地盤調査の方法と使い分けとは?標準貫入試験・SWS・平板載荷試験の実施と適用場面(令第93条・告示第1113号)
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ルート君
地盤調査って、どんな方法があって、どう使い分けるの?
木造・小規模の住宅ではスウェーデン式サウンディング試験(SWS)、中〜大規模建築物では標準貫入試験(SPT)を基本に、地盤調査の方法を規模と目的で使い分けます。
基礎設計には、地盤の許容応力度を適切に評価するための地盤調査が不可欠です。
地盤の許容応力度の算定方法は、令第93条の委任を受けた平成13年国土交通省告示第1113号に規定されており、主な調査方法と算定式が示されています(基礎形式の選択は令第38条・告示第1347号による)。
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どんな地盤調査方法があり、どう使い分けるのか
建築基準法施行令 第93条(地盤の許容応力度・基礎ぐいの許容支持力)
基礎の底部の地盤の許容応力度及び基礎くいの許容支持力は、国土交通大臣が定める方法によって調査した結果に基づき、国土交通大臣が定める基準に従って定めなければならない。
代表的な地盤調査は3つあり、建築物の規模と目的で使い分けます。
| 調査方法 | 概要 | 適用場面 |
|---|---|---|
| 標準貫入試験(SPT) | 63.5kgのハンマーを760mm(76cm)の高さから落下させてロッドを30cm貫入させる打撃回数N値を測定する | 中〜大規模建築物の基礎設計・液状化判定の基礎データ |
| スウェーデン式サウンディング試験(SWS) | スクリューポイントに荷重をかけ25cm貫入するのに要する半回転数Nswを測定する。N値換算式:N = 2Wsw + 0.067Nsw(Wsw:荷重kN、告示第1113号) | 木造・小規模RC造(2階建以下)の住宅の地盤調査。換算N値から許容応力度を算定する。 |
| 平板載荷試験 | 直径30cmの載荷板に荷重をかけ、単位面積あたりの沈下量から地盤反力係数を求める | 直接基礎の地耐力確認・許容応力度の直接評価 |
調査結果は基礎設計にどう使うのか
調査で得たN値・SWS試験値・一軸圧縮強度は、地盤の長期許容応力度の算定に用います。算定式(砂質地盤・粘性土地盤の式)と、その値に応じた基礎形式(杭・べた基礎・布基礎)の選択は、別ページで整理しています。
- 許容応力度の算定式と基礎形式の選択(20・30kN/m²の境界)→ 地盤の許容応力度とは?算定式と基礎形式の選択基準
- 告示第1113号そのものの条文・委任関係と算定の全体像 → 告示第1113号とは?地盤の許容応力度と基礎ぐいの許容支持力
調査結果が長期許容応力度20kN/m²未満の軟弱地盤を示す場合は、直接基礎が成立せず地盤改良または杭基礎の検討が必要になります。
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地盤調査を省略できる場合はあるのか
告示第1113号では、地盤の許容応力度を直接確認した数値(試験値)によることが原則です。
ただし、近接地の調査結果・当該地の地盤歴等から安全側に評価できる場合は、一定の判断が認められる場合があります。
確認申請では地盤調査の結果(調査報告書・N値等の記載)の添付が求められます。
地盤調査の省略や推定による数値の採用は、特定行政庁・確認検査機関の判断による場合があります。
なぜ地盤調査が基礎設計に必要なのか
建物の重量を最終的に支えるのは地盤です。
同じ構造の建物でも、地盤の支持力によって必要な基礎形式は大きく変わります。
N値が低い軟弱地盤では直接基礎が成立せず、杭基礎や地盤改良が必要になります。
また液状化のリスクがある地盤では、基礎形式だけでなく地盤対策も設計の対象になります。
地盤調査の結果は、これらすべての判断の出発点です。
試験で問われやすいポイント
- 標準貫入試験(SPT)の試験方法:63.5kgのハンマーを760mm(76cm)の高さから落下させて30cm貫入させる打撃回数(N値)を測定(令第38条・告示第1113号)。ハンマー重量・落下高さ・貫入量が試験で問われる数値。
- SWS試験の主な適用場面:木造・小規模建築物(2階建以下の住宅)。N値への換算式が告示に規定されており、換算N値から許容応力度を算定できる。中大規模建築物にはSPTが基本。
- N値0〜4の軟弱地盤(長期許容応力度が20kN/m²未満):直接基礎では地盤支持力不足のため、地盤改良または杭基礎の採用が必要(告示第1113号・令第38条)。N≦0の非常に軟弱な地盤では液状化リスクも検討。
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一問一答
Q. 標準貫入試験(SPT)のN値の定義とその試験方法の概要を述べよ。
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A. N値は、質量63.5kgのハンマーを760mm(76cm)の高さから自由落下させてサンプラーを30cm貫入させるのに要する打撃回数(JIS A 1219)。N値が大きいほど地盤が硬く(密)、支持力が大きい。告示第1113号ではN値を用いた砂質地盤の許容応力度算定式が規定されている。
Q. 標準貫入試験(SPT)とスウェーデン式サウンディング試験(SWS)はどう使い分けるか。
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A. SWS試験は木造・小規模建築物(2階建以下の住宅等)の地盤調査に用い、安価・迅速に多点を測れる。SPTは中〜大規模建築物の基礎設計や液状化判定の基礎データに用い、試料を採取できるため土質の確認や精度の高い評価ができる。SWSは試料を採取できず、単独では液状化の正確な判定はできない。
Q. スウェーデン式サウンディング試験(SWS)の主な適用場面と、その試験値Nswをどのように設計に用いるか?
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A. SWS試験は木造・小規模建築物(2階建以下の住宅等)の地盤調査に用いる。測定値は半回転数(Nsw)であり、告示第1113号の換算式によってN値に換算後、長期許容応力度qa(kN/m²)を算定して直接基礎の設計(基礎幅・根入れ深さ)に用いる。SPTより安価・迅速に実施できる一方、大規模建築物・液状化判定にはSPTが必要。
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参照
- 建築基準法施行令 第38条(基礎・地盤の強度)
- 平成13年国土交通省告示第1113号(地盤の許容応力度の算定方法)