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柱状改良とは?読み方・工法の仕組みと深さの目安・液状化対策への効果

この記事の要点

「柱状改良」は「ちゅうじょうかいりょう」と読みます。地盤が軟弱で直接基礎が難しいとき、セメントを混ぜて円柱状に固めることで支持力を確保する工法です。深さ2〜8m程度に対応でき、住宅基礎工事で広く使われます。

このページでは柱状改良の仕組み・施工手順・適用深さの目安・液状化対策への効果と、他の地盤改良工法との違いを解説します。

セメント系固化材を水と混ぜたスラリーを地盤に注入・撹拌して改良体(円柱状)をつくる。

対応できる深さは8~10m程度が一般的。

液状化が懸念される地盤では柱状改良ではなく杭基礎を選択すべき(基礎と一体化しているため)。

この記事では、柱状改良とは何か、柱状改良はどう読むのか、液状化とは何か、深さとどう関係するのかを整理します。

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柱状改良とは、円柱状に地盤を改良する、地盤改良工法の1つです。一般的な地盤改良と比べて、支持層が深い場合にも対応できます。今回は柱状改良の意味、読み方、液状化、深さとの関係について説明します。地盤改良、杭の意味は、下記が参考になります。

地盤改良とは?工法の種類と表層改良・柱状改良の選び方

杭基礎とは?1分でわかる意味、設計、杭工事の手順、支持層

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柱状改良とは?

柱状改良とは、円柱状に地盤を改良する工法です。下図をみてください。これが柱状改良です。

柱状改良

セメント系固化材を水と混ぜて液体状(スラリー状)にします。地盤を回転掘削しながら、固化材を注入、地盤と撹拌(まぜて)して改良体をつくります。改良体は、支持層までつくります。軟弱地盤を改良体(円柱状)と置き換える、と考えてくださいね。


柱状改良は、下図に示すように「一定間隔」で改良を行うのが普通です。

柱状改良と間隔

改良体の間隔は、建物の重量が影響し計算で決めます。


また、柱状改良は、支持層が深い位置に出る場合でも対応できます。似た用語に、地盤改良があります。地盤改良の意味は、下記が参考になります。

地盤改良とは?工法の種類と表層改良・柱状改良の選び方

柱状改良の読み方

柱状改良は「ちゅうじょうかいりょう」と読みます。関係用語の読み方を、下記に示します。


地盤改良 ⇒ じばんかいりょう

直接基礎 ⇒ ちょくせつきそ


直接基礎とは?種類・設計方法・杭基礎との違い

柱状改良の深さ

柱状改良が対応できる深さは8~10mが一般的です。これ以上、深い位置に支持層が出る場合、杭基礎とのコスト比較をすべきでしょう。住宅や規模の小さな建物では、鋼管杭をよく用います。詳細は下記も参考になります。

鋼管杭とは?特徴・施工方法と他の杭との比較

柱状改良と液状化の関係

柱状改良は、軟弱地盤を円柱状の改良体に置き換えたものです。基礎と改良体は「一体化」されていません。液状化が起きて、改良体と基礎がズレる可能性はあります。


液状化の発生が懸念される地盤では、柱状改良ではなく「杭基礎」を用いるべきでしょう。

杭基礎であれば、基礎と杭は一体化されています。

液状化を考慮した杭基礎として、適切に設計されていれば、柱状改良に比べて耐震性は高いです。

※液状化の詳細は下記をご覧ください。

ダイレイタンシーの基礎知識と液状化の関係

混同しやすい用語

  • 柱状改良と表層改良:柱状改良は8~10m程度まで対応可能、表層改良は2m程度まで。支持層の深さで使い分ける。
  • 柱状改良と杭基礎:柱状改良は地盤改良であり基礎と一体化しない。液状化が懸念される場合は杭基礎の方が耐震性が高い。

柱状改良を整理した表を示します。

項目柱状改良比較対象
対応深さ8~10m程度表層改良は2m程度まで
施工方法セメント系固化材をスラリー状にして地盤と撹拌杭基礎は地盤を掘削して杭を設置
液状化時の挙動基礎と一体化していないためズレる可能性あり杭基礎は基礎と一体化で耐震性高い

まとめ

今回は柱状改良について説明しました。意味が理解頂けたと思います。柱状改良は、円柱状の地盤改良です。現状の地盤とセメント系固化材を撹拌して、改良体をつくります。地盤改良、杭基礎、直接基礎との関係も覚えましょうね。下記が参考になります。

地盤改良とは?工法の種類と表層改良・柱状改良の選び方

杭基礎とは?1分でわかる意味、設計、杭工事の手順、支持層

直接基礎とは?種類・設計方法・杭基礎との違い

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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