混合して転圧した固化処理土層１４とが設けられている。このため、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまい、この内部地盤１ｂの膨張土が膨張した場合に、第３の緩衝層１２で内部地盤１ｂの膨張力を吸収、減衰させつつ、これらジオシンセティックス９や固化処理土層１４によって地盤剛性を高め、内部地盤１ｂの膨張力を受け止めることができる。これにより、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまった場合であっても、さらに確実に、構造物２に不同浮上りや不同沈下が生じることがなく、構造物２にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。また、固化処理土層１４の上にコンクリートを打設してレベルコンクリート層１５が形成されているため、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまった場合に、このレベルコンクリート層１５によっても内部地盤１ｂの膨張力を受け止めることができる。
　さらに、保護層１３として防水シートを設けた場合には、レベルコンクリート層１５とともに、この防水シート９によって、内部地盤１ｂに水が浸入することを防止することができる。言い換えれば、防水シート９によって、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂの含水比を雨期と乾期で大きく差が生じないように、内部地盤１ｂを水から保護することができる。これにより、より確実に、構造物２の下方の地盤１の膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止することができ、構造物２にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　さらに、換気パイプ１６を通して空調された室内空気を第３の緩衝層１２の充填材間隙に循環させたり、第３の緩衝層１２の間隙と地上との間で空気を流通させることで、遮水構造部１０で囲まれた構造物直下の膨張土の含水比を一定に保持することができる。これにより、さらに確実に、構造物２の下方の地盤１の膨張土が膨張と収縮を繰り返すことを抑止することができ、構造物２にひび割れなどの被害が生じることを防止できる。
　よって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａによれば、現地で入手可能な一般的地盤材料を用い、従来と比較し、安価に構造物２の膨張土対策を講じることが可能になる。また、地盤１の含水比変化を抑えるための遮水構造部１０と、地盤膨張圧を緩衝する地盤改良処理部１１とを兼ね備えることにより、確実で信頼性の高い膨張土対策を実現することが可能になる。
　一方、一般に、膨張性を示す鉱物として、バーミキュライト群、スメクタイト群、ハロサイト群が知られている。特に、スメクタイト群、さらにスメクタイト群のバイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト、モンモリロナイトのうち、モンモリロナイトは膨張性（膨潤性）に富み、このモンモリロナイトを主成分とするベントナイト（や酸性白土）が代表的な膨張性粘土として知られている。
　また、例えば、このモンモリロナイトは、単位結晶層が負の電荷を帯びており、単位結晶層間にＮａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｈ＋などの陽イオンが入り込んで結晶構造を形成している。そして、単位結晶層間に入り込む陽イオンによってその膨潤性に違いがあり、例えばＮａ＋が入り込んだＮａ型は水と接触すると１０倍以上に体積が増大（膨潤）するのに対し、Ｃａ２＋が入り込んだＣａ型は、Ｃａ２＋がＮａ＋よりも単位結晶層を引き付ける力が強いため、水と接触してもＮａ型の数十分の一程度しか体積が増大しない。
ここで、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａにおいては、第３の緩衝層１２と構造物２の間に、原位置土にセメントあるいは石灰（生石灰又は消石灰）を混合して転圧した固化処理土層１４を設けている。このため、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入した場合には、固化処理土層１４に水が接触するとともに原位置土に混合したセメントや石灰からＣａ２＋（カルシウム）が溶出する。このため、Ｃａ２＋を水とともにモンモリロナイトなどの膨潤性を示す地盤１に接触させることが可能になる。そして、例えば、Ｎａ型のモンモリロナイトにＣａ２＋が接触することで、単位結晶層間のＮａ＋をＣａ２＋に置換させてＣａ型に変異させることができる。すなわち、膨張性を示す地盤１を膨張性が非常に小さい地盤に自動的に変異させることが可能になる。
さらに、固化処理土層１４のセメントや石灰に水が接触することで、その水のｐＨを上昇させ、アルカリ性にすることができる。具体的に、最大で、セメントに接触するとｐＨ１２．６、消石灰に接触するとｐＨ１２．４まで水のｐＨを上昇させることができる。
また、例えばモンモリロナイトは、ｐＨ１１以上のカルシウム溶液（アルカリ水）に接触すると、消失したり、ＣＡＨ（アルミン酸カルシウム水和物）やＣＳＨ（ケイ酸カルシウム水和物）に変異する。
このため、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａでは、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入した場合に、固化処理土層１４のセメントや石灰に水（雨水）が接触するとともにｐＨが上昇し、このｐＨが上昇したアルカリ水をモンモリロナイトなどの膨潤性を示す地盤に接触させることができる。そして、例えば、モンモリロナイトにｐＨ１１以上のアルカリ水（ｐＨが上昇した雨水）を接触させることで、膨張性を示す地盤１を膨張性が非常に小さい地盤に自動的に変異させることが可能になる。
よって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａ（並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ａの構築方法）によれば、第３の緩衝層１２と構造物２の間に、セメントあるいは石灰を含む固化処理土層１４を設けることで、遮水構造部１０で囲まれた内部地盤１ｂに水が浸入してしまった場合であっても、膨張性を示す地盤１の特性を変異させ、膨張圧の発生を抑制することも可能になる。
以上、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法の第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本発明に係る遮水構造部は、地盤１を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定し、少なくとも、この膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度まで根入れして形成されていればよい。このため、本実施形態のように、雨期と乾期の前記地盤１の含水比を地表面１ａから深度方向の複数箇所で計測し、少なくとも、雨期と乾期の含水比の差が雨期に膨張して構造物２に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる深度まで根入れして形成することに限定する必要はない。
　すなわち、膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定する際に（特定地盤深度調査工程で）、雨期と乾期の含水比を計測する手法の他に、文献・資料調査、原位置地盤調査、地盤から採取した土試料の土質試験の少なくとも１種の調査及び／又は試験を実施して、この調査、試験によって膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定し、遮水構造部を形成してもよい。
　より具体的に、文献・資料調査では、その地歴や過去に行った地盤調査、土質試験の結果などの文献や資料を調査する。例えば、「Hamberg,D.J(1985).A simplified method for predicting heave in expansive soils.M.S.thesis,Colorado State University,Fort Collins,CO.」には、寒暖期の（周期的な）地盤の含水比の変化を調査した結果が示され、ここでは５～８ｍ以深で含水比の変化が小さくなることが示されている。よって、このような既存の文献や資料を調査することによって特定地盤深度を特定することも可能である。
　また、地盤の電気検層、弾性波速度検層などの物理探査や、各種貫入試験などのサウンディング、突き砂や水置換、砂置換法などを用いた現場密度試験、地中ひずみなどを用いた変位測定などの原位置地盤調査を選択的に行い、この結果を基に、膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定することも可能である。
　さらに、地盤から採取した土試料に対し、含水比測定だけでなく、透水試験、圧密試験、一軸圧縮試験、三軸圧縮試験、一面せん断試験などの各種土質試験を選択的に実施し、この結果を基に、膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定することも可能である。
また、勿論、膨張性を示さない地盤（地層）４に到達する深度で遮水構造部１０を形成してもよい。
　さらに、本実施形態では、地盤改良処理部１１がレベルコンクリート層１５を備え、さらに換気パイプ１６を備えて構成されているものとしたが、これらレベルコンクリート層１５、換気パイプ１６は必ずしも備えられていなくてもよい。
　次に、図４Ａから図７を参照し、本発明の第２実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態と同様、東南アジアやアフリカ、中東地域などの乾燥、準乾燥地域で広範囲に存在するモンモリロナイト等の膨張性の粘土鉱物を含む膨張土（膨張性を示す地盤）の上に、建物などの構造物を構築するための膨張性地盤対策用の基礎の構造に関するものである。よって、第１実施形態と同様の構成に対し同一符号を付して説明を行う。
　ここで、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、構造物２の平面が大規模である場合、例えば構造物２が工場などである場合、構造物２の下方の地盤１では、構造物２の外周縁（外周部、外壁面２ａ）に近いほど、雨水の地盤１内への浸透や、土中水分の地表面１ａからの蒸発が生じやすく、地盤１の膨張、地盤１の沈下が生じやすい。この一方で、構造物２の中央側の部分は、例えば、屋根がかけられていたり、地表面１ａがコンクリート製の床スラブで覆われているなどし、このため、雨水の地盤１内への浸透や、土中水分の地表面１ａからの蒸発が生じにくく、地盤１の膨張、沈下が生じない。
　このような現象に基づき、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ｂでは、図５（断面図）及び図６（平面図）に示すように、一つの独立した構造物２に対し、平面視で、この構造物２の外周部側の領域（外周部領域Ｓ１）と、構造物２の内部側の領域（内部領域Ｓ２）とに分け、それぞれの領域Ｓ１、Ｓ２に異なる基礎構造を適用して構成されている。
　具体的に、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ｂは、外周部領域Ｓ１の基礎構造を杭基礎１７とし、内部領域Ｓ２の基礎構造を直接基礎１８として構成されている。また、外周部領域Ｓ１は、構造物２の外周縁（外壁面）２ａから、次の式（１）あるいは式（２）のいずれかで算定される距離Ｘの範囲内とされ、内部領域Ｓ２は、構造物２の外周縁２ａから距離Ｘの位置よりも内側の範囲とされる。また、本実施形態では、距離Ｘとして、式（１）と式（２）のいずれか大きい方の値を採用する。
　距離Ｘ＝｛（透水係数ｋ）×（一つの連続した雨期の継続時間ｔ１）｝・・・式（１）
　距離Ｘ＝｛（透水係数ｋ）×（一つの連続した乾期の継続時間ｔ２）｝・・・式（２）
　ここで、透水係数ｋは、原位置において透水試験を行って決定する。あるいは、乱れの少ない土質サンプルを採取して圧密試験又は透水試験を行って決定する。または、土質サンプルを採取して粒度試験を行い、得られた粒径加積曲線に基づいて透水係数を推定し決定する。なお、粒径加積曲線に基づいて透水係数を推定する方法としては、例えば、図７に示すような２０％粒径に基づくＣｒｅａｇｅｒらの推定式がある。
また、上記の式（１）と式（２）は、例えば１年の中で雨期と乾期がある程度明確に区別できるケースを想定している。このため、この式（１）における「一つの連続した雨期の継続時間ｔ１」は、「地盤１に継続的あるいは断続的に水が接触し、地盤１に膨張が継続的あるいは断続的に生じている期間ｔ１」を意味する。また、式（２）における「一つの連続した乾期の継続時間ｔ２」は、「ある一定以上の地盤に水が継続的に接触しない期間ｔ２」を意味する。
　そして、本実施形態では、このように設定した構造物２の外周部領域Ｓ１が構造部２の外周部２ａに面した領域となり、雨期における雨水の地盤１内への浸透、及び乾期における土中水分の地表面１ａからの蒸発の影響を受ける範囲となる。すなわち、含水比の変化が大きい範囲である。
したがって、この外周部領域Ｓ１では、構造物２の下方の地盤１が雨期には膨張、乾期には沈下を生じる。このため、本実施形態では、外周部領域Ｓ１の基礎構造を杭基礎１７（膨張性を示さない良質な地盤４の支持層に達する基礎杭（杭支持）５）とし、１階床を構造スラブ（浮き床）とし、杭５によって地盤１の膨張時の浮上り力に抵抗することで構造物２に有害な変形が生じないようにすることができる。
　次に、本実施形態において、内部領域Ｓ２は、外周部領域Ｓ１よりも構造物２の内側に位置し、例えば屋根がかけられ、地表面１ａがコンクリート床で覆われている。このため、雨期における雨水の地盤１内への浸透、及び乾期における土中水分の地表面１ａからの蒸発が生じない（生じにくい）範囲である（含水比の変化が生じない範囲である）。
したがって、この内部領域Ｓ２では、構造物下方の地盤の膨張、沈下が生じない。このため、本実施形態では、内部領域Ｓ２の基礎構造を直接基礎１８とし、１階床を土間形式とし、このように内部領域Ｓ２の基礎構造を構成しても構造物２に有害な変形が生じることはない。
　ここで、構造物２の外周部領域Ｓ１と内部領域Ｓ２の境界位置、すなわち、構造物２の外周縁（外壁面）２ａから前述の式（１）、式（２）で算定される距離Ｘの試算例を示しておく。
　この距離Ｘの試算例では、条件（１）として、１年間のうち、雨期はおおよそ５カ月間、乾期はおおよそ７カ月間とした。また、条件（２）として、乱れの少ない土質サンプルを採取して圧密試験を行った結果から、膨張性地盤１の透水係数ｋは１０－４ｃｍ／ｓｅｃオーダーとした。
　そして、式（１）によると、距離Ｘ＝｛（０．０００１ｃｍ／ｓｅｃ）×５か月×３０日×２４時間×６０分×６０秒｝＝１２９６ｃｍとなり、式（２）によると、距離Ｘ＝｛（０．０００１ｃｍ／ｓｅｃ）×７か月×３０日×２４時間×６０分×６０秒｝＝１８１４ｃｍとなる。
　これにより、式（１）と式（２）で求めた値の大きい方を採用し、距離Ｘが１８１４ｃｍと設定される。そして、距離Ｘはおおよそ１８ｍであるので、構造物２の外周縁２ａから水平距離で内側に１８ｍ以下の範囲が外周部領域Ｓ１となり、この範囲に杭基礎１７、且つ１階床の構造スラブ（浮き床）が構築される。また、構造物２の外周縁２ａより水平距離が１８ｍを超える内側範囲が内部領域Ｓ２となり、この範囲には、直接基礎１８、且つ土間形式の１階床が構築される。
　したがって、上記のように構成した本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）Ｂにおいては、降雨、水分蒸発の影響を受けて地盤１の膨張や沈下が生じる平面範囲を特定し、この地盤１の膨張、沈下が生じると推定した構造物２の外周部領域Ｓ１を杭基礎１７とし、それより内側の内部領域Ｓ２を直接基礎１８として構造物２を支持する基礎構造を構築することにより、従来の構造物全体を杭基礎で支持させる対策と比較し、低コストで合理的に構造物の膨張土対策を講じることが可能になる。
　また、構造物２の外周縁２ａから内部領域Ｓ２までの距離Ｘ（外周部領域Ｓ１の範囲）を、距離Ｘ＝地盤の透水係数ｋ×地盤に継続的あるいは断続的に水が接触し、地盤に膨張が継続的あるいは断続的に生じている期間ｔ１、又は、距離Ｘ＝地盤の透水係数ｋ×ある一定以上の地盤に水が継続的に接触しない期間ｔ２のいずれか大きい値で設定することにより、確実且つ精度よく、降雨、水分蒸発の影響を受けて地盤１の膨張や沈下が生じる外部領域Ｓ２の平面範囲を特定することができる。これにより、より確実且つ効果的に、地盤１の膨張と収縮に伴って構造物２に有害な変形が生じることを防止できる。
以上、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　次に、図８から図１２Ｂを参照し、本発明の第３実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法について説明する。ここで、本実施形態は、東南アジアやアフリカ、中東地域などの乾燥、準乾燥地域で広範囲に存在するモンモリロナイト等の膨張性の粘土鉱物を含む膨張土（膨張性を示す地盤）の上に構築する建物などの構造物の膨張性地盤対策用の床の構造及びその構築方法に関するものである。よって、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成に対し同一符号を付して説明を行う。
そして、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃは、図８に示すように、膨張性を示す地盤（膨張性地盤）１の地表面１ａに敷設される管状部材２０と、管状部材２０の下端側を埋設するように膨張性地盤１上に積層形成される膨張抑制土層２１と、膨張抑制土層２１の上に積層形成される第２の緩衝層２２と、第２の緩衝層２２の上に積層形成されるレベルコンクリート層２３と、レベルコンクリート層２３の上に形成される１階床の床スラブ２４とを備えて構成されている。
　また、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃにおいて、膨張抑制土層２１は、地盤１を掘削して複数の凹所２５を形成し、地盤１を掘削して得た掘削土をほぐして膨張抑制土を生成し、この膨張抑制土を地盤１からの膨張圧を吸収可能に緩詰めして凹所２５に充填するとともに地盤１の地表面１ａ上に敷設して形成されている。すなわち、膨張抑制土層２１は、凹所２５に膨張抑制土を緩詰めし、地盤１内に貫設された複数の貫入部２１ａを備えて形成されている。
　また、本実施形態の膨張抑制土層２１は、複数の貫入部が方形ブロック状に形成され、所定の間隔をあけて整列配置されている。さらに、膨張抑制土が、地盤を掘削して得た掘削土をほぐすとともに消石灰を混合して生成されている。
　また、管状部材２０は、例えば、Ｕ字溝や半割りしたコルゲートパイプなどの断面略Ｕ字状（略Ｃ字状）の部材であり、軸方向に延びる開口部２０ａを備えて形成されている。そして、膨張性地盤１に形成された複数の凹所２５の間の地表面１ａ上に、開口部２０ａを下方に向けるように載置して設けられている。また、本実施形態では、管状部材２０が整列配置された隣り合う貫入部２１ａ間に縦横延設されて格子状に配設されている。
　そして、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃは、膨張性地盤１上の膨張抑制土層２１の上に砕石などの粒状体を敷設して第２の緩衝層２２が形成され、この第２の緩衝層２２の上に、管状部材２０を完全に埋設してレベルコンクリート層２３が形成されている。また、本実施形態では、レベルコンクリート層２３の上に適宜鉄筋を配筋し、この鉄筋を埋設するようにコンクリートを打設して、１階床の床スラブ２４が形成されている。
次に、上記構成からなる本実施形態の膨張性地盤対策用の床構造Ｃを構築する際には（本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃの構築方法においては）、図９Ａの平面図及び図９Ｂの断面図に示すように、まず、膨張性地盤１を地表面１ａからつぼ掘りし、平面視で横a（ｍ）×縦ｂ（ｍ）、深さｃ（ｍ）の複数の凹所２５を、平面視で横方向Ｔ１の間隔をＭ、縦方向Ｔ２の間隔をＮとして形成する（地盤つぼ掘り工程）。
　そして、つぼ掘り掘削で発生した掘削土をほぐす。このとき、一般に粘土を掘削してほぐすと、ほぐした掘削土の体積は、原地盤（地山）１の体積に比べておおよそ１．３～１．５倍（３０～５０％の体積増加）となる。
　また、本実施形態では、つぼ掘り掘削で発生した掘削土をほぐすとともに、消石灰を掘削土１ｍ３あたり２０～１５０ｋｇ／ｍ３添加して混合撹拌する。これにより、膨張性地盤１の掘削土に対し、その膨張する性質が喪失・抑制される。すなわち、膨張性を示す掘削土を改質処理した膨張抑制土を生成する（膨張抑制土生成工程／膨張抑制土層形成工程）。
　次に、図１０Ａの平面図及び図１０Ｂの断面図に示すように、複数の凹所２５を形成した膨張性地盤１の地表面１ａ上に、Ｕ字溝あるいは半割りしたコルゲートパイプなどの管状部材２０を載置して配設する（管状部材設置工程）。このとき、本実施形態では、Ｕ字溝あるいは半割りしたコルゲートパイプなどの複数の管状部材２０が、開口部２０ａを下方に向け、隣り合う凹所２５の間の地表面１ａ上に、平面視で横方向Ｔ１と縦方向Ｔ２にそれぞれ延設される。すなわち、複数の管状部材２０は、開口部２０ａを地表面側の下方に向けて配設されるとともに、平面視で各凹所２５を囲むように配設され、本実施形態では平面視で格子状を呈するように配設される。また、管状部材２０は、その高さがｈ（ｍ）、幅がｗ（ｍ）とされている。
　このように開口部２０ａを備えた管状部材２０を配設した段階で、図１１Ａの平面図及び図１１Ｂの断面図に示すように、膨張抑制土を各凹所２５に埋め戻して充填するとともに、各凹所２５上を含め、管状部材２０の下端側の一部を埋設するように地表面１ａ上に膨張抑制土を敷設する。また、敷設した膨張抑制土の上面を平らに均し、膨張抑制土層２１を形成する（膨張抑制土層形成工程）。ここで、膨張抑制土層２１は、膨張抑制土を緩詰めの状態で充填、敷設し、転圧・締固めを行わずに形成する。これにより、下方の膨張性地盤１からの膨張圧と地盤変位を吸収・緩衝（減衰）させる機能が膨張抑制土層２１に付与される。
　次に、膨張抑制土層２１の上に砕石などを敷設して第２の緩衝層２２を形成し、この第２の緩衝層２２上にコンクリートを打設してレベルコンクリート層２３を積層形成する（緩衝層形成工程／レベルコンクリート層形成工程）。さらに、本実施形態では、図８に示したようにレベルコンクリート層２３上に鉄筋を配筋するとともにコンクリートを打設して１階床の床スラブ２４が構築される（床スラブ形成工程）。
　ここで、管状部材２０の高さをｈ（ｍ）、幅をｗ（ｍ）、第２の緩衝層２２の厚さをｙ（ｍ）、レベルコンクリート層２３の厚さをｚ（ｍ）、さらに、前述の通り、凹所２５の横寸法をa（ｍ）、縦寸法をｂ（ｍ）、深さをｃ（ｍ）とし、複数の凹所２５の横方向Ｔ１の間隔をＭ（ｍ）、縦方向Ｔ２の間隔をＮ（ｍ）としたとき、次の式３を満たすように膨張性地盤対策用の床構造Ｃを構築する。この式１によると、管状部材２０の上面（上端部）とレベルコンクリート層２３の上面がほぼ一致する。
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　例えば、つぼ掘り規模をａ＝ｂ＝３ｍ、ｃ＝２ｍとし、つぼ掘り間隔をＭ＝Ｎ＝６ｍ、掘削土をほぐすことによる掘削土の体積増加割合を３０～５０％、管状部材２０の幅をｗ＝０．３ｍ、第２の緩衝層２２の厚さｙ＝０．０５ｍ、レベルコンクリート層２３の厚さｚ＝０．０５ｍとすると、式３より、用いるべき管状部材２０の高さｈが、ｈ＝０．２７～０．３８（ｍ）と算定される。
　このとき、掘削土をほぐすことによる体積増加割合は、土の性状により変化するので、現場で試験施工を行って算定することが望ましい。また、管状部材２０の高さｈは、地盤１の膨張を緩衝できるように設定する必要があり、少なくともｈ≧０．２ｍとする。
　そして、上記のように膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃを構築すると、１階床と膨張性地盤１の間に設けられた膨張抑制土層（埋戻し層）２１が緩詰めであるため、雨水などの水が膨張性地盤１に接触し、膨張圧が発生した際に、膨張抑制土層２１が圧縮することで地盤１の膨張圧を吸収・緩衝することができる。これにより、１階床のふくれが生じることを防止（抑止）することが可能になる。また、管状部材２０の下面の開口部２０ａから内部に膨張した地盤１が貫入することで、地盤１の膨張圧を管状部材２０によっても緩衝することができる。
　また、地盤に複数の凹所２５を規則的に配列し、凹所２５に膨張抑制土を充填することによって、膨張抑制土層２１の複数の貫入部２１ａが整列配置されている。このため、地盤１に膨張が発生した際に、隣り合う貫入部２１ａの変形によって効果的に膨張圧が吸収・緩衝される。
　さらに、膨張抑制土層２１の上に砕石などを敷設して間隙を形成してなる第２の緩衝層２２が設けられている。このため、第２の緩衝層２２に膨張圧が作用した際に、砕石などを敷設して間隙によって膨張圧が吸収・緩衝される。
　さらに、第２の緩衝層２２の上にレベルコンクリート層２３が形成されているため、このレベルコンクリート層２３によって地盤１の膨張力が受け止められる。
したがって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の床構造Ｃ及びこの床構造Ｃの構築方法）においては、掘削土をほぐした膨張抑制土を地表面１ａに敷設して積層形成された膨張抑制土層２１によって、膨張性を示す地盤１が膨張した際の膨張圧を吸収することができる。また、このとき、膨張抑制土層２１が地盤１内に貫設した複数の貫入部２１ａを備えているため、この貫入部２１ａに膨張圧が作用して効果的に膨張圧を吸収することができる。よって、地盤１の隆起を効果的に抑止することができる。
　また、貫入部２１ａが設けられていない部分の地盤１の地表面１ａ上に、開口部２０ａを下方に向けて管状部材２０が載置されているため、開口部２０ａを通じて管状部材２０の内部に地盤（膨張土）１が入り込む。これにより、膨張圧を吸収することができ、貫入部２１ａが設けられてない部分の地盤１から膨張圧、ひいては地盤１の隆起を管状部材２０によって効果的に吸収、抑止することができる。
　さらに、膨張抑制土層２１の上に砕石などの粒状体を敷設した第２の緩衝層２２が設けられているため、地盤１が膨張した際の膨張圧を第２の緩衝層２２によってさらに効果的に吸収することができる。また、第２の緩衝層２２の上にレベルコンクリート層２３が設けられているため、レベルコンクリート層２３によって地盤１の膨張圧を受け止めることができる。
よって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の床構造Ｃ及びこの床構造Ｃの構築方法）においては、原位置土の膨張土を掘削して、例えば転圧をせずに埋め戻して整地することで膨張抑制土層２１を形成し、砕石などの粒状体を敷設することで第２の緩衝層２２を形成し、レベルコンクリートを打設してレベルコンクリート層２３を形成する。また、地表面１ａに管状部材２０を敷設する。これにより、膨張性を示す地盤１に膨張が発生した際、膨張抑制土層２１や第２の緩衝層２２、管状部材２０によって膨張圧を吸収することができ、さらにレベルコンクリート層２３によって膨張圧を受け止めることができる。よって、レベルコンクリート層２３の上に形成した１階床（床スラブ）２４に、膨張性地盤１の膨張に伴ってふくれが生じることを防止できる。そして、上記のように構成、施工することにより、低コストで効果的な膨張土対策を講じることが可能になる。
　また、転圧をせずに埋め戻した緩詰めの膨張抑制土層２１とレベルコンクリート層２３を、１階床スラブ２４のコンクリート打設時の型枠として兼用できるため、浮き床を施工する際に、合板型枠、プレキャスト型枠、デッキプレートなどを不要にすることができ、床構造の施工性、信頼性の向上を図ることも可能になる。
また、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の床構造Ｃ及びこの床構造Ｃの構築方法）においては、膨張抑制土層２１の複数の貫入部２１ａが所定の間隔をあけて整列配置されているため、構造物２の下方の地盤１が膨張した際、複数の貫入部２１ａによって略均等に膨張圧を吸収・緩衝させることができる。また、整列配置された複数の貫入部２１ａの間に敷設して管状部材２０が格子状に配設されていることによって、管状部材２０によっても略均等に地盤１の膨張圧を吸収・緩衝させることができる。これにより、より効果的に膨張圧を吸収することができる。
さらに、膨張性を示す地盤１を掘削して得た掘削土に消石灰を混合することにより、膨張抑制土（掘削土）の膨張性を喪失・抑制させることができる。これにより、膨張抑制土層２１によってさらに効果的に地盤１の膨張圧を吸収することが可能になる。
すなわち、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃにおいては、膨張性を示す原位置の掘削土に消石灰を掘削土１ｍ３あたり２０～１５０ｋｇ添加し混合撹拌して膨張抑制土が生成されている。このため、前述と同様、消石灰のＣａ２＋によって掘削土の膨張性が喪失・抑制される。これにより、雨水が地盤１に浸透した際に、膨張抑制土は膨張することがなく、地盤１の膨張圧を確実に吸収・緩衝することが可能になる。
さらに、このように生成した膨張抑制土を膨張性を示す地盤１と構造物２の間に敷設して膨張抑制土層２１が形成されている。このため、構造物２の下方の地盤１に水が浸入しようとする際、膨張抑制土層２１に水が接触するとともに原位置土に混合した消石灰からＣａ２＋（カルシウム）が溶出する。これにより、Ｃａ２＋を水とともにモンモリロナイトなどの膨潤性を示す地盤１に接触させることが可能になる。そして、例えば、Ｎａ型のモンモリロナイトにＣａ２＋が接触することで、単位結晶層間のＮａ＋をＣａ２＋に置換させてＣａ型に変異させることができる。すなわち、膨張性を示す地盤１を膨張性が非常に小さい地盤に自動的に変異させることが可能になる。
さらに、膨張抑制土層の消石灰に水が接触することで、その水のｐＨを上昇させ、アルカリ性にすることができる。具体的に、消石灰に接触すると最大でｐＨ１２．４まで水のｐＨを上昇させることができる。
また、例えばモンモリロナイトは、ｐＨ１１以上のカルシウム溶液（アルカリ水）に接触すると、消失したり、ＣＡＨ（アルミン酸カルシウム水和物）やＣＳＨ（ケイ酸カルシウム水和物）に変異する。
このため、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｃでは、構造物２の下方の地盤１に水が浸入した場合に、膨張抑制土層２１の消石灰に水（雨水）が接触するとともにｐＨが上昇し、このｐＨが上昇したアルカリ水をモンモリロナイトなどの膨潤性を示す地盤１に接触させることができる。そして、例えば、モンモリロナイトにｐＨ１１以上のアルカリ水（ｐＨが上昇した雨水）を接触させることで、膨張性を示す地盤１を膨張性が非常に小さい地盤１に自動的に変異させることが可能になる。
よって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の床構造Ｃ及びこの床構造Ｃの構築方法）によれば、膨張性を示す地盤１と構造物２の間に設けられる膨張抑制土層２１に消石灰が含まれていることで、地盤１に水が浸入した場合であっても、膨張性を示す地盤１の特性を変異させ、膨張圧の発生を抑制することも可能になる。
　さらに、膨張抑制土層２１が膨張性地盤に貫入する貫入部２１ａを備えていることにより、地盤１に浸入する水のｐＨを上昇させ、より確実にアルカリ化した水を接触させ、膨張性を示す地盤１の特性を変異させることができ、膨張圧の発生を抑制することが可能になる。
以上、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法の第３実施形態について説明したが、本発明は上記の第３実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法（膨張性地盤対策用の床構造及びこの床構造の構築方法）は、土間形式、構造スラブ形式など、あらゆる床の構造形式に適用可能である。
　次に、図１３Ａから図２１を参照し、本発明の第４実施形態に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造について説明する。ここで、本実施形態は、東南アジアやアフリカ、中東地域などの乾燥、準乾燥地域で広範囲に存在するモンモリロナイト等の膨張性の粘土鉱物を含む膨張土（膨張性を示す地盤）の上に構築する建物などの構造物の膨張性地盤対策用の床の構造に関するものである。よって、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態と同様の構成に対し同一符号を付して説明を行う。
本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｄは、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、膨張性を示す地盤（膨張性地盤）１の地表面１ａを掘削して形成された溝３０と、この溝３０に、あるいは溝３０及び地表面１ａに砕石などの粒状体を充填・敷設してなる第１の緩衝層３１と、第１の緩衝層３１の上に積層形成される１階床の床スラブ（土間床）３２とを備えて構成されている。
　また、膨張抑制土層２１は、図１５及び１６、あるいは図１７から図１９に示すように、地盤１を掘削して平面視で一方向Ｔ２に延びる溝３０、あるいは格子状の溝３０を形成し、この溝３０に砕石などの粒状体を充填して形成されている。
　さらに、本実施形態において、溝３０は、平面視で横方向（他方向）Ｔ１の掘削幅をａ、縦方向（一方向）Ｔ２の掘削幅をｄ（格子状の場合）、溝の掘削深さをｃ、横方向Ｔ１の溝３０の間隔をＭ、縦方向Ｔ２の溝３０の間隔をＮ（格子状の場合）としたとき、ａ≧０．５ｍ、ｄ≧０．５ｍ、ｃ≧０．５ｍ、Ｍ≦５ｃ＋ａ、Ｎ≦５ｃ＋ｄを満足するように形成されている。
　また、粒状体としては、例えば、粒度分布により得られた透過質量百分率が５０％のときの粒径Ｄ５０が２０ｍｍ以上であるライムストーン等の砕石を用いることが好ましい。そして、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、この粒状体を溝３０、あるいは溝３０及び地表面１ａに充填・敷設し、第１の緩衝層３１の表面レベルを原地盤１の地表面レベル以上にする。また、後工程の構造物２の建設作業がしやすいように、投入した粒状体を転圧し、第１の緩衝層３１の表面を平らに整地することがより好ましい。
　そして、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｄにおいては、このように溝３０を形成し、粒状体を充填・敷設して第１の緩衝層３１を形成した段階で、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、床スラブ３２及び建物基礎５を構築する。
　ここで、図２０は、「Shahid Azam(2006):Large-scale odometer for assessing swelling and consolidation behavior of Al-Qatifclay,Expansive soils,Taylor＆Francis,edited by Amer Ali Al-Rawas＆Mattheus F.A.Goosen.」に示された「条件が異なる膨張圧試験での鉛直方向の膨張圧を比較した結果」である。
　この膨張圧試験では、膨張土を乱さないように採取して土質試験室内に持ち帰り、
１）直径７ｃｍ、高さ２ｃｍの扁平な円柱形上に土質サンプルを成型し、水平方向に極めて剛性の高いモールドに詰め、水浸・膨張させたときの鉛直方向の圧力を測定している。
２）一辺が３０ｃｍ、高さ８．５ｃｍの扁平な直方体の土質サンプルを成型し、水平方向に剛性の低いモールドに詰め、水浸・膨張させたときの鉛直方向の圧力を測定している。
　すなわち、上記１）の土質試験では、土質サンプルが水平方向に全く変位（膨張）できない条件下での鉛直方向の膨張圧を測定しており、上記２）の土質試験では、土質サンプルが水平方向に若干の変位（膨張）を生じる条件下での鉛直方向の膨張圧を測定している。
　そして、図２０に示すように、上記１）の土質試験では鉛直方向の膨張圧が５５０ｋＰａであるのに対し、上記２）の土質試験では鉛直方向の膨張圧が２００ｋＰａとなった。すなわち、この結果から、水平方向に変位を生じるようにすることで、鉛直方向の膨張圧は１／２以下に低減することが確認された。ここで、上記２）の土質試験のサンプルサイズは、一辺が３０ｃｍ、高さ８．５ｃｍであるため、サンプルの幅／高さの比は３０／８．５＝３．５である。
　これを踏まえ、本実施形態のように、膨張性を示す地盤１を掘削して一方向に延びる溝３０または格子状の溝３０を形成し、この溝３０に粒状体を充填して第１の緩衝層３１を形成すると、図２１に示すように、膨張性地盤１が膨張した際に第１の緩衝層３１の粒状体の間隙に膨張土が貫入し、この第１の緩衝層３１によって水平方向の変位が許容され、この結果、鉛直方向の膨張圧が低減することになる。
したがって、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｄにおいては、原位置土の膨張土を掘削して、平面視で一方向Ｔ２に延びる溝３０あるいは格子状の溝３０を形成し、この溝３０に砕石などの粒状体を充填して第１の緩衝層３１を形成し、この第１の緩衝層３１上に床スラブ３２を形成する。これにより、膨張性を示す地盤１に膨張が発生した際、第１の緩衝層３１によって膨張圧を吸収することができるとともに、粒状体を溝３０に充填して第１の緩衝層３１が形成されていることで、鉛直方向の膨張圧を効果的に吸収することができる。よって、第１の緩衝層３１上の１階床（床スラブ３２）に、膨張性地盤１の膨張に伴ってふくれが生じることを防止できる。そして、上記のように構成、施工することにより、低コストで効果的な膨張土対策を講じることが可能になる。
　また、溝３０に充填する粒状体として、透過質量百分率が５０％のときの粒径Ｄ５０が２０ｍｍ以上のもの（砕石など）を用いることにより、第１の緩衝層３１によって膨張性地盤１の水平方向の変位を許容した場合においても、土砂が溝３０内に崩落することがなく、好適に水平方向及び鉛直方向の膨張圧を低減させることが可能になる。
　さらに、平面視で一方向Ｔ２に直交する他方向Ｔ２の掘削幅をａ、溝３０が格子状に形成されている場合の一方向Ｔ２の掘削幅をｄ、溝３０の掘削深さをｃ、他方向Ｔ１の溝３０の間隔をＭ、溝３０が格子状に形成されている場合の一方向Ｔ２の溝３０の間隔をＮとしたとき、ａ≧０．５ｍ、ｄ≧０．５ｍ、ｃ≧０．５ｍ、Ｍ≦５ｃ＋ａ、Ｎ≦５ｃ＋ｄを満足するように溝３０ひいては第１の緩衝層３１を形成すると、溝３０の形成とともに突出する地盤１の残部（突出部）の幅／高さの比（Ｍ－ａ）／ｃが５以下となる。これにより、膨張性を示す地盤１に膨張が発生した際、第１の緩衝層３１によって膨張圧、特に鉛直方向の膨張圧をさらに確実且つ効果的に吸収することが可能になる。
以上、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の第４一実施形態について説明したが、本発明は上記の第４実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本発明に係る膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）は、土間形式、構造スラブ形式など、あらゆる床の構造形式に適用可能である。
　また、本実施形態の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）Ｄは、構造物２の直下全体に設けるだけでなく、前述の図４Ａ、図４Ｂ、図５、図６に示したように、平面視で、この構造物２の外周部側の領域（外周部領域Ｓ１）に適用してもよい。そして、このように本実施形態の床構造Ｄを、雨水の地盤１内への浸透や、土中水分の地表面１ａからの蒸発が生じやすく、地盤１の膨張、地盤１の沈下が生じやすい構造物２の外周部領域Ｓ１に適用することで、その作用効果を十分に発揮させることが可能になる。
　上記の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造、並びに膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法においては、従来と比較し、安価に構造物の膨張土対策を講じることができ、また、確実で信頼性の高い膨張土対策を実現することが可能になる。
本発明の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造は、確実で信頼性の高い膨張土対策を実現することが可能になる。
１　　　膨張性を示す地盤（膨張土）
１ａ　　地表面（地表部）
１ｂ　　内部地盤
１ｃ　　外部地盤
２　　　構造物
２ａ　　外周縁（外周部、外壁面）
３　　　良質土
４　　　膨張性を示さない良質な地盤（支持層）
５　　　杭
６　　　治具
７　　　浮き床（構造床）
１０　　遮水構造部
１１　　地盤改良処理部
１２　　第３の緩衝層
１３　　保護層（ジオテキスタイル（ジオシンセティックス）あるいは防水シート）
１４　　固化処理土層
１５　　レベルコンクリート層
１６　　換気パイプ
１７　　杭基礎
１８　　直接基礎
２０　　管状部材
２０ａ　開口部
２１　　膨張抑制土層
２１ａ　貫入部
２２　　第２の緩衝層
２３　　レベルコンクリート層
２４　　床スラブ
２５　　凹所
３０　　溝
３１　　第１の緩衝層
３２　　床スラブ
Ａ　　　膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）
Ｂ　　　膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の基礎構造）
Ｃ　　　膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）
Ｄ　　　膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造（膨張性地盤対策用の床構造）
Ｓ１　　外周部領域
Ｓ２　　内部領域
Ｔ１　　横方向（他方向）
Ｔ２　　縦方向（一方向）

Claims (24)

  1. 　膨張性を示す地盤の上に構築される構造物の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造であって、
    　前記地盤を掘削して平面視に一方向に延びて形成された溝、又は格子状に形成された溝に粒状体を充填してなる第１の緩衝層、あるいは前記溝に粒状体を充填するとともに前記地盤上に粒状体を敷設してなる第１の緩衝層と、
    　前記第１の緩衝層及び前記地盤上に形成される床スラブとを備えて構成されている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  2. 前記粒状体として、粒度分布により得られた透過質量百分率が５０％のときの粒径Ｄ５０が２０ｍｍ以上のものが用いられている請求項１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  3. 　前記溝が、平面視で前記一方向に直交する他方向の掘削幅をａ、前記溝が格子状に形成されている場合の前記一方向の掘削幅をｄ、前記溝の掘削深さをｃ、前記他方向の溝の間隔をＭ、前記溝が格子状に形成されている場合の前記一方向の溝の間隔をＮとしたとき、ａ≧０．５ｍ、ｄ≧０．５ｍ、ｃ≧０．５ｍ、Ｍ≦５ｃ＋ａ、Ｎ≦５ｃ＋ｄを満足するように形成されている請求項１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  4. 　膨張性を示す地盤の上に構築される構造物の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造であって、
    　断面略Ｕ字状に形成され、開口部を下方に向けて前記地盤の地表面上に載置される管状部材と、
    前記管状部材の少なくとも一部を埋設しつつ前記地盤の地表面上に敷設される膨張抑制土層と、
    　前記膨張抑制土層上に粒状体を敷設して積層形成される第２の緩衝層と、
    　前記第２の緩衝層上にコンクリートを打設して積層形成されるレベルコンクリート層と、
    前記レベルコンクリート層の上に形成される床スラブとを備えて構成されており、
    　前記膨張抑制土層は、前記地盤を掘削して複数の凹所を形成し、前記地盤を掘削して得た掘削土をほぐして膨張抑制土を生成し、前記膨張抑制土を前記地盤からの膨張圧を吸収可能に緩詰めして前記凹所に充填するとともに前記地盤の地表面上に敷設することにより、前記膨張抑制土を前記地盤内に貫設した複数の貫入部を備えて形成されている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  5. 　前記複数の貫入部が平面視で所定の間隔をあけて整列配置され、
    前記管状部材が隣り合う前記貫入部の間の前記地表面に敷設されて格子状に配設されている請求項に４記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  6. 前記膨張抑制土が、前記地盤を掘削して得た掘削土をほぐすとともに消石灰を混合して生成されている請求項に４記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  7. 　膨張性を示す地盤の上に構造物の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造を構築する方法であって、
    前記地盤を掘削して複数の凹所を形成する地盤つぼ掘り工程と、
    　断面略Ｕ字状に形成された管状部材を、開口部を下方に向けて前記地盤の地表面上に載置する管状部材設置工程と、
    　前記地盤つぼ掘り工程で得た掘削土をほぐして膨張抑制土を生成し、前記膨張抑制土を前記地盤からの膨張圧を吸収可能に緩詰めして前記凹所に充填するとともに前記地盤の地表面上に敷設して膨張抑制土層を形成する膨張抑制土層形成工程と、
    　前記膨張抑制土層上に粒状体を敷設して第２の緩衝層を積層形成する緩衝層形成工程と、
    　前記第２の緩衝層上にコンクリートを打設してレベルコンクリート層を積層形成するレベルコンクリート層形成工程と、
    前記レベルコンクリート層の上に床スラブを形成する床スラブ形成工程とを備えている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法。
  8. 　前記地盤つぼ掘り工程で得た掘削土をほぐすとともに消石灰を混合して膨張抑制土を生成する膨張抑制土生成工程を備えている請求項に７記載の膨張性地盤対策用の床構造の構築方法。
  9. 　水との接触によって膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造であって、
    　構造物の外周部側の外周部領域を杭基礎とし、前記外周部領域よりも内側の内部領域を直接基礎として構成されている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  10. 　前記構造物の外周縁から前記内部領域までの距離Ｘが、
    距離Ｘ＝前記地盤の透水係数ｋ×前記地盤に継続的あるいは断続的に水が接触し、前記地盤に膨張が継続的あるいは断続的に生じている期間ｔ１、
    又は、距離Ｘ＝前記地盤の透水係数ｋ×ある一定以上の前記地盤に水が継続的に接触しない期間ｔ２のいずれか大きい値で設定されている請求項９に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  11. 　膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用基礎構造であって、
    　平面視で構造物を囲むように連続して形成されるとともに、地表面から所定の深度まで延設された遮水構造部と、
    前記遮水構造部で囲んだ部分で、且つ地表面から所定の深度範囲の地盤を改良処理してなる地盤改良処理部とを備え、
    地盤を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定し、前記遮水構造部が、少なくとも、前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度まで根入れして形成されている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  12. 　文献・資料調査、原位置地盤調査、地盤から採取した土試料の土質試験の少なくとも１種の調査及び／又は試験を実施して前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定し、前記遮水構造部が形成されている請求項１１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  13. 雨期と乾期の前記地盤の含水比を地表面から深度方向の複数箇所で計測し、少なくとも、雨期と乾期の含水比の差が雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがないように予め設定した値よりも小さくなる前記特定地盤深度まで根入れして、前記遮水構造部が形成されている請求項１１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  14. 　前記地盤改良処理部が、前記遮水構造部で囲んだ内部地盤を地表面から掘削し、粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めてなる第３の緩衝層と、前記第３の緩衝層の上に敷設され、前記第３の緩衝層を保護するシート状部材からなる保護層と、セメントあるいは石灰を混合した混合土を前記保護層の上に転圧してなる固化処理土層とを備えて構成されている請求項に１１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  15. 　前記シート状部材がジオシンセティックスあるいは防水シートである　請求項１４に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  16. 　前記遮水構造部が、少なくとも雨期と乾期の含水比の差が５％以下となる前記特定地盤深度まで根入れして形成されている請求項１１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  17. 　前記地盤改良処理部が、前記固化処理土層の上にコンクリートを打設してなるレベルコンクリート層を備えて構成されている請求項１１に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  18. 　前記地盤改良処理部が、地上から前記第３の緩衝層に達する換気パイプを備えて構成されている請求項１４に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  19. 　前記地盤改良処理部が、地上から前記第３の緩衝層に達する換気パイプを備えて構成されている請求項１５に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  20. 　前記地盤改良処理部が、地上から前記第３の緩衝層に達する換気パイプを備えて構成されている請求項１６に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  21. 　前記地盤改良処理部が、地上から前記第３の緩衝層に達する換気パイプを備えて構成されている請求項１７に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造。
  22. 　膨張性を示す地盤の上に構造物を構築するための膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造を構築する方法であって、
    地盤を浸透した水と接触することによる膨張と乾燥による収縮が繰り返し生じる地盤深度を特定する特定地盤深度調査工程と、
    平面視で構造物を囲むように連続して、且つ地表面から、少なくとも前記特定地盤深度調査工程で特定した前記地盤深度まで根入れして、遮水構造部を形成する遮水構造部形成工程と、
    　前記遮水構造部で囲んだ内部地盤を地表面から掘削し、粒径が数ｃｍ～数十ｃｍオーダーの充填材を敷き詰めて第３の緩衝層を形成する緩衝層形成工程と、
    前記第３の緩衝層の上に、前記第３の緩衝層を保護するためのシート状部材を敷設して保護層を形成する保護層形成工程と、
    前記保護層の上に、セメントあるいは石灰を混合した混合土を転圧して固化処理土層を形成する固化処理土層形成工程とを備えている膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法。
  23. 前記特定地盤深度調査工程では、文献・資料調査、原位置地盤調査、地盤から採取した土試料の土質試験の少なくとも１種の調査及び／又は試験を実施して前記膨張と収縮が繰り返し生じる特定地盤深度を特定する請求項２２に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法。
  24. 前記特定地盤深度調査工程は、膨張性を示す前記地盤の雨期と乾期の含水比を地表面から深度方向の複数箇所で計測する地盤調査工程と、前記地盤の雨期の含水比と乾期の含水比の差を求め、雨期に膨張して構造物に悪影響を及ぼすことがない地盤深度を特定する遮水構造部深度決定工程とを備えている請求項２２に記載の膨張性地盤対策用の基礎及び床の構造の構築方法。
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