注文住宅やビル建設など、すべての建築プロジェクトにおいて基礎設計の前提となるのが地盤調査。表面上は堅固に見える土地であっても、地中深くに軟弱な層が堆積していれば、将来的に不同沈下や構造物の傾きといった構造上のリスクを招く懸念があります。
本記事では、建築実務において採用される主要な地盤調査の手法を網羅し、それぞれの試験方法の特徴やコスト、建物規模や構造に応じた選定基準について実務的な視点から解説します。
地盤調査には、地層の構成を詳細に把握するものから、地盤の支持力を直接測定するものまで複数の手法が存在します。計画する構造物の荷重や高さ、周辺環境に合わせて的確な調査手法を選定することが、構造安全性と調査コストのバランスを適正化する要素です。
| 調査方法 | 概要 | 対象となる建物規模 |
|---|---|---|
| ボーリング調査 (標準貫入試験) | 地中を深く掘削してN値を測定し、地層構成の把握と土質サンプリングを行う手法。 | 中規模~大規模(マンション・ビル・公共施設等) |
| 平板載荷試験 | 載荷板に荷重を載せて段階的に加圧し、地盤の支持力や沈下量を直接測定する試験。 | 小規模~中規模(倉庫・工場・低層建築等) |
| SWS試験(スクリューウエイト貫入試験) | 先端にスクリューを取り付けたロッドに荷重をかけ、回転貫入時の抵抗から土の硬軟を計測する。 | 小規模(戸建て住宅・平屋建築等) |
各調査手法にはそれぞれ特徴があり、敷地条件や設計内容に応じて単独で実施するほか、複数の試験を組み合わせてデータ精度を向上させるアプローチも有効。特に一定規模以上の建築物では、確認申請においてボーリング調査による地層構成の把握が求められるケースが多いため、事前の計画確認が必要です。
ボーリングによって削孔した孔を利用して行う、設計データとしての信頼性が認められた調査方法。1メートルごとに規定のハンマーを自由落下させ、サンプラーが30センチメートル貫入するのに要した打撃回数(N値)を計測します。サンプリングにより実際の土質を視認・判別できるため、液状化リスクの判定や詳細な土質試験への発展も可能です。
地表面または根切り底に直径30cmの載荷板を設置し、実際の構造物重量に見合った荷重を段階的に加えて沈下量を測定する試験。比較的短時間で支持力を直接計測できる特性を持ちますが、荷重の影響が及ぶ深さが載荷板直径の約1.5~2倍程度に限られます。
そのため、深層部の地層構成までは把握できない性質を理解し、浅層盤の直接支持力の確認に特化した手法として採用を検討する必要があります。
地盤調査は、構造物の総荷重や基礎形状に比例して、より深層まで高精度にデータを取り切る設計実務が求められます。戸建て住宅においてボーリング調査を行うのは過剰設計につながるケースもありますが、中大規模建築において簡易的な自動貫入試験のみで済ませることは技術基準上認められません。
| 建物規模・構造 | 採用すべき調査手法 |
|---|---|
| 小規模(1~3階建て/W造・S造) | SWS試験(スクリューウエイト貫入試験)または平板載荷試験 |
| 中規模(4~10階建て/RC造・SRC造等) | ボーリング調査(標準貫入試験。基礎形状に応じ平板載荷試験を併用) |
| 大規模(10階建て以上/高層・超高層等) | ボーリング調査(複数地点の配置、および支持層以深までの深度掘削) |
なお、対象地が元水田や旧河道といった土地履歴を持つ場合や、大規模な造成盛り土が施されている場合は、小規模建築であっても沈下リスク抽出のためにボーリング調査の実施を検討すべきです。設計条件や周辺の地質特性を総合的に勘案し、適切な調査計画を策定する必要があります。
地盤調査の完了後、速やかに地盤調査報告書が作成され、設計N値や地層構成が確定。この解析データに基づき、直接基礎による設計が可能か、あるいは地盤補強工事(地盤改良・杭基礎等)の選定が必要か判定されます。補強が必要な場合は、上部構造の荷重特性に応じて鋼管杭工法や柱状改良工法、表層改良工法などが選択肢となります。調査の立ち合いからデータ解析、補強工法の選定・見積もり検討にいたるまでは相応の期間を要するため、建築確認申請のスケジュールを逆算した工程管理が不可欠です。
地盤調査は、単なる申請手続きの一部ではなく、上部構造物の荷重を長期的に支える基礎設計を成立させるための前提条件です。敷地の地質特性に適した調査手法を選定することで、過剰な地盤補強コストを抑制しつつ、将来的な不等沈下や不同沈下に伴う構造物の毀損トラブルを未然に回避できます。建物の総荷重や土地の履歴を見極め、確実なデータ解析を行う専門企業と連携しながら、設計の根拠となる確固たる地盤データを確保することが重要です。
本メディアでは、東京の施工環境に対応できる地盤改良会社を建物の規模別に紹介しています。専門業者の検索にご活用ください。
ここでは、「戸建て住宅」「マンション・アパート」「高層マンション」など建物の規模別に、おすすめの地盤改良・地盤補強会社を3社紹介。
施工条件が厳しい東京エリアに対応している会社を厳選しています。
幅広い工法提案力と小型施工機で
小規模建築に対応
コンパクト施工と高支持力な工法で
中規模建築に対応
高支持力・低騒音を両立した工法で
大規模建築に対応
※1 N値50の地盤条件下での比較において、押込み451.0〜2,521.0kN、引抜き459.8〜1,923.9kNの支持力。中規模建築にも対応を検討しやすい支持力水準です。
支持力は地盤条件や設計条件などにより異なります。
参照元:報国エンジニアリング公式HPより(https://www.hokoku-eng.jp/ground-improvement.html)
※2 参照元:報国エンジニアリング公式HP(https://www.hokoku-eng.jp/ground-improvement.html)
※3 先端地盤が砂質土・礫質土で、拡大掘削倍率ω=2.00、先端平均N値50、節部径φ1200の条件において、最大約16,000kN級の先端支持力。
大規模建築にも対応を検討しやすい支持力水準です。支持力は地盤条件や設計条件などにより異なります。
参照元:ジャパンパイル公式HP(https://www.japanpile.co.jp/method/pdf/hyper-mega.pdf)