沖積層 風化した土が流され堆積した層 （約2万年前）

洪積層 沖積層より古い堆積層 （約2万年～200万年前）

風化層

洪積層

年代別、成因別分類

海

沖積層

岩盤

私たちが今住んでいる地盤はおよそ2万年以降に堆積した沖積層と呼ばれる最も新しい地盤からなる平野か、200万年以降の洪積層と呼ばれる少し古い台地などである。土は岩石が、さまざまな作用により風化して出来た小さい粒子の集まりである。

風化して出来た土は空気や水に浸食され、運搬され別の場所に堆積する。長い距離を運搬される間に大きさや形を変えるとともに分類され堆積してゆき、特徴のある地層を形成してゆく。

粒径の小さいものほど、遠くへ運ばれる

山＞＞扇状地（小石）＞＞河川（（氾濫、沼、池）小石、砂、粘土）＞＞海（砂、粘土）

残積土＝風化土

堆積土堆積土

1・土の分類

粒径による分類

地盤

岩・岩盤 土

礫（レキ）2.0以上

砂2～0.074

シルト0.074～0.005

粘土0.005～0.001

砂質地盤 粘土質地盤

砂質地盤・・・水を透す 井戸水は砂質層からくみ上げる。

粘土質地盤・・・水を透し難い 田や池の底は粘土層

特長的な土質南九州のシラス ・・・・・・・・桜島噴火による堆積物関西・中国地方のマサ・・・・花崗岩の風化したもの関東地方」のローム・・・・・・火山灰堆積物

その他、約17種類の特徴的な土があります。

火山 火山灰

土の構成

土の粒子

空気

水

土 砂 シルト 粘土

2～0.074ｍｍ 0.074～0.005ｍｍ 0.005～0.001ｍｍ

土は礫、砂、粘土の混合体。

砂と粘土ではその性質に大きなちがいがあります。

砂と粘土の性質の違い！

• 沈降試験により分離

• 0.074～0.005ｍｍ・・・シルト• 0.005～0.001ｍｍ・・・粘土• 水に溶かしたとき1時間以内に沈積・・・・シルト

• 水に溶かしたとき1時間以内に沈積しない・・・粘土

• 空隙率・・・大 圧密沈下• 透水性が悪い

• 含水率の違いにより性質が変わる。・・・半固体～塑性体～液体

• 外力に対して粘着力で抵抗する

• 締り具合の程度・・コンシステンシー

• “ふるい”により分離• 2～0.074ｍｍ• 水に溶かしたとき1分以内に沈積する。

• 透水性が良い

• 水を含んだ砂に圧力がかかると水と砂が分離する・・・液状化

• 外力に対して摩擦力により抵抗する・・・・内部摩擦角

• 空隙率・・・小（粘土と比べて）• 締り具合の程度・・・N値

•• 砂砂

粘土粘土

土の性質

圧密沈下

蒸発

排水

軟弱な粘土質地盤の上に建物などの荷重が加わるとその重さで粘土内部の空気や水が抜けていき、体積の減少が起き、結果地盤が沈んで行く・・・圧密沈下（ゆっくり長時間続く、2～5年）

砂質地盤の液状化

地下水位が認められる地層内で、細かい砂が緩く積もった状態のところに地震などの圧力が加わると、液体のような状態になる。・・・・液状化

1964年新潟地震で4階建ての市営住宅が転倒

まわりの亀裂の入った地面から砂が噴出。

緩く積もった状態に圧力が加わる。

砂の粒子が浮遊状態になる

液状化終了、水と砂が分離した状態、

・砂の粒径が0.1ｍｍ前後・砂が緩い状態で堆積している。・・・N値か小さい（深さ5m程度、N=15以下、深さ5～10ｍ、N=25以下の砂質土）・地下水位が高い（地表面に近い）。

・地盤面より20ｍより浅いところに砂層がある。（20ｍより深いところで液状化が起こっても建物に被害を与えることは、少ないと考えられている。）

液状化の起こりやすい地盤の条件

液状化現象 •• 阪神大震災Ｈ阪神大震災Ｈ7/1/177/1/17 武庫川河川敷武庫川河川敷

地名でわかる軟弱地盤

• 水にかかわる地名

1・水域・・・水域は、水そのものを表す。水戸（水門の意）、清水、川口、寝屋川、白川、河内，近江（大きな海の意）、沼津、大津など

2・水辺・・・水域に隣接する海岸、河岸、半島や島を表す。須賀は砂州の意、江は入り江の意、浦は比較的小さな湾の意

横浜、灘、高砂、横須賀、新潟、江戸、住之江、尼崎、長崎、三浦など

3・さんずいの地名・・・河、池、沼、海、潮、汐、洗、浮、渋、淡、滝、渡4・地形の低い場所・・・谷、小規模な谷が沢、坂の下は水が溜まる渋谷、渋谷、藤沢、金沢、浅草（海苔が生えていた場所）、大阪、赤坂など

5・水田・・・稲が植えられていた場所秋田、成田、野田、田辺、梅田

6・港湾・・・津は船つき場のこと 港区、木更津、大津、唐津

7・人工の構造物・・・堂頓堀、日本橋、板橋など8・水辺の動物・・・鶴見、舞鶴、貝塚など9・水辺の植物・・・井草、芦屋、柳川など

科学的な手段に頼れない時代に身近に自然を把握するための手段として考えだされたものが地名で、地名はその土地の状況を表していることが多い。

不同沈下の要因

沖積層

シルト 軟弱地盤

盛土

盛土切土

廃棄物、軟弱地盤

旧河川、道路 谷底平野

水田

地山

盛土

切土

切土の擁壁は勾配がついた石積み

盛土の擁壁は垂直のコンクリート面

地盤調査が必要なわけ！

• 建物を支えるのに十分な強さがあるかどうか！ を知る。

1.建物が建ったとき 地盤が不同沈下しない。

2.地震が起きても変形しない。

地盤調査は建物を建てる上で必須条件です。

中規模以上の建物では、地盤調査は以前から行っていた。しかし住宅、特に木造の住宅では地盤調査など行わないのが

一般的でした。

確認する。

地盤調査

いつごろから木造住宅に地盤調査が行われるようになったか？

• 10年間の瑕疵担保責任の義務づけ。（基本構造部分）• 住宅紛争処理体制の整備• 住宅性能表示制度の創設

住宅品質確保促進法の成立 2000年（平成12年）6月

• 住宅地盤は適切に調査した上で、その調査結果に

対応した基礎の設計、施工を行う義務があり、地盤の

状況を配慮しない設計、施工をしたために不同沈下

が生じた場合、基礎の瑕疵として本法の対象となる。

• 木造住宅においても地盤調査が行われるようになった。

地盤調査

地盤調査の種類

地盤調査

ボーリングスウェーデン式サウンディング試験

動的地盤調査

直接地面を掘削しサンプルを採取分析、また地盤の固さを直接測定

人工的に地盤を振動させてデータを採取分析

• 表面波探査法

地盤調査

2-3 ボーリング調査＆スウェイデン式サウンディング試験

• Ｎ値・・・・・？• 地盤のしまり具合をしめす値で63.5Kgの重錘を76ｃｍの高さから自由落下させ、その打撃で30ｃｍの層厚を打ち込むのに要する打撃回数をN値と言う。

• 各深度の土質サンプルの採取

• 各深度の土質の層厚• N値の測定

• 地下水位の測定

• 土質柱状図の作成

地盤調査

N値及び地耐力推定表

推定N値推定許容地耐力ｔ/㎡（長期）

3030以上

20～30

2以下

3

5

10

20

3以下

5

10

20

15以上

5以下

5～10

10～20

2以下

2～4

4～8

8～15

スコップで容易に掘れる

孔壁が崩れやすく深い足跡が出来る

スコップを強く踏んでようやく掘れる

つるはしが必要

スコップに力を入れて掘る

砂質土（地下水なし）

非常にゆるい

ゆるい

密

中

地質の硬さ

粘性土

極軟

スコップで容易に掘れる

軟

素堀り

スコップに力を入れて掘る

スコップを強く踏んでようやく掘れる

つるはしが必要

中

鉄筋を容易に差し込むことが出来る

硬い

極硬

地盤調査で確認しておかなければならない事項

• 地盤の硬さ（締り具合） N値≒4以上（住宅）

• 各々の地層の厚さ 支持層の決定

• 各々の地層の土質（礫、砂、シルト、粘土の混ざり具合）・・・ 粘土質 圧密沈下

• 水位の確認 砂質土 液状化現象

地盤改良

地盤改良地盤改良

•• 排水排水

•• 置換置換

•• 締め固め締め固め

•• 固結固結

•• セメント、ベントナイトセメント、ベントナイト

•• 尿素樹脂尿素樹脂

•• グリニングリニン

•• ケイ酸ソーダケイ酸ソーダ

•• ドレーン法、全面載荷ドレーン法、全面載荷

•• 土の入れ換え土の入れ換え

•• 振動振動,,転圧、杭打ち転圧、杭打ち

•• 砂砂

•• 粘土粘土

浸透浸透

注入液がどこに治まったかわからないことがある注入液がどこに治まったかわからないことがある

••薬液の注入により固める薬液の注入により固める

地盤を補強する場合

• 表層地盤改良 固結（表層部分のみ地盤が悪い場合）

• 改良杭の打設 締め固め？・地盤改良（摩擦杭＆支持杭、無筋）径60ｃｍ位の円柱状のコンクリートを地中に１間ピッチ位に基礎立ち上 がり部分の直下に打設していく。

• 鋼管杭、RC杭（PC杭） 杭基礎

（杭の構造計算可能）

•• 最近では改良杭がもっとも多く最近では改良杭がもっとも多く

次に表層改良、鋼管杭（次に表層改良、鋼管杭（RCRC杭）の順杭）の順

地盤改良

改良杭

建物の基礎

建物の基礎として満たすべき条件

（1）十分な地盤支持力を得ること（2）有害な沈下を生じさせない（3）施工が確実・安全に行えること

•• 地盤支持力を得る地盤支持力を得る

•• 基礎形式の選択基礎形式の選択 •• 地盤改良地盤改良

基礎の分類

基礎基礎

杭基礎杭基礎

（深い基礎（深い基礎））

直接基礎直接基礎

（浅い基礎）（浅い基礎）

ベタ基礎ベタ基礎 フーチング基礎フーチング基礎支持杭支持杭 摩擦杭摩擦杭

独立基礎独立基礎

複合基礎複合基礎

連続基礎連続基礎

（布基礎）（布基礎）

浮き基礎浮き基礎

独立基礎 布基礎 ベ タ 基 礎

支 持杭

摩擦杭

浮 き 基礎

支持地盤支持地盤軟弱地盤軟弱地盤

住宅の基礎（木造）

5ｔ/㎡

3ｔ/㎡

地耐力

地耐力

1.58ｔ

0.86ｔ

（4.4ｔ/㎡）

（2.4ｔ/㎡）

0.3*2.0＝0.6ｔ/㎡

1.08ｔ

1.98ｔ2.64ｔ

1.44ｔ

平均接地圧 2階建て 3階建て1.0ｔ/㎡ 1.5ｔ/㎡

木造の基礎

S造、RC造

布基礎布基礎 ベタ基礎ベタ基礎

地耐力地耐力xx基礎面積基礎面積≧≧建物総重量建物総重量

地耐力と基礎底盤形状地耐力と基礎底盤形状

•• 木造住宅では木造住宅では55ｔｔ//㎡㎡を地耐力のめやを地耐力のめやすすとしている。としている。

55ｔｔ//㎡㎡未満の時未満の時 基礎基礎補強又は地盤を補強している。補強又は地盤を補強している。

地耐力の変化のよる底盤形状地耐力の変化のよる底盤形状

•• 11Ｋｇ＝Ｋｇ＝9.89.8ＮＮ•• 11ｔ＝ｔ＝9.89.8ＫＮＫＮ

地震と地盤と建物

岩盤

軟弱地盤

硬い地盤浅い

深い

増幅

建物と地震の揺れと地盤の硬さ

• 沖積層の厚さが厚い（軟弱な地層）ほど 地震の振動が増幅される。

• 地盤は硬さの違いにより各々の固有周期を持っている、その最大値を地盤の卓越周期と言う。

• 地盤の卓越周期と建物の固有周期が一致すると振幅が増大する（共振現象）・・・・建物に大きな被害を与える。

• （木造の建物の固有周期・・・0.4～0.6秒（土蔵 0.2秒）、沖積層の卓越周期・・・0.5～1.0秒

• （2ｘ4住宅3階建・・・0.28秒前後）

震度階級

激震。 家屋の倒壊が30％以上におよび、山崩れ、地割れ、断層などを生じる。

7

烈震。 家屋の倒壊は30％以下で、山崩れが起き、地割れを生じ、多くの人々が立っていることが出来ない程度の地震。

6

強震。 壁に割れ目が入り、墓石、石灯籠が倒れたり、煙突、石垣などが破壊する程度の地震。

5

中震。 家屋の動揺が激しく、すわりの悪い花瓶などは倒れ、器内の水はあふれ出る。また、歩いてる人にも感じられ、多くの人々は戸外に飛び出す程度の地震。

4

軽震。 大勢の人に感じる程度のもので、戸、障子がわずかに動くのがわかる程度の地震。

3

微震。 静止している人や、特に地震に注意深い人だけに感じる程度の地震。

2

無感。 人体に感じないで地震計に記録される程度。1

内 容震 度

長周期地震動地震の周期が地震の周期が55秒～秒～1111秒位の周期の長い震動でＭ秒位の周期の長い震動でＭ7.57.5以上の地震で発生し以上の地震で発生し

この地震動が数分間続くと超高層ビルや石油タンクに大きな被害を与えるこの地震動が数分間続くと超高層ビルや石油タンクに大きな被害を与える..

5050階（地上階（地上170170ｍくらい）の超高層ビルでは最上階の振幅はｍくらい）の超高層ビルでは最上階の振幅は22ｍ位になる（阪神大ｍ位になる（阪神大

震災くらいの規模）又、石油タンクではタンクのなかの油がタンクの外へこぼれ震災くらいの規模）又、石油タンクではタンクのなかの油がタンクの外へこぼれだし火災を起こす。だし火災を起こす。

激しい周期の短い地震動の後に来る。激しい周期の短い地震動の後に来る。

周期

耐震・免新・制震ダンパー

耐震 免震 制震

500gal

500gal

500gal500gal

500gal200gal

アイソレター

構造物を十分強く作り

構造部材の変形によって

地震の振動エネルギー

を吸収する。

建物の下部に水平方向

に自由に変形が出来る

アイソレータを設け地震の

エネルギーを吸収する。

二十数年前すでに考えられていた。現在の耐震の考え方

• 1gal=1cm/s2

建物内部にその変形や速度に応じて減衰性を発揮するダンパー持たせた構造で高層建築などの上部の揺れの大きさを抑えて居住性を向上させる。

免震構造の今

• 免震構造の建物を建てるには、大臣認定（38条認定）が必要。

• 申請にかかる費用は、約300万円• 38条認定を取っているところが数社ある。• 免震住宅を建てる為の追加費用は1階床面積の坪数ｘ10～

13万円 （6０㎡ なら１8坪ｘ13＝２３４万円）• 歴史が浅くデータが少ないので本当に良いか少し不安！• 建物が動くので敷地に余裕がいる。• テラス、玄関ポーチやエアコンの室外機など地面に接している物の処理をどうするか？、給排水管、電線も同じ。

• 以上のような問題もあるが、今後住宅にも多く採用される。

でしょう