擁壁の設計（１）擁壁と塀の違い、L型擁壁と逆L型擁壁とは？

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構造設計の仕事はなにも建物ばかりとは限りません。時には工作物という物を相手にすることがあります。

街中で見かける広告看板や設備機器、電柱（これは電気屋さんが設計しているのかな？）、擁壁などです。そこで今回は、擁壁の設計方法について説明します。擁壁の意味は下記が参考になります。

擁壁とは？1分でわかる意味、目的、読み方、種類、土留めとの違い

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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擁壁とは何か？塀との違いは？

擁壁とは土の荷重を受ける独立RC壁のことだと、僕は認識しています。つまり、土圧を受けない独立RC壁は擁壁とは言いません。これは『塀』と言います。塀は、戸建て住宅の外構として設置されますが、その目的は外からの視線を避けるためです。

一方、擁壁は外部の地盤高と敷地内の地盤高にレベル差があり、敷地内のレベル差が低いため、土圧を受けます。この土圧を何らかの構造部材で受けないと、土が敷地内にこぼれてきます。

擁壁の詳細、土圧の意味は下記が参考になります。

擁壁とは？1分でわかる意味、目的、読み方、種類、土留めとの違い

土圧ってなに？良く分かる土圧の算定方法や土圧の種類

逆L型擁壁とL型擁壁の違い

例えば、下図を見てください。道路側と建物の敷地側で地盤レベルに差がありますよね？つまり、擁壁が無ければ、道路側の土は敷地側へ落ちてきます。

ちなみに、道路側と建物の敷地レベルは、ボーリング調査でも重要な情報で、測量によってレベル調査を行います。ボーリング調査の詳細は下記が参考になります。

ボーリング調査ってなに？すぐに分かるボーリング調査と標準貫入試験

これを防ぐために擁壁が必要なのです。ちなみに、この擁壁は『逆L型擁壁』と言って壁厚やスラブ厚が大きくなる不経済な擁壁です。これは後述しましょう。

では、地盤レベルが下図のようになるとどうでしょうか？

例えば、こんな状態のとき道路側と建物の敷地側で地盤レベルが全く同じです。イメージするなら、左右から全く同じ力で同じ点を押している状態です。つまり、擁壁には全く力が作用しません。

この状態であれば擁壁は全く必要ないことがわかります。ですから、地盤のレベル差が無い場所にRC壁がニョキッと生えている地面なんて見たことないと思います。

最後に、建物の敷地側が高くて道路側が低い場合を考えて見ます。当然、地盤のレベル差が発生しているので、擁壁が必要になります。では、最初に説明した状態と何が違うんだ、となりそうですが、こちらは擁壁の底盤が『地盤のレベルが高い方向へ』伸びています。

中々イメージしづらいかもしれませんが、土圧に対して土の重量が『重し』になって底盤に作用しているのです。これを、『L型擁壁』と呼んでいます。L型擁壁は土の重量が重しになって土圧に抵抗するため、擁壁の断面は薄く抑えることが可能です。

まとめ

以上のように、擁壁と塀では建築的な用途が異なることを覚えておきましょう。擁壁は土圧に対して抵抗する構造部材で、塀は視線を避ける意匠的な外構です。また、擁壁にはL型擁壁と逆L型擁壁がありましたね。他にもT型擁壁等あるのですが、構造的にはLと逆L型を理解すればT型も理解できます。下記も併せて学習しましょうね。

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