'05/1/7
関東ローム地山に支持される基礎の沈下特性 目次
吉見 吉昭


図1 58 kPaの荷重度におけるクリープ沈下量の経時変化
幅10m,長さ50mの鉄筋コンクリート建物
図2 130 kPaの荷重度におけるクリープ沈下量の経時変化
幅10m,長さ30mの鉄筋コンクリート建物

 前項で述べましたように,関東ロームの地山は,10 tf/u(100 kPa)程度の荷重度なら十分な安全率を含んでいます。しかし,この荷重度を基礎に加えてよいかどうかを決めるには,沈下量が支障のない範囲におさまることを確認する必要があります。関東ロームの不撹乱試料に対する圧密試験を行った結果,圧密降伏応力は40 tf/u(400 kPa)前後なので,10 tf/u(100 kPa)程度の荷重度での圧密沈下量は無視できます。したがって,関東ローム地盤上の直接基礎の沈下量としては

  1. 弾性理論によって推定できる即時沈下量
  2. 経過時間の対数と直線関係にあるクリープ沈下量

を考慮すればよいことになります。即時沈下量は,前に述べたヤング係数に基づいて計算できます1)。クリープ沈下量については,鉄筋コンクリート4階の建物が,杭なしで関東ローム地盤に,独立フーチング基礎によって支持された場合について,4年にわたって,いくつかの点で沈下を測定した二つの例を図1,2に示します2),3)。図1の建物は幅10m,長さ50m,そして図2の建物は幅10m,長さ30mと,いずれもかなり

長い建物なので,傾斜角で表わした不同沈下は大きくありません。地層が異なりますので,直接の比較はできませんが,フーチングの底面積が小さいために荷重度が大きい図2の建物のほうが沈下量が大きくなっています。しかし,それでも不同沈下量は3cm以下で,点線のように,このまま40年後まで直線を伸ばしても,不同沈下量はせいぜい1cm増えるだけです。

 また,不同沈下がコンクリート部材に与える影響については,コンクリート自身のクリープも併せて考えればよいのです。すなわち,弾性的にはコンクリートは1/1,200で亀裂が入ることになり,安全が問題となりますが,クリープのような長期にわたって徐々に進行する変形には,コンクリートもクリープしながら追随するので,1/300くらいまでの相対変形は許容できるとされています。(粘土層の圧密沈下についても同様なことが言えます。)

おわりに

 
上記の結果をみると,4階の鉄筋コンクリート建物より荷重度が一桁小さい木質系低層建物の沈下が,関東ロームの地山で問題になることは考えられません。近年は,世の中がぜいたくになったのか,行政指導が不適切なのか,関東ロームがありきたりの粘土と誤認されたのか,のいずれが原因かは分りませんが,せっかくの先人の智恵を無視し,むやみに杭を使う例が多くなりました。関東ローム地盤の有効利用という点では,建築基礎の設計技術は退化したと言えるでしょう。

 コンクリートのクリープについて有益な助言を賜りました遠藤正明博士に厚く御礼申し上げます。


  1. 日本建築学会:『建築基礎構造設計指針』,123-127,2001
  2. 小泉安則:「東京における建築物の沈下に関する研究(その1)―関東ローム層上に建つ建物の沈下特性―」,『日本建築学会論文報告集第60号』,657-660,1958
  3. 吉見吉昭:「関東ローム地山の力学的性質」,『土と基礎』,Vol. 53, No. 1, 63-65, 2005

地盤と建築基礎