地盤改良の地盤改良工法 選定における費用比較と留意点

2019年01月18日 地盤改良

地盤改良とは、地盤とその上に立つ構造物の安定性を確保するために、地盤の強度を人工的に高めることです。

建物や橋梁などを地盤の上に築くためには、地盤が安定していることが欠かせません。耐震性に優れた構造物であっても、地盤が軟弱であれば揺れたり歪んだりする恐れがあります。また、軟弱な地盤は液状化のリスクが非常に高いので、液状化対策としても地盤改良は必須です。仮に地震が起こらなかったとしても、軟弱な地盤は構造物の重みで地中の水分が失われ、構造物が徐々に傾いていく不同沈下と呼ばれる現象が起こりやすくなります。

このような事態を避けるために地盤改良は行われます。構造物を建てる前に地盤調査を行い、地盤の強度を確認した上で、地盤改良の必要性や地盤改良の工法を吟味します。地盤調査の方法としては「スウェーデン式サウンディング試験」やボーリング調査があります。スウェーデン式サウンディング試験は、住宅などの小規模な構造物に適した方法で、5地点(構造物の四隅と中央)の強度を測定します。ボーリング法は構造物の重量がより重い場合や、より詳しく調査したい場合に用いられる方法です。

地盤改良工法の種類表層改良工法、柱状改良工法、鋼管杭工法があります。

  

【地盤改良工法の比較】
表層改良工法(浅層・中層混合処理工法)
・適した事例:軟弱地盤が浅い場合
・使用する主な地盤改良機
 油圧ショベル(バックホウ)・特殊アタッチメント・ローラー
・メリット
 コストを抑えられる

 作業効率が高い

 強度を維持できる

 

柱状改良工法(深層混合処理工法)

・適した事例:軟弱地盤が中層の場合
・使用する主な地盤改良機
 深層混合処理機・スラリープラント等
・メリット
 長年にわたり地盤強度を維持できる

 施工時の騒音・振動が少ない

 鋼管杭より安価

 基礎地盤の支持力向上

 盛土のすべり防止、沈下低減

 

柱状改良工法(銅管杭工法)

・適した事例:軟弱地盤が深い場合

・使用する主な地盤改良機
 3点支持式杭打ち機,ハンマ,キャップ,クッシ ョン,ヤットコ,(施工管理装置)
・メリット
 土地の資産価値が低下しにくい

 施工完成度が高い

 六価クロムの発生の心配がない

 

地盤改良にかかる費用が安いのは表層改良工法ですが、地盤調査の結果に基づいて地盤改良工法を決定します。

地盤改良材はセメントやセメント系固化材、石灰や石灰系固化材、セメント・石灰などを配合した複合型固化材、建設汚泥を固化した高分子系固化材などがあります。セメント系は幅広い土質に適合性があり、インフラ基礎を恒久的に保全します。それに対して石灰系はごく短期間に軟弱地盤を改良する必要があるときによく利用される地盤改良材です。地盤改良材といえばセメント系固化材を指すのが一般的です。