地盤改良とは？種類や地盤改良後に建てる建物への地震対策をご紹介！

建物の耐震化が求められる現代ですが、建物を建てる際には土台となる地盤の強さも当然重要です。

そこで必要となってくるのが「地盤改良」です。

今回は地盤改良に注目し、地盤改良とはどういった工事なのかその種類をお伝えするとともに、地盤改良が必要な理由や必要とされる土地の種類や特徴、そして地盤改良した土地へ建てる建物へのさらなる地震対策についてもご紹介します。

 

なぜ地盤改良が必要なのか

地盤改良とは

地盤改良とは、軟弱な地盤を建物を支えることのできるような、建物を建築するのに適した状態の地盤にするための工事のことをいいます。

建物を建てる予定の土地の地盤が軟弱な場合、時間の経過とともに地盤沈下を起こして建物に傾きが生じたり、地震の時に大きな揺れや歪み、倒壊の危険性も高くなってしまいます。

そうなるのを防ぐために、地盤が軟弱な場合は必要に応じて地盤改良が必要です。

耐震性には地盤が重要

建物の耐震化が求められる現在ですが、どんなに耐震化の進んだ住宅であっても、軟弱な地盤の上に建てると効果を存分に発揮することができません。

地盤が軟弱であれば、先にも述べた通り地震が起きたときに揺れが大きくなったり、中には液状化して沈み込んでしまうといったケースもあります。

したがって建物の耐震性を高める以前に、建物を建てる予定の土地の地盤の強さが重要となってきます。

＜参考コラム＞強い地盤について、微動探査とは？【地震に負けない住まいづくり】

地盤改良が必要な土地とは

では地盤改良が必要な土地とはどの様な土地なのでしょうか。

地盤改良が必要な土地には大きく分けて2種類があります。

ひとつは建設予定地の周辺エリアが軟弱地盤である土地、そしてもうひとつは地盤調査の結果によって地盤改良の必要があると判断された土地が該当します。

通常はこのふたつを総合的に見て、地盤改良が必要かどうかを判断します。

ではそれぞれの種類について詳しくみてみましょう。

周辺土地が軟弱地盤の場合

建設を予定している土地の周辺が埋め立て地や盛り土で造成された土地の場合、その土地も軟弱である場合が多いです。

また、過去に陥没があったり、液状化や不同沈下の可能性がある土地も地盤改良が必要とされることが多いです。

一般的には、元々田んぼや沼地であった土地、川や池だった場所などは地盤が軟弱である可能性が高いといわれています。

昔の土地の様子を確認したい場合は、国土交通省国土地理院が提供している「国土変遷アーカイブ空中写真閲覧」を見てみるとよいでしょう。

また、液状化リスクを調べるには、防災用のハザードマップに液状化リスクが公開されているので参考にすることもできます。

＜参考リンク＞　国土交通省国土地理院「地図・空中写真・地理調査」

地盤調査で地盤改良の要否を確認

地盤調査では地盤の強度を知るための「地耐力」を調べ、地盤改良が必要か否か、また、どんな地盤改良が必要かを判断します。

地耐力とは地面が建物を支える強さのことで、20～30KN/㎡以下の場合に軟弱地盤とみなされます。

なお、地盤調査は2000年の建築基準法の改正、および2009年の瑕疵担保履行法の履行に伴って、実質的に法律で義務付けられています。

地盤調査の種類

地盤調査の方法には何種類かありますが、代表的なものとして次の6種類が挙げられます。

• スウェーデン式サウンディング試験
• ボーリング標準貫入試験
• 平板載荷試験
• ポータブルコーン貫入試験
• オートマチック・ラム・サウンディング試験
• レイリー波探査（表面波探査法）

この6種類の中でも最も一般的で、一戸建ての建築前や土地の売却前によく用いられる地盤調査は「スウェーデン式サウンディング試験」です。

スウェーデン式サウンディング試験とは、ロッドの先端にスクリューポイントと呼ばれるドリルの先端を付けて地中に回転させながら進め、回転数やおもりの重さから地盤の強さを調べる方法です。

ちなみにマンションや大型ビル、3階建以上の鉄筋コンクリート造の建物を建てる場合には「ボーリング標準貫入試験」を行うのが一般的です。

地盤改良の種類

周辺土地の地盤状況や地盤調査の結果から地盤改良が必要となった場合は、地盤改良を行います。

地盤改良の方法には3種類あります。

それぞれについて詳しくみてみましょう。

表層改良工法

まず1種類目は「表層改良工法」です。

表層改良工法とは、地表から2ｍ程度掘った場所にセメント系固化剤を混ぜわせることで地盤を強固にする地盤改良工事です。

地盤の軟弱な部分が比較的浅い場合に用いられる方法で、工期・費用ともに他の２種類よりも少なくなっています。

柱状改良工法

2種類目の方法は「柱状改良工法」です。

柱状改良工法とは、円柱状に地盤を固めた改良杭（コンクリート柱）によって建物を支える地盤改良工事です。

表層改良工法では強度を出すのが難しい場合に用いられる方法で、地盤の軟弱な部分が地表から2～8mの場合に採用され、一戸建てだけでなくビルやマンションでも用いられます。

工期・費用共に表層改良工法よりもややかかりますが、多くの地盤改良が必要な住宅用の土地で採用されている方法です。

小口径鋼管杭工法

3種類目の方法は「小口径鋼管杭工法」です。

小口径鋼管杭工法とは、柱状改良工法とほぼ同じ要領で行われますが、改良杭がコンクリートではなく鋼管である点が異なります。

地下の層に関する条件などがあり、費用も3種類の中では高めですが、地表から30m程度までの補強が可能で他の2種類と比較して一番地盤強度が高く、工期も短く狭小地にも対応可能な方法です。

地盤改良後に建てる住宅へは耐震プラス制震で二重の安心を

地盤改良が必要とされた場合、適切な方法による改良工事を行います。

せっかく費用をかけて整えた地盤に現在の耐震工法で住宅を建てるのであれば、この機会により安心できる住宅を手に入れてみてはいかがでしょうか。

現在の耐震工法で建てられた住宅にプラスして「制震装置」を設置することで、耐震性だけでなく「制震性」が向上し、建物の倒壊をより防ぐことが可能になります。

制震とは地震のエネルギーを制震装置によって吸収し、建物の揺れを抑圧して小さくすることです。

実は耐震だけでは、繰り返しの揺れには効果を発揮しづらいなどの弱点があります。

そこで、「制震装置」を耐震住宅にプラスして設置することで、耐震だけでは補いきれない部分をカバーし、建物を倒壊から守ることができます。

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トキワシステムの制震装置「αダンパーExⅡ」は、特殊オイルを利用した制震ダンパーです。

当社の制震装置「αダンパーExⅡ」を設置した建物が、地震の揺れをよく吸収するシュミレーション結果を紹介します。

このように、設置によって地震の揺れが大幅に軽減されていることがわかります。

続いて柱の変異性のシミュレーションをご覧ください。

このように、耐震工法の建物に「αダンパーExⅡ」を設置すると、柱の変位量が最大55％低減しました。

制震装置「αダンパーExⅡ」が地震の揺れを吸収して、繰り返しの地震からも建物を守ります。

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