国松工務店【R+house 名古屋西・緑・東海】編集部
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家づくり 長寿命住宅
2023.5.16
みなさんは、マイホームを新築する際に何から検討し始めますか?
間取りや性能など、考えなくてはいけないことが山積みです。
しかし、いくら素敵なプランが出来上がっても、それを建てる地盤に強度がなければ、安心して住める家にはなりません。
そこで、今回は住宅における“地盤改良”について、その必要性や関連法規、工法の特徴、期間の目安を詳しく解説します。
これからマイホーム計画を始める方は、ぜひ参考にしてください。
コラムのポイント
■「地盤改良」とは、地盤調査によって軟弱地盤であると判明した場合に、建物荷重に耐えられる状態に改良する工事のことです。
■地盤調査の結果や土質、ご予算、周辺環境に併せて、適切な改良工法を選ばなくてはいけません。
■“R+house・国松工務店”が、「温度と空気のデザイン」をコンセプトに、省エネ性の高い快適な家づくりをご提案いたします。
目次
地盤改良とは、家の荷重を支えるための十分な強度がない地盤において、改良工事によって建設地の補強をする工事。
住宅の基礎となる地盤を、荷重の見合う状態にするために必要です。
ただし、どの住宅においても施工しなくてはいけないという訳ではなく、まずは「地盤調査」を行い、その結果を踏まえて施工の可否を判断します。
調査方法は「SWS試験(スクリューウエイト貫入試験)」と「ボーリング調査」の2種類です。
地盤に先端がスクリュー状の鉄棒(ロッド)を垂直に差し、沈む度合いによって硬軟や締まり具合を判断する方法。
ロッドが滑らかに沈む地盤は軟弱な可能性が高く、逆に沈みにくい場合は強固な地盤であると予測されます。
100kgの荷重を載せても沈まない場合には、ハンドルで力を加えて貫入させ、25cm貫入させるのに要した回転数を記録してN値を算出します。
建物を建てる範囲の四隅と中央で調査するのが一般的で、費用は10万円以下・半日程度で終わる場合がほとんど。
そのため一般的な住宅用地であれば、SWS試験が用いられる場合が大半です。
主に大規模建築物を建てる際に用いられる調査方法で、支持層と呼ばれる強固な地盤に達するまで複数の地層サンプルを採取し、N値を観測します。
地盤強度だけではなく、地下水位など詳細も分かります。
ただし、SWS試験と比べると調査費用は高く、時間もかかる上に、サンプルを集めるための騒音もするため、あまり住宅の場合には用いられません。
地盤調査の結果を踏まえて、施工会社は地盤改良の必要性を判断するのです。
調査によって軟弱地盤であることが分かった土地にそのまま住宅を建てれば、将来的に沈下や傾きが発生する可能性が高く、いくら住宅の耐震性を高めても「ずっと住み続けられる住まい」は実現できません。
地震大国・日本においては、地盤改良することで、液状化による被害を未然に食い止めることもできます。
そのため、長寿命な住宅にする上で「地盤調査」「地盤改良」は、絶対に欠かせません。
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地盤強度を評価する指標が「N値」で、住宅の地盤調査では「換算N値」が用いられるケースも多いです。
土の締まり具合や強度(地耐力)を判断する基準数値で、標準貫入試験(ボーリング孔内の打撃試験)によって求められます。
数値が高いほど土壌の締まりがよく、大きな建物荷重に耐えられることを意味します。
住宅の地盤調査で主に用いられるSWS試験で求められる地耐力数値です。
土質によってN値への換算式が異なり、数式によって求められた数値をN値として地耐力評価に用います。
〈砂質土壌の場合〉
換算N値= 2 × 試験に用いた重り重量[Wsw]+ 0.067 × 貫入量1m当たりの半回転数[Nsw]
〈粘性土壌の場合〉
換算N値= 3 × 試験に用いた重り重量[Wsw]+ 0.050 × 貫入量1m当たりの半回転数[Nsw]
先ほどもお話しした通り、住宅などの小規模建築物の場合は、コストが安く調査時間の短いSWS試験が用いられることが多いため、必然的に換算N値によって地耐力が評価されます。
地耐力が建物荷重に耐えられると判断される基準は、砂質土の場合でN値(換算N値)が5以上、粘性土の場合で3以上とされています。
ただし、いくら調査で求められた数値が基準以上であっても、盛り土したばかりの土地は、時間が経ってN値が変動する可能性もあるため、どのような成り立ちの敷地であるかも診断結果に影響します。
また、一般的に“弱い”地盤と呼ばれる土地には、共通点がある点もポイントです。
診断士は単にN値だけで判断するのではなく、以下の条件に当てはまっていないかも加味します。
つまり、地盤改良のコストや手間を最小限に抑えたい場合には、上記の土地を避けなくてはいけません。
ただし、あてはまる土地が全て悪いという訳ではなく、正しく地盤改良さえすれば、安心して住み続けられる点も重要です。
心配な方は、自治体の公表している“液状化マップ”などを、事前に見ておくと良いでしょう。
「愛知県内の液状化危険度」(引用:愛知県 防災学習システム)
液状化とは、砂質土壌で発生しやすい現象で、地震などの振動によって地中の粒子がバラバラとなり、地下水地表に上がり、建物の不同沈下を引き起こします。
(引用:愛知県|建築物の液状化被害とその対策)
私たち“R + house・国松工務店”の主な施工エリアは、愛知県東部。
液状化の発生リスクが高いエリアも含まれていますが、その中でも高品質で長寿命な住宅を数多く手掛けています。
「液状化が心配」という方も、ぜひ安心してご相談ください。
結論から言うと、住宅を建てる際に「地盤改良」を行うこと自体に法的な義務はありません。
しかし、建築基準法では建物の基礎が構造耐力上“安全”であることが定められており、その根拠として地盤調査の実施が義務付けられています。
(基礎)第38条建築物の基礎は、建築物に作用する荷重及び外力を安全に地盤に伝え、かつ、地盤の沈下又は変形に対して構造耐力上安全なものとしなければならない。(地盤及び基礎ぐい)第93条
地盤の許容応力度及び基礎ぐいの許容支持力は、国土交通大臣が定める方法によつて、地盤調査を行い、その結果に基づいて定めなければならない。(引用:建築基準法施行令)
建築基準法施行令第38条と第93号は、どちらも基礎や地盤についての“原理原則”であって明確は規定ではありませんが、十分な耐力のある基礎にするためには、地盤調査の結果を踏まえて、必要に応じて地盤改良を行わなくてはいけません。
また、2000年に制定された品確法(住宅の品質確保の促進等に関する法律)では、建設会社が新築住宅の主要構造部分に関して、10年間の瑕疵担保責任を負うことが義務付けられており、万が一住み始めてから地盤沈下してもそれを補償しなくてはいけなくなりました。
(住宅の新築工事の請負人の瑕疵担保責任)第94条住宅を新築する建設工事の請負契約(以下「住宅新築請負契約」という。)においては、請負人は、注文者に引き渡した時から十年間、住宅のうち構造耐力上主要な部分又は雨水の浸入を防止する部分として政令で定めるもの(次条において「住宅の構造耐力上主要な部分等」という。)の瑕疵(構造耐力又は雨水の浸入に影響のないものを除く。次条において同じ。)について、民法(明治29年法律第89号)第415条、第541条及び第542条並びに同法第559条において準用する同法第562条及び第563条に規定する担保の責任を負う。(引用:住宅の品質確保の促進等に関する法律)
そのため、事実上、地盤調査・地盤改良が義務化されたということです。
では、地盤調査の結果、地盤改良をしなくてはいけないとなった際に、どのような工法が行われるのでしょうか?
主に住宅へ採用される工法は、以下の4つです。
施工会社は、地盤の状況や敷地の周辺環境、診断結果、予算を踏まえ、適切な工法を選びます。
では、それぞれ特徴を見てみましょう。
比較的軟弱地盤が浅く、地表から2m以内程度の場合に用いられる改良方法です。
軟弱な土壌とセメント系固化剤を混ぜ合わせ、その部分を点圧して、板状で平らな改良地盤を形成します。
→ 「勾配のきつい土地や地下水位の高い土地では施工できない」
地表より8〜10m以内に軟弱層がある土地に用いられる工法で、セメント系固化材と水を攪拌して専用機械で地中に流し込み、柱状の改良体を作ります。
改良体が地中杭と同じ役割を果たすため、軟弱地盤の影響を受けることなく建物の荷重を支えられるのです。
一戸建て住宅の場合は、改良体を地中深くの支持層まで伸ばさずに、4mほどに止めるケースがほとんどです。
なぜなら、自重の小さい住宅の場合は、改良体周囲に生まれる摩擦力で、荷重を支えることができるためです。
・地下水位が高い地盤でも有効。
・軟弱地盤の下に強固な支持層地盤がなくても施工できる。
・改良体長さを調節することで、傾斜地でも用いることができる。
・通常は表層改良工事よりコストがかかるが、軟弱地盤が2m以内と浅い場合は柱状改良工事の方が安い場合がある。
・残土発生量が少ない。
・一般的な住宅用地であれは工期は1〜2日程度で済むが、その後養生(乾燥)期間2~3日、さらに1週間以上は荷重がかからないようにするため、トータルで10日程度必要。
→ 「建て替えの際に地盤の原状復帰が難しい」
現場に合わせて配合した凝固剤を地中に地盤に軟弱地盤の隙間に注入し、締まりを良くして地耐力を高める方法です。
小型重機で施工でき、騒音や振動がほとんど発生しないため、狭小地や住宅密集地へも用いられます。
また、合わせて土壌の止水性を高めて浸水性を抑えられる点もポイントです。
→ 「改良地盤が分厚い場合は、部分的に凝固剤が浸透せずに、出水や崩壊などのリスクが残る可能性がある」
軟弱地盤が10m以内の土地に用いられることが多く、直接基礎(ベタ基礎)と組み合わせるのが一般的です。
柱状改良工事と根本的な原理は同じですが、こちらは鋼菅杭を用います。
→ 「軟弱地盤の下に強固な支持層地盤がなければ施工できない」「場合によっては騒音・振動がトラブルの原因となる」
“R+house・国松工務店”は、名古屋市を中心に、長年「温度と空気をデザインする」をコンセプトに掲げ、省エネで長寿命な住まいづくりを行なっています。
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