ラップルコンクリートと直接基礎
2022年11月21日 地質
ラップルコンクリートの特徴に加えて、施工手順と施工時の留意点を徹底解説することで、理想的な施工計画の立案が可能になります。ラップルコンクリートの施工時には、掘削底面（床付け面）である支持地盤を目視で確認することが設計・施工上、非常に重要になります。
攪拌状況
ラップルコンクリートの特徴
ラップルコンクリートの特徴は、大別すると下記の2点に集約されます。
①地盤改良工法
ラップルコンクリートは、地盤改良工法の1つで置換工法と呼ばれています。基礎地盤が軟弱地盤だと判断されたときは、深さに応じて地盤改良工法を実施します。軟弱地盤の層厚別の地盤改良工法の説明は、別記事『ラップルコンクリートの強度（https://www.serita.jp/geology/strength/）』にて解説しております。こちらも併せて参照ください。
ラップルコンクリートは、軟弱地盤が地表面から0~2m程度堆積している場合の中でも、やや深めのケース、つまり杭基礎では深さが足りないケースで採用を検討します。本工法を採用する最も大きなメリットは、施工性が優れていることです。支持層が深い場合は、杭を打ち込むことによって支持層へ構造物の重量を伝えますが、支持層が浅い場合には、杭を打ち込むよりも、施工が容易なラップルコンクリートで対応します。
②無筋コンクリート
ラップルコンクリートは、内部に鉄筋を使わない無筋コンクリートです。通常のコンクリート構造物と同様に均しコンクリート（捨てコンクリート）を打設した上に建設します。均しコンクリートの目的は、ラップルコンクリートの下端地盤を平坦にすることで型枠を精度高く設置できるようにするためです。均しコンクリートは、ラップルコンクリート本体と接していますが、本体構造物としては扱わないため、設計基準強度に要求性能はありません。
ラップルコンクリートの施工手順
ラップルコンクリートは、下記の5つの施工手順から成り立ちます。
①掘削（床付け）：当該地山の軟弱地盤層を取り除くために、バックホウを用いて掘削（床付）を行います。建設予定の構造物の大きさに依存しますが、設置範囲の一部だけを掘削する壺彫りを行い、置換範囲だけの軟弱地盤を取り除くことが一般的です。
②均しコンクリート打設：型枠を精度よく組み立てるために、均しコンクリートを打設し、平坦な床版を作ります。
③型枠建て込み：均しコンクリートの上に、型枠を組み立てます。ラップルコンクリートは、基本的に正方形のブロック状（立方体）として活用されるため厚みが0.5~2m程度になります。従って、型枠を組み建てる時は、コンクリート打設時にパンク（型枠が壊れる事象）を起こさないようにサポートを多数使用します。周辺が軟弱地盤の壺彫りの時は、均しコンクリートを施工予定のラップルコンクリート面積よりも大きめに打設することでサポート鉄筋を打つ等の工夫が可能になります。
④コンクリート打設：層厚が1~2m程度と大きい場合は、施工計画時に層厚管理を立案します。具体的には、一層毎の打ち上がり高さを50cm以内として打設間隔を30分程度あけることが重要です。また、施工計画において、脱型（型枠を取り外す作業）を早く行いたい場合は、コンクリートの設計基準強度を18 kN/m2の代わりに21 kN/m2の材料を用いるケースもあります。
⑤型枠の解体：脱型を行います。本設の躯体ではないため、ラップルコンクリートの表面仕上げは不要です。
ラップルコンクリート施工上の留意点
最も重要なことは、掘削底面（床付け面）において支持層に到達している事です。ラップルコンクリートは杭と違い、浅い深さで支持層が出てくるときに採用されるため、しっかりと支持層を目視確認する必要があります。ここで、ラップルコンクリートを適用箇所は、ボーリングデータを元にしっかりと支持層が出現することを事前に把握することが重要です。
重要ポイントをQ&A形式で確認
Q1. ラップルコンクリートとはどのような工法ですか?
A1. ラップルコンクリートは置換工法と呼ばれる地盤改良の一種です。地表近くに軟らかい地盤がある場合にその部分を掘り取り、代わりに無筋コンクリートを充填して強固な支持層をつくります。主に軟弱層が地表から2メートル程度までの深さに存在し、杭を打つほど深くない場合に採用されます。杭基礎と比べて施工が容易で工期も短縮できる点が大きな利点です。構造物の重量を直接支持層に伝える役割を果たし、建物の安定性を確保します。比較的浅い位置に良好な地盤がある現場で効率的に施工できる工法として広く用いられています。
Q2. ラップルコンクリートはどんな場合に選ばれますか?
A2. この工法は軟弱地盤の深さがやや浅めのケースで選択されます。具体的には地表面から0メートルから2メートル程度の範囲に軟弱層がある場合です。杭を打つには支持層が浅すぎて不経済になるものの、そのまま基礎を設置するには地盤が弱いという中間的な状況で有効です。杭基礎では施工に時間とコストがかかりますが、ラップルコンクリートなら比較的短期間で施工が完了します。また施工機械もバックホウやコンクリートポンプ車など一般的な建設機械で対応できるため、現場での作業性に優れています。経済性と施工性のバランスが良い工法といえます。
Q3. 無筋コンクリートとはどういう意味ですか?
A3. 無筋コンクリートとは内部に鉄筋を入れないコンクリートのことです。ラップルコンクリートは無筋コンクリートで構成されており、通常の鉄筋コンクリート構造物とは異なります。鉄筋を使わない理由は構造物本体ではなく地盤を強化する役割だからです。ラップルコンクリートは主に圧縮力を受ける部材として機能するため、引張力に強い鉄筋が不要となります。このため材料費を抑えられ、配筋作業も省略できるので施工効率が向上します。ただし鉄筋がない分、設計時には圧縮強度を十分に確保する必要があります。
Q4. 均しコンクリートとラップルコンクリートは何が違いますか?
A4. 均しコンクリートはラップルコンクリートを施工する前の準備として打設される薄いコンクリート層です。捨てコンクリートとも呼ばれ、掘削した地盤面を平らに整える目的で使われます。厚さは5センチメートル程度が一般的で、この上に型枠を正確に設置できるようにします。一方ラップルコンクリートは厚さが50センチメートルから2メートルにもなる本体部分です。均しコンクリートは構造物本体ではないため強度の要求は緩やかですが、ラップルコンクリートは設計基準強度を満たす必要があります。両者は接していますが役割が明確に異なります。
Q5. ラップルコンクリートの施工はどのような流れで進みますか?
A5. 施工は5つの段階に分かれます。まず掘削作業で軟弱な地盤を取り除き、支持層まで掘り下げます。次に均しコンクリートを打設して平坦な面をつくり、その上に型枠を組み立てます。型枠は厚みが大きいため破損を防ぐサポート材を多く使います。その後コンクリートを打ち込みますが、厚みが大きい場合は一度に打たず複数回に分けて施工します。最後に硬化を待って型枠を取り外せば完了です。表面仕上げは不要なため型枠解体後すぐに次の工程へ進めます。各段階で品質を確認しながら進めることが重要です。
Q6. コンクリート打設時に注意すべきことは何ですか?
A6. コンクリートの層厚が1メートルから2メートルと大きい場合は打設計画が重要になります。一度に全てを打ち込むのではなく、一層あたりの高さを50センチメートル以内に抑えて施工します。各層の打設間隔は30分程度空けることで、下層コンクリートへの負担を軽減できます。また早く型枠を外したい場合は設計基準強度を18kN/㎡から21kN/㎡へ引き上げる選択肢もあります。強度の高い配合を使えば硬化が早まり、工程短縮につながります。打設中は型枠がパンクしないよう監視し、異常があればすぐ対処することも大切です。
Q7. 型枠設置で工夫できることはありますか?
A7. 型枠を組み立てる際は周辺が軟弱地盤である壺掘りの場合に工夫の余地があります。均しコンクリートをラップルコンクリートの予定面積より大きめに打設すると、その部分にサポート用の鉄筋を打ち込めるようになります。これにより型枠をしっかり固定でき、コンクリート打設時の側圧に耐えられる強度が確保できます。型枠の厚みが大きいほど側圧も大きくなるため、サポート材の配置は重要です。周辺地盤の状態を考慮して均しコンクリートの範囲を決めることで、安全かつ効率的な施工が実現します。
Q8. ラップルコンクリート施工で最も重要なポイントは何ですか?
A8. 最重要ポイントは掘削底面で支持層に確実に到達していることを目視確認することです。この工法は浅い位置に良好な地盤があることを前提にしているため、支持層の存在確認が施工成功の鍵となります。掘削が不十分で軟弱層が残っていると構造物が沈下する危険性があります。そのため事前のボーリング調査で支持層の深さを正確に把握しておく必要があります。現場では調査データと実際の地層を照合しながら慎重に掘削を進め、設計で想定した支持層が現れたかを必ず目で確かめます。この確認作業を怠ると工事全体の品質が損なわれます。
Q9. ボーリング調査はなぜ必要なのですか?
A9. ボーリング調査は地下の地層構成や支持層の位置を事前に知るために不可欠です。ラップルコンクリートを適用する場所では支持層が浅い位置にあることが前提なので、その深さや広がりを正確に把握しておく必要があります。調査データがなければどこまで掘ればよいか判断できず、施工中に想定外の軟弱層が出現するリスクもあります。また支持層の強度や性状も調査で確認でき、設計の妥当性を裏付ける資料になります。現場での目視確認とボーリングデータを照合することで、より確実な品質管理が可能になります。
Q10. 壺掘りとはどのような掘削方法ですか?
A10. 壺掘りとは建設する構造物の設置範囲だけを部分的に掘削する方法です。敷地全体を掘るのではなく必要な箇所のみを掘るため、土砂の搬出量を減らせて経済的です。ラップルコンクリートでは構造物の直下にある軟弱地盤を取り除けば十分なので、壺掘りが一般的に採用されます。掘削範囲が限定されることで周辺地盤への影響も最小限に抑えられ、近隣への配慮にもなります。ただし周囲が軟弱地盤のままなので型枠設置時には工夫が必要です。構造物の大きさに応じて掘削範囲を決定し、効率的な施工を目指します。
