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支持層とは?N値の基準(50以上が5m)と杭での確認方法を整理

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けんせつる

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支持層って何?N値でどうやって判断するの?設計より深い場所に支持層があったらどうするの?

この記事の要点

支持層とは、杭基礎で杭先端が到達すべき、建物荷重を十分に支えられる固い地盤の層のことです。砂質土ではN値30以上、礫質土・岩盤ではN値50以上が支持層の目安とされています(地盤調査報告書・設計図書に記載)。

施工管理では試験杭での支持層深度確認・本杭施工時の電流値・貫入量による管理・設計深度と異なる場合の即時報告が主なポイントです。支持層が設計より深い・浅い場合は杭長変更が必要になります。

支持層の確認は杭基礎工事の品質管理の核心です。支持層への到達を確認せずに杭の打ち止めを判断してはなりません。

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支持層はN値でどう判定するのか

支持層かどうかはN値(標準貫入試験の打撃数)と土質で判定します。

支持層への根入れ深さは杭種・地盤により設計図書で定められます。N値だけで決めず、掘削土の土質変化も合わせて確認します。

簡単に言えば、支持層は「建物を背負わせても沈まない、地中の硬い棚」です。柔らかい層を杭で突き抜けて、この硬い棚(N値50以上が5m以上続く層)に杭の足を1mほど差し込んで建物を支えるイメージです。

支持層と杭の根入れの模式図(軟弱層を杭で貫通し支持層に根入れする)
支持層と杭の根入れの模式図。やわらかい軟弱層を杭で貫通し、杭先端を下のかたい支持層に根入れして建物荷重を支える。形・比率はイメージで、実物どおりではない。

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杭種別の支持層の確認方法

支持層の確認方法は杭の種類によって異なります。

杭の種類支持層の確認方法
打込み杭(鋼管杭・コンクリート杭)貫入量(1打撃あたりの沈下量)が規定値以下になったことで支持層到達を確認する。地盤調査のN値と対応させて判断する
場所打ち杭(アースドリル・BH工法等)掘削時の電流値・トルク値の変化で支持層到達を確認する。掘削土サンプルを取得して設計図書の土質と照合する

どの杭種でも、試験杭で実際の支持層深度を確認することが大前提です。

施工管理者はどこを確認するのか

隣の杭と同じ深さと決めつけない

支持層の確認で気をつけたいのが「隣の杭が支持層に達していたから、この杭も同じ深さでよい」という決めつけです。同じ敷地内でも、場所によって支持層の深さが変わることがあります。

傾斜地や埋め立て地では支持層の傾斜・不連続が生じやすいため、全杭の貫入量・電流値記録を個別に確認します。

混同しやすい用語の整理

支持層 vs 軟弱層

支持層は荷重を支えられる固い地盤の層(N値30以上が目安)。軟弱層はN値が小さい(4以下程度)軟らかい地盤の層で沈下しやすい。杭はこの軟弱層を貫通して支持層まで到達させる必要がある。

理解度チェック

Q.

砂質土での支持層の目安となるN値は何以上か?

N値30以上が一般的な目安。礫質土ではN値50以上が目安。ただし実際の支持層判定は地盤調査報告書の土質と設計図書の記載に従う。N値だけでなく土質の変化も確認する。

Q.

本杭施工中に支持層が設計想定より深い位置にあることが判明した場合、施工管理者がまず行うべきことは何か?

設計者・発注者(監督員)への即時報告。支持層深度の相違は杭長の変更(設計変更)を必要とする。報告なしに施工を続けると支持層未到達の杭が完成するリスクがある。

Q.

場所打ち杭で支持層到達を確認する主な指標は?

掘削時の電流値・トルク値の変化。あわせて掘削土サンプルを設計図書の土質と照合する。打込み杭では1打撃あたりの貫入量で判断する。

まとめ

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けんせつる

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年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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