JP4762709B2 - 既存建物の基礎地盤の液状化を低減し不同沈下を防止する工法 - Google Patents
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Description
前記のような液状化現象を低減して沈下や不同沈下が生じることを防止するため、構造物の直下位置の基礎地盤内に、閉鎖形状で、内部に格子壁を設けた地盤改良壁を構築して液状化を防止することが広く実用に供されている。
したがって、実際には、既存建物の外周を囲むだけの地盤改良壁を構築し、その壁厚を相当に厚くすることで地盤改良壁の剛性を確保し、その面外変形を拘束して液状化現象を防止している。しかし、壁厚を相当厚くするためには多大なコストが嵩むし、建物平面規模が大きくなると現実的な強度や壁厚の範囲を超えることになる。
既存建物1又は1’の基礎地盤2aの液状化を低減し不同沈下を防止する工法であって、
前記既存建物1の基礎地盤2aの外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁3を構築する工程と、
前記地盤改良壁3の上端面へ鉄筋コンクリート造の支持部材4を構築する工程と、
前記支持部材4上に既存建物1のロッキング振動による浮き上がりを許容するダンパー5を設置し、既存建物1の外周部へ定着した控え壁6を前記ダンパー5上に構築して、同既存建物1の荷重を地盤改良壁3へ伝達可能に構成する工程と、から成ることを特徴とする。
既存建物1又は1’の外周部を構成する外周柱10に控え壁6を定着し、同控え壁6をダンパー5上に構築することを特徴とする。
既存建物1又は1’の基礎地盤2aの外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁3は、繊維補強材を混入したセメントで高強度に構築することを特徴とする。
既存建物1又は1’の基礎地盤2aの外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁は、控え壁6が設置される部分の壁厚を厚く又は高強度に構築することを特徴とする。
地盤改良壁3は、既存建物1又は1’が建築された基礎地盤の液状化層が厚い場合、液状化層S内の沈下許容範囲内の深さに、又は液状化層Sを貫通して非液状化層Hに到達する深さに構築することを特徴とする。
地盤改良壁3の上端面へ構築した支持部材4と控え壁6との間に前記ダンパーに代えてジャッキを設置し、同ジャッキを操作して既存建物1又は1’の不同沈下を修正する工程を含むことを特徴とする。
既存建物1又は1’の基礎は直接基礎構造又は杭基礎構造であることを特徴とする。
(1)大規模な既存建物1の基礎地盤2aの外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁3を構築して同基礎地盤2aの液状化を低減させ、前記地盤改良壁3の上に設置したダンパー材5の上に、既存建物1の外周部(外周柱10)へ定着した控え壁6を地盤改良壁3の上へ構築して建物荷重を伝達させるので、アスペクト比が大きな建物でも地震時にロッキング振動する振動エネルギーをダンパー材5が吸収しつつ、変動荷重の全部又は一部を地盤改良壁3が鉛直変位を許容しながら支持し、不同沈下を確実に防止して既存建物1の健全性を保持できる。
地盤改良壁3は、公知の施工実績が豊富な深層混合処理工法等により、事前に仮設工事等の必要もなく、汎用技術、慣用技術として高い信頼性のもとに構築でき、既存建物1の存立に一切悪影響を及ぼさないので、工期の短縮化とコストの低減を実現できる。
(2)控え壁6は既存建物1の外周柱10に定着させると、既存建物1の長期鉛直力やロッキング振動により生じる変動荷重を効果的に地盤改良壁3へ伝達させることができるほか、外周柱10への定着はアンカー7により強固にできる。
(3)地盤改良壁3の上端面に構築した支持部材4と控え壁6との間にジャッキを設置すると、巨大な地震により万が一既存建物1が傾斜してもジャッキを操作し地盤改良壁3を反力に取って既存建物1を適切な元位置に修正することで、不同沈下を確実に修正して既存建物1の健全性を保持することができる。
(4)本発明を複数の支持杭又は摩擦杭等の基礎杭に支持された既存建物1’に実施すると、地盤改良壁3が地震時に基礎地盤2aの液状化を低減しつつ、杭の変動荷重を一部負担するので、基礎杭の耐震性能を向上させることができる。
前記既存建物1の基礎地盤2aの外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁3を構築する。
前記地盤改良壁3の上端面へ鉄筋コンクリート造の支持部材4を設置する。
前記支持部材4上にダンパー材5を設置し、既存建物1の外周部に定着した控え壁6を前記ダンパー材5上に構築して既存建物1の荷重を地盤改良壁3へ伝達可能にする。
図1Bに示した通り、既存建物1の外周に外周柱10が配置されている場合には、前記外周柱10に控え壁6を定着することが好ましい(請求項2記載の発明)。
上記のように既存建物の基礎を杭基礎構造にすると、地盤改良壁3が地震時に直下地盤2aの液状化を低減しつつ、外周部寄りに位置する杭11、12の変動荷重を一部負担する(格子線部13の働き)ので、杭の耐震性能を向上させることができる。
2 地盤
2a 基礎地盤
3 地盤改良壁
4 支持部材
5 ダンパー(又はジャッキ)
6 控え壁
7 緊結部材
10 外周柱
11 摩擦杭
12 指示杭
S 液状化層
H 非液状化層
Claims (7)
- 既存建物の基礎地盤の液状化を低減し不同沈下を防止する工法であって、
前記既存建物の基礎地盤の外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁を構築する工程と、
前記地盤改良壁の上端面へ鉄筋コンクリート造の支持部材を構築する工程と、
前記支持部材上に既存建物のロッキング振動による浮き上がりを許容するダンパーを設置し、既存建物の外周部へ定着した控え壁を前記ダンパー上に構築して、同既存建物の荷重を地盤改良壁へ伝達可能に構成する工程と、
から成ることを特徴とする、既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。 - 既存建物の外周部を構成する外周柱に控え壁を定着し、同控え壁をダンパー上に構築することを特徴とする、請求項1に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
- 既存建物の基礎地盤の外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁は、繊維補強材を混入したセメントで高強度に構築することを特徴とする、請求項1に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
- 既存建物の基礎地盤の外周を取り囲む閉鎖形状の地盤改良壁は、控え壁が設置される部分の壁厚を厚く又は高強度に構築することを特徴とする、請求項1又は3に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
- 地盤改良壁は、既存建物が建築された地盤の液状化層が厚い場合、液状化層内の沈下許容範囲内の深さに、又は液状化層を貫通して非液状化層に到達する深さに構築することを特徴とする、請求項1又は3〜4のいずれか一に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
- 地盤改良壁の上端面へ構築した支持部材と控え壁との間に前記ダンパーに代えてジャッキを設置し、同ジャッキを操作して既存建物の不同沈下を修正する工程を含むことを特徴とする、請求項1又は3〜5のいずれか一に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
- 既存建物の基礎は直接基礎又は杭基礎構造であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一に記載した既存建物基礎の液状化を低減し不同沈下を防止する工法。
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