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HOME > 基礎構造を学ぶ > 地盤改良とは？1分でわかる意味、工法の種類、表層改良と柱状改良の違い

地盤改良とは？工法の種類と表層改良・柱状改良の選び方

この記事の要点

戸建て住宅の地盤調査で「改良が必要」と出たとき、施主への説明で「表層改良か柱状改良か」という質問が必ず出る。

どちらを選ぶかは支持層の深さと荷重の大きさで決まる。

表層改良は軟弱層が2m以内の場合に使い、セメントを土と混合して固める。

柱状改良は深さ2〜8m程度の場合に使い、円柱状の改良体を地盤中に設置する。

工法の仕組みと費用感も合わせて整理する。

工法の種類として置換工法・締固め工法・排水工法・セメント系固化材混和などがある。

表層改良は地面から2m程度の浅い範囲の改良、柱状改良は支持層が深い（8m程度まで）場合に用いる。

軟弱地盤が非常に厚い場合は杭基礎を選択する。

この記事では、地盤改良とは何か、どのような工法があるのか、柱状改良とどう違うのかを整理します。

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地盤改良とは、元々の軟弱な地盤を、強固な地盤へ改良することです。

改良する方法は、置換工法、高密度化、排水、固化など色々あります。

また、比較的浅い地盤のみを地盤改良することを、表層改良といいます。

今回は、地盤改良の意味、工法の種類、表層改良と柱状改良の違いについて説明します。

※地盤の意味、表層改良と柱状改良は下記が参考になります。

地盤とは？N値・地盤調査の方法と軟弱地盤・支持層の見分け方

表層改良とは？地盤改良の深さ、費用目安、デメリットと他工法との比較

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

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地盤改良とは？

地盤改良とは、軟弱な地盤を、強固な地盤へ改良することです。地盤改良の目的は下記です。

・地盤を改良し、強固にすること。基礎下から支持層まで地盤改良することで、建物の重量を適切に伝える

・不同沈下の防止

１つは、建物の重量を支持層まで伝えることです。軟弱な地盤の上に基礎を設置しても、力が伝わらず沈下します。よって地盤改良します。

２つめは、不同沈下の防止です。軟弱地盤は圧密沈下、即時沈下などを起こします。これらを防止する目的があります。※圧密沈下、即時沈下は下記の記事が参考になります。

圧密沈下とは？原因、即時沈下との違い、粘性土での発生メカニズム

即時沈下とは？1分でわかる意味、計算、圧密沈下との違い

地盤改良の工法の種類

地盤改良の工法を下記に整理しました。

・置換工法

・締固め工法

・排水工法

・セメント系固化材混和など

置換工法とは、軟弱地盤を取り除いて、良質土に置き換える工法です。軟弱地盤が厚いと対応できません。詳細は下記をご覧ください。

置換工法とは？意味・特徴・良質土・砕石・ラップルコンクリートとの関係

強度の低い地盤は、水が多く入っています。排水により、地盤を安定させます。

私が、構造設計の実務で一番良く使った地盤改良が「セメント系固化材による改良」です。軟弱地盤とセメント系固化材を混ぜます。セメント系固化材が、軟弱な土と一体となって硬化します。

表層改良と柱状改良の違い

表層改良と柱状改良の違いを下記に整理しました。

・表層改良　⇒　比較的深さの浅い地盤を改良すること。1～2ｍ程度

・柱状改良　⇒　支持層が深いとき、フーチング下から柱状に地盤改良すること。

8ｍ程度まで対応可能。

表層改良とは？地盤改良の深さ、費用目安、デメリットと他工法との比較

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

下図をみてください。

支持層がＧＬから2.0ｍ位置にでます。

2ｍまでは盛土なので、沈下の恐れがあります。

基礎は直接基礎で、基礎底はＧＬ－0.7ｍ程度です。

よって、1.3ｍ分、基礎は盛土の上にのっています。

このとき、1.3ｍ分の盛土を地盤改良で強固にします。

地盤改良と表層改良

これが表層改良です。地盤の支持層は、各地によって色々です。支持層が10ｍより深い位置にでることもあります。10ｍ下まで基礎を下げるのは不可能です。よって、基礎底は浅くして、基礎下から支持層まで地盤を改良します。これが柱状改良です。

柱状改良

柱状改良は、名前の通り、円柱状に地盤を改良します。なお、柱状改良を行う場合、杭基礎とのコスト比較も必要です。杭基礎には、コンクリート杭と鋼杭があります。下記が参考になります。

鋼杭とは？1分でわかる意味、読み方、種類、特徴、鋼管杭との違い

混同しやすい用語

表層改良と柱状改良：表層改良は深さ2m程度まで、柱状改良は8m程度まで対応可能。軟弱地盤の深さで使い分ける。
地盤改良と置換工法：置換工法は軟弱地盤を良質土等に置き換える工法で地盤改良の一種。セメント系固化材での改良とは手法が異なる。

地盤改良を整理した表を示します。

工法の種類	対応深さの目安	特徴
表層改良	1〜2m程度	浅い軟弱地盤をセメント系固化材で改良
柱状改良	2〜8m程度	フーチング下から柱状に地盤を改良
杭基礎	8m超〜深い地盤	コンクリート杭や鋼杭で支持層まで到達