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地盤補強のための杭打ちについて と言われても、なぜ地面に杭を打つだけで地盤...

ygr********さん

2011/2/2319:37:25

地盤補強のための杭打ちについて

と言われても、なぜ地面に杭を打つだけで地盤補強になるのか
物理的な仕組みがわかりません。理解できません。
どなたかわかりやすく、素人にでもわかるように説明して頂けないですか?

補足皆様短時間にたくさんのご回答ありがとうございます。
2種類の杭工法の施工方法はわかりました。
そうなると、杭を打つことで地盤自体(地面?)の強度(頑丈さ?)を増している訳ではなく
その上に建物が建った時に、建物の重さを硬い地盤に伝えて支える方法と、多少の地盤沈下
は覚悟しながらも傾かない方法で杭を打って全体的に建物重さの負荷を分散させている。
という理解でいいんですよね???

ちょっと説明が下手ですが(汗)

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pai********さん

編集あり2011/2/2321:21:30

「地盤補強」とおっしゃっているところを見ると、通常の杭地業の事では
なく、もしかすると松杭のお話をされているのでしょうか。

松杭のメカニズムは私もあまりきちんと勉強した事がありませんが
通常の摩擦杭(後述)と同様、周辺地盤との摩擦力によって
上部構造を支持する事と、多数打ち込む事による荷重の分散に期待
したものだと解釈しています。木材が持つ浮力も少なからずこうした効果に
貢献している筈です。

一方、現在一般的に採用されている杭基礎は「支持杭」と「摩擦杭」に
大別されます。どちらも「地盤補強」を目的とするものではなく
杭自体が建物の荷重を担う構造体の一部です。

支持杭は、先端を地中深くにある堅い支持地盤まで到達させて
建物の荷重を支える基礎構造です。
一方の摩擦杭は、支持地盤まで杭の先端が届かない様な状況において
杭と周辺の軟弱地盤との間に生じる摩擦力によって、建物の荷重を
支えるというものです。
支持杭は概ね真っ直ぐな形状で、建物の重さが支持地盤までストレートに
伝わる様になっていますが、摩擦杭はギザギザ・デコボコした複雑な
形状をしていて、表面積をかせぐ事によってより大きな摩擦力を
生じさせています。それにより周辺の地盤と上部構造の「ズレ」を
抑えている・・・とイメージすれば解り易いかも知れません。
どちらも、前述の通り地盤そのものが杭によって改良されている
訳ではなく、それぞれ荷重を伝達する仕組みが異なる杭を軟弱地盤に
「打つ」事で、建物の荷重を支えているという訳です。

・・・・解りますかね?

■追記

補足を拝見しました。
概ねご理解の通りですが、摩擦杭とて
建物の沈下を許容している訳ではありません。
ちゃんと建物の状態を保持できる事が計算上
確認できた時に採用される、という点においては
摩擦杭も支持杭も同じです。

質問した人からのコメント

2011/2/24 08:15:40

降参 この質問に対して、迅速にたくさのご回答を頂きありがとうございました。
「建築」カテゴリだと反応してくれる方がたくさんいらっしゃるのでしょうか。。。
とにかく、理解が深まりました。皆様もありがとうございました!!

ベストアンサー以外の回答

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man********さん

編集あり2011/2/2321:10:19

杭方法も大きく分けて2種類あります。
支持杭と摩擦杭です。
支持杭は↓の方が言われるように強固な地盤の所まで杭を打って地盤沈下を防ぐ方法です。一般的にN値で表します。
摩擦杭は短い杭を沢山打ちこんで地盤と杭の摩擦で沈下するのを防ぎます。
どちらにするかは経済比較(支持層までが深いなら摩擦杭)で決まります。

摩擦杭について分り易いく言うと、庭等に普通に杭を打ったら簡単には抜けませんよね。それと同じです。

*****補足みました。
実際私は土木の方なので家についてはなんとも言えませんが、土木の場合基本的に摩擦杭であろうと沈下はNGです。
ちなみに、橋の橋台や河川の護岸等も杭基礎は普通に使われてます。

fas********さん

編集あり2011/2/2402:27:01

例えば、机の上に豆腐がのってます。
豆腐の上に建物を建てると、重さで下がったり傾いたりします。
そこで、下がらない様に机で支える為に、机まで杭を打ちます。
硬い所の支持層(机)で支えるのでこれを【支持杭】と言います。

また、豆腐があまりにもデカく机までの距離があるほど杭が長くなり費用も掛かりすぎる事もあります。
その場合、杭を机まででなく途中の長さまで打って、杭と豆腐の摩擦で沈んでいかない様にする【摩擦杭】もあります。
この場合いくらか下がる事は承知でやりますが、下がる時は建物が傾かず、全体的一様に下がる為にします。
ただ、配管や浄化槽なども同じ様に下がってくれないので、その分はやり替えが必要になります。

◆地面の豆腐が柔らかい層、机が硬い層で考えて下さい。

(補足より)
摩擦杭は、豆腐に浮かべてる様な考え方だと思います。
大地震なんかの時には、豆腐と一緒に動くので却って建物損傷が少ない場合もあるみたいです。

【支持杭】・・・建物は下がらないが、豆腐面は下がる事もある。
【摩擦杭】・・・豆腐面が下がる時は、建物も同じ様に下がる。
なので配管とかは絶対ではないだろうけど、どちらかと言うと支持杭の方がやり替えの可能性が多いと思います。
(温水器や浄化槽の下にも、杭を打ったりする場合もあります。)

ちなみに、地盤自体を補強する【表層改良】というのもあります。
これは、豆腐が薄い場合にする工事で豆腐にセメントなどを混ぜ、豆腐を固まらせる様なやり方です。
他にも色々なやり方はあると思います。
地盤調査した上で、予算的にも技術的にも、その土地に最も適した方法で提案されると思います。

私の理解が間違ってればすみません。
色んな人の意見を聞いて参考にしてもらえれば幸いです。

ten********さん

2011/2/2320:04:19

わかりずらいかもしれませんが、
私の理解している範囲でご説明します。

ひとつの箱をお家だと思って下さい。
そして、その箱をたとえばスライムみたいなものの
上に置いたとします。
すると、スライムはやわらかいので、
上に置いた箱が傾いたり、沈んだりすると思います。
(かなり重い箱を想像して下さい)

では箱を置く前にスライムに鉛筆を突き刺したとします。
そしてその突き刺した鉛筆の上に箱を置いたとします。
突き刺した鉛筆が全部同じ高さになっていれば、
スライムと接していたとしても、鉛筆で支えられているので、
箱が傾いたりすることはないですよね。

この例でいくと、スライムが地盤で、鉛筆が杭です。
そしてそのスライムや鉛筆が置いてある机が
硬い地盤層です。

硬い地盤層まで杭を打ち込んで、その杭の上に
基礎を作ることで、周りの土が雨が降って軟らかくなっても、
基礎が傾くことはないのです。
変な話、スライムがなくても、鉛筆にきちんとのっていれば、
箱が落ちることはないのと一緒です。

とりあえずスライムという存在が全国共通認識で存在しているか不安ですが・・・。
スライムをくっつかない柔らかいお餅と置き換えても同じです。

参考になるかな・・・。

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