家を建てる上でまず行う地盤調査とは? 地盤を知ることで安心な住宅を得られる ~地耐力・支持地盤の確認作業~

家を建てる上での大事な作業地盤調査の画像

 

地盤調査とは、地盤の強さを正確に測り確認する為に行う作業になります。地盤調査は一戸建て一般住宅の場合、土地が更地の状態で、建物を着工する前に行う作業となります。地盤調査の結果によっては、基礎の方式の選択や地盤改良工事など、建築計画に影響する事を確認し、より安全に建物を建てる検討を行う作業となります。

 

地盤とは、建築する土地の地中地層の事を指します。地盤・地中の強度は表面からは判断できず、以前に家が建っていて全く問題が無かった場合としても、既存の建物を解体して新築予定の建物の配置上を地盤調査をしてみないと、実際の地盤強度は判断がつきません。

 

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地盤調査は、設計者もしくは工事施工者が調査会社へ依頼して行われます。調査結果とそれに対する計画は、設計者や工事施工者から建築主に説明されます。説明は調査データー報告書、解析判定書等を元に行います。

 

軟弱な地盤の特徴

「新しい粘土層」や「砂層が多い土地」は地盤が弱いとされています。

他にも、沼や川などの場所を埋め立てた土地は地盤が弱いことが多いですね。

強い地盤の特徴

硬くて締まった地質の土地は「地盤が強い」と言えます。

「硬質地盤」と呼ばれ、固い岩盤や砂礫(されき :砂や小石のこと)をたくさん含んでいます。

 

土地を購入する前に地盤の強度を確認する方法は?

地盤の強さは地盤調査をしなければわかりませんが、地盤調査をするためには土地のどの部分にどのような建物が建てられるかがわかっている必要があります。土地を購入し、建築設計が完了後、はじめて地盤調査が可能になります。

つまり、正確な地盤の強さを把握できない状態で、土地を購入することになります。土地を購入する際に心配に思われる方も多くいるのではないでしょうか。

地方自治体によっては、いくつかのポイントで地盤調査の結果を公開しています。建築予定土地に近い資料があれば、参考になるでしょう。

民間の地盤調査会社にて、自社での地盤調査済データーを閲覧できるアプリなどもありますので活用してみる事も可能です。

但し、近傍宅地の地盤調査済データーの結果が良好であったとしても、候補の土地が問題ないかは、実際に調査しないと確定しません。土地購入前に地盤の強弱について心配であれば、地盤改良工事の予算として100万~150万円程度を見込んでおくと安全です。

 

地盤調査の種類

地盤調査には、大きく3つの種類があります。スウェーデン式サウンディング試験、ボーリング試験、平板載荷試験です。設計者や工事施工者が、建物や土地に合った調査方法を選定します。

 

スクリューウエイト貫入試験(旧:スウェーデン式サウンディング試験)

住宅地の地盤調査に、最も採用されているのがスクリューウェイト貫入試験(旧スウェーデン式サウンディング試験)です。SS試験とかSWS試験など呼ばれる試験です。

試験方法は、地盤に鉄の棒を機械で回しながら差し込み、棒の沈み方のゆるさ・硬さで、地盤の強さを判定します。一般的には、新築予定建物の4隅と中央1箇所の合計5箇所を調査します。

スウェーデン式サウンディング試験は、半日程度で作業を終えることが出来、費用も安価なため、多くの住宅地の調査に採用されています。注意すべき点としては、地耐力は計測できますが、土質を調査することが出来ない点です。そのため、SS試験に土質調査を追加する方法を採用しても良いでしょう。

 

ボーリング試験

ボーリング試験は、最も基本的な試験で小規模から大規模建築まで様々な現場に採用。

試験方法は、調査ポイントにやぐらを組み、中空鋼管を掘削しながら沈めていきます。鋼管へ打撃を与えて地盤の抵抗値(N値)を図りながら、中空鋼管の中に土を採取するので、そちらから土質を確認することが可能です。

地耐力と土質を同時に調査することが出来、信頼性の高い調査方法です。デメリットは、やぐらを組むスペースが現場に必要であったり、調査機械がSS試験に比べて大掛かりなため、費用がSS試験より高い点です。

 

平板載荷試験

最後に紹介するのが、平板載荷試験です。実際の地盤に平板を置いて、そこに建物重量に見合った荷重を掛けて、地盤の地耐力を計測します。

地盤に直接力を加えて、その反力で地盤の強さを正確に測ることができる、信頼性の高い調査方法です。調査時に騒音や振動が出にくい、比較的短時間に計測できる点もメリットです。平板載荷試験の課題は、平板付近の地耐力しか調べられず、調査できる地盤深さも浅い点です。

 

一戸建て新築住宅の敷地を地盤調査する場合には、信頼性と費用を考慮すると、スウェーデン式サウンディング試験を選択することが多いです。土質調査を追加すると、より調査精度を高めることができます。

 

 

 

家を建てる上での大事な作業地盤調査とはの画像   家を建てる上での大事な作業地盤調査とはの画像

 

 

地盤調査費用のおおまかな目安は以下のとおり。

地盤調査の種類 調査費用の目安
スクリューウエイト貫入試験(旧:スウェーデン式サウンディング試験) 3~5万円 ※例外あり
ボーリング調査 5~30万円

スクリューウエイト貫入試験(旧:スウェーデン式サウンディング試験)は3~5万円程度で実施することができます。

※土地の性質によって金額が異なることもあり、調査の測点が多くなる場合など費用が増える場合あり。

 

調査の結果、地盤の強度や支持地盤がどこにあるかがわかります。

支持地盤とは、住宅を支える上で沈下の恐れが無い支持層を指します。

たとえば標準貫入試験のN値で、地盤の強度を判断するときの目安を見てみましょう。

支持地盤の目安

以下を確認できれば、支持地盤として十分な強度といえるでしょう。

  • 粘性土:N値20以上
  • 砂質土:N値30以上をもつ層を3~5mほど

軟弱な地盤の目安

  • 粘性土:N値が0~4なら、沈下のおそれあり。
  • 砂質土:N値が0~10なら、沈下のおそれあり。

地盤の強さ(地耐力)は、「KN/㎡(1㎡あたりキロニュートン)」で表されます。数値が大きいほど、大きな荷重を受けられるので、地盤が強いと言えます。

 

戸建住宅に必要な地盤の地耐力は、20KN以上が目安となります。
これは建築基準法による、地耐力により基礎の形式の制限があるためです。20KN以下の地盤は杭基礎が必要になり、杭設置に費用がかかります。

地耐力 選択できる基礎形式
地耐力20KN以下 杭基礎
地耐力20KN以上30KN未満 杭基礎・ベタ基礎
地耐力30KN以上 杭基礎・ベタ基礎・布基礎

具体的に、地耐力ごとに必要な基礎方式とコストへの影響を解説します。

 

地耐力20KN以下の場合:杭基礎が必要になりコストへの影響も大きい

20KN未満の場合、杭を使って支持をする杭基礎にしなければなりません。地盤が弱いので、万が一地盤沈下などが起こった場合にも、地盤に寄らず杭で建物を支える必要があるためです。

杭基礎は軟弱地盤にも採用できる信頼性の高い基礎形式ですが、デメリットは費用が高いことです。戸建て住宅に採用した場合、50~100万円程度の費用がかかります。

地耐力20KN以上30KN未満の場合:ベタ基礎も選択できる

20KN以上30KN未満の場合は、杭基礎またはベタ基礎を選択できます。ベタ基礎は、コンクリートの床を建物いっぱいに打つことで、大きな面で荷重を地盤に伝える方式です。

ベタ基礎は、現在の戸建住宅に最も多く採用される基礎方式です。標準仕様にしている設計者や工務店が多く、追加費用がかからないケースが多いです。

地耐力30KN以上の場合:ベタ基礎・布基礎も選択できる

30KN以上の地耐力が確保できた場合には、杭基礎・ベタ基礎に加えて、布基礎も選ぶことが出来ます。布基礎は、柱の下部などにだけ基礎を作る方式で、基礎以外の部分の建物床下は土のままです。

布基礎はコンクリートや鉄筋の量が少なくなるため、ベタ基礎より安価に作ることが出来ます。

上記の地耐力による基礎方式の選択は、最低限の基準になります。例えば3階建ての場合には、建物荷重が重くなるため、地盤調査の結果、平均25KNが出ていたけれど、杭基礎を推奨されることもあります。地盤調査の結果と、建物計画の両方に見合った、必要地耐力と基礎方式を選択しましょう。

 

地盤調査結果が改良判定のとなったときの対応

土地を購入する前には、地盤の強度不足が無いか気になるところです。周辺の既存調査データーなどを元に事前に確認しながら土地選定をしていく事になりますが、実際は地盤調査をしてみないと正確なデーターは得られません、地盤強度を表面から把握、確認できない点が問題となります。

地盤調査をしたところ改良が必要との判定となり、見込んでいた予備費から地盤改良費用を支出するケースも少なくは無いのです。周辺の既存地盤調査データーが良好でも、実際は調査後に地盤改良が必要な場合に備えて家造りを進める必要があります。そのためにも、地盤改良費用を賄う予備費(100~150万円程度)を見込んでおくと、安心できます。

 

地盤調査の結果に不満がある場合は、セカンドオピニオンで他の調査会社に解析を依頼することもできます。

 

地盤改良とは

地盤改良とは、家を建てる土地の安定性を保つために、地盤へ人工的な改良を加えることです。

地盤改良の工法

  • 浅層混合処理工法:地盤の浅い部分を改良する
  • 深層混合処理工法:地盤の深い部分まで改良する

他にも、比較的新しい改良工法として、細径鋼管を回転させながら強固な地盤に貫入させて建物を支持する方法や、モルタルの細い柱列を多くつくる方法など、さまざまな改良工法が考えられています。

地盤改良工事の種類

地盤改良工事の代表的な工法・種類

  1. 表層改良工法(=浅層混合処理工法)
  2. 柱状改良工法(=深層混合処理工法)
  3. 鋼管杭工法

表層改良工法(=浅層混合処理工法)

表層改良工法は、地盤の表層部分の土にセメント系固化剤を混ぜ、転圧して固める工法です。

建物周囲の地盤をまんべんなく固めて、地盤の耐力を高めることにより不同沈下を防ぎます。

柱状改良工法(=深層混合処理工法)

柱状改良工法は「セメント系固化材(地盤改良用セメント)」と「元の地盤の土」を混ぜてつくった柱(コラム)を深く安定した地層まで届かせて地盤の耐力を高める工法。

地面に直径50~60㎝ほどの穴を開けて、コンクリートの柱を何本も地中に注入します。柱の長さは約4m。長いと8mぐらいになることも。

鋼管杭工法

鋼管杭工法は、鋼製の杭を地盤へ垂直に打ち込むことで建築物を支えます。深い層までの改良工事に向いています。施工にかかる時間は短縮されますが、工事費用が割高になります。

 

地盤調査をおこなって安心な家つくりの画像

 

地盤調査について、まとめ

地盤調査を行い、地盤の強度を確認することは予定建物を設計する上でとても重要な作業です。一見土地の地面に高い補強費用が掛かってしまう事は、予算面でも負担が大きいように感じられるかもしれません。

建物が建ってからで、修正できない点でもありますので地盤調査で正確なデーターを取り適切な基礎の検討及地盤改良工事を選定することは家造りでもっとも大切にする部分です。

永く安心して住み続ける家造りに地盤調査は重要な作業となります。

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