建築物を建てる場合は地盤が建物の重さを支えるだけの地耐力を有している必要があります。もし、所定の地耐力が得られない場合は、地盤改良工事により地耐力を確保し、建物の耐震性に影響を与えないようにする必要があります。地盤調査は災害による被害を未然に防ぎ、建物の安全性を確保する基本となるものです。
地盤改良工事が必要な場合は
弱い地盤は建物の耐震性にも影響を与え、災害時の被害を大きくします。建物は地盤が弱い場所には建てないのが原則です。しかし、事情により建てなければならない場合は地盤改良工事を行う必要があります。地盤改良の前提として地盤の地耐力を知る必要があり、地耐力は地盤調査により求められます。
地盤改良工事が必要なのは、地盤が建物を支えるだけの地耐力を持たない場合です。木造の戸建て住宅では、重量が1㎡あたり2tを越えることはありません。1㎡あたり2tの地耐力があるかどうかが、地盤改良工事を行うかどうかの目安となります。
表層改良工法について
表層改良工法は地表から2m以内の軟弱地盤を改良する方法です。地表から2m以内に、所定の地耐力を持った支持層があることが前提で行われる方法です。軟弱地盤を改良し、その下の支持層と一体化させる方法です。表層改良工法により強化された地盤では、建物の耐震性も増すことになり、災害における被害の防止に役立ちます。
表層改良工法による地盤改良工事は、軟弱地盤を入れ替える訳ではなく、固形剤と混ぜ合わせて強度を増すものです。無駄な廃土を出さずに済み、費用も比較的安く済みます。表層改良工法は支持層が傾斜している場合は使うことができません。
柱状改良工法について
地盤改良工事の中でも柱状改良工法は、支持層が比較的深い場合でも使える工法です。表層改良工法は建物が建つ地盤前面を改良したのに対して、柱状改良工法は柱状のコラムを必要な間隔でつくっていくものです。柱状のコラムはセメントミルクが混入され、土と一体化されて形成されます。
柱状改良工法は形状が柱状なため、杭基礎と同じような役割をはたします。通常の地盤改良工事は支持層が必要ですが、柱状改良工法はコラムの摩擦により耐力を期待でき、支持層が深い場合でも適用が可能です。地盤改良をどの工法で行うかは地盤調査により地盤の状態を確認した上で行われます。
まとめ
地盤調査の結果、改良が必要と判断された場合に行われる地盤改良について理解いただけたでしょうか。建物は地盤が良い場所に建てることが基本です。地盤改良により地耐力が確保されても、軟弱地盤は地震の揺れを大きくする働きがあります。軟弱地盤に住宅を建てる場合は、筋違い等が多めに必要です。
耐震性が高い家は構造により異なります。建売住宅に多い2×4住宅は、建築後20年以内と限れば、高い耐震性を示します。鉄筋コンクリート造ではラーメン構造よりも壁式構造が強く、鉄骨造では軽量鉄骨造よりも重量鉄骨造が地震に対して強い構造です。
木造軸組工法や2×4工法で建てられた住宅には壁量計算書がつくられています。壁量計算書は建築基準法の規定を満たしているかどうかを判断するためのもので、2×4工法の場合は必要壁量に対して、十分に多い壁量が設置されているはずです。
一般的な耐震診断は、主に既存建物の設計図を元に耐震性を確かめる簡単な計算を行い、災害で大きな被害が出ない耐震性を持っているかどうかを確かめます。
コンクリート鉄筋鉄骨の建築物の耐震診断は診断方法が異なります。診断には既存建物の構造設計図や構造計算書が必要で、それがない場合は現地での実測を伴う精密な調査が必要となります。現地ではコンクリートのひび割れや、不動沈下の有無も調査されます。
住宅の耐震性において、地盤を含んだ基礎は最も重要な部分です。基礎が弱い構造は地震で被害が集中します。その役割は建物の重さを地面に伝えることにあります。地震時には建物を一体化させる役割を担い、揺れを建物に均等に振り分けます。
建物の耐震性に影響を与えるものに補強金物があります。補強金物は木造部材の接合部を固定するための金物で、多くの力が集中する土台部分には、ホールダウン金物が用いられ、ボルトで固定されます。梁が抜けないようにする羽子板ボルトや、筋違いの補強金物は、必ず設置しなければなりません。
宅地開発が行われ造成されてもある一定の雨期を含む時期を置かなければ地盤は固まらないとされています。これを急ぐと上記のような場所では不同沈下が起こり、家を建てても場合によっては住み替えを行わなければならなくなります。
地盤調査報告書についてはまず担当技術者者が現場からデータを送信して地盤調査データを作成します。換算qa値や換算N値、推定柱状図、グラフなどの数値の調査結果から地盤判定技術者が土地について地盤改良が必要か不要かを過去のデータベースと照らし合いながら多角的見地に立って判断します。
一戸建て住宅の基礎は、地盤と建物との境目に施工されるものです。何種類かの施工スタイルがあります。大きく分けると二種類あります。
基礎工事の施工で、どんなに重量のある建物でも、地面に沈まなくなります。着工する前に地盤調査を行なって、地盤の状態と地質を把握してから適切な地盤改良工事を行なえば、地震や強風の災害が発生して大きく揺れても、建物が傾かないように維持できます。
1971年の耐震基準は当時の建築基準法を改正したものです。それまでの耐震基準は、2階建ての木造住宅からマンションやビルにも適用できる耐震基準として定められていましたが、1971年の改正では、従来の基準をグレードアップした物になります。
2000年以降の建築基準法改正では、主に木造一戸建て住宅の耐震性を上げることに主眼が置かれました。まず、木造住宅を建築する時には、必ず地盤調査をしなければならなくなりました。地盤がしっかりしていなければ、どれだけ耐震性が強化された住宅を建築しても、その効果は半減してしまうからです。
建物が倒壊してしまう理由としては、建物の耐震性があります。耐震性が弱ければそれだけ揺れに対する建物の強さが低下し、揺れによって建物が倒壊してしまいます。一方で耐震基準では、あくまでも建物の耐震性が重視されていますが、実際のところ建物がいくら頑丈にできていても地盤が弱ければ倒壊のリスクが高まります。
災害に強い家を建てる際には、建物の耐震性だけでなくその建物が建つべき地盤を強化することが大事です。これは建物(構造)を支えるのが基礎であり、基礎が乗るのが地盤であるためです。
耐震性は現在の建築基準法に適合していることが求められます。しかし長年の間には地震の経験もしたりして建物自身が弱くなっている可能性もあります。
住宅の構造の安定性の目安となるものに住宅性能表示の耐震等級という指標があります。これは建築基準法で決められた通りに施工を行ったものは等級1、建築基準法の1.25倍の強さの場合は等級2、建築基準法の1.5倍の強度を持つ場合には等級3という3種類の耐震等級が定められています。
地震に対する耐震性はまず人命に支障がないように建築基準法でその必要とされる規準が決められています。内容としては平面的に縦横方向に耐震壁がバランスよく配置され、柱は梁、床が一体として地震力に対抗するように固められています。木造の場合はアンカーボルトによる基礎と土台、躯体は筋違や金物、金具で緊結される構造になっています。
免震装置はアイソレーターとダンパーで構成され、アイソレーターは周期の短い揺れを長い周期の揺れに変える役目を持ち、ダンパーは建物の揺れを静止させるエネルギー吸収の役目を持っています。