砕石パイルで地盤補強した住宅が、北海道胆振(いぶり)東部地震でなぜ不同沈下したのか――。場所は震度7を記録した北海道厚真町。納得のいく説明を求めた住人の要望で、砕石パイル(砕石杭)の地震後の状態を確認する試掘調査が2019年6月に実施された。

 調査は、この砕石パイルを工法開発したハイスピードコーポレーション(松山市、以下ハイスピード社)と、建築・地質・地盤の専門家グループが個別に実施した。専門家グループのメンバーは建物修復支援ネットワーク(新潟市)の長谷川順一代表、地盤品質判定士の工藤康雅氏、ソイルペディア(東京都中央区)の出頭宗隆・北海道支社長、ユーテック(北海道北見市)の加藤友一代表の4人だ。

 調査した住宅は築10年の木造平屋建てで、地盤に直径400mmの砕石パイルを深さ4.5mまで、計48本施工していた〔写真1図1〕。18年9月に発生した地震でこの住宅は、道路側に最大1000分の15の勾配で傾斜。道路側中央部の沈下量が86mmと最も大きく、外壁と基礎表面には亀裂が生じた。

〔写真1〕道路側中央部が最も沈下
試掘調査した住宅を道路側から見る。道路と宅地の高低差は約3mある(写真:日経ホームビルダー)
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最も沈下した箇所の外壁に生じた室内のひび割れ(写真:日経ホームビルダー)
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〔図1〕3カ所を試掘
杭の位置と試掘調査などを実施した測点を示す。数値は2019年6月に計測した沈下量、カッコ内は地震から1月後に測定した沈下量(資料:日経ホームビルダー)
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 ハイスピード社の工法は、ドリルで軟弱地盤を柱状に掘削し、この孔に直径20~40mmの天然砕石を投入して、ドリルの打撃で砕石を締め固めながら補強体を形成する。砕石パイルと周辺の原地盤の支持力を合わせ、地盤全体を“複合地盤”として必要な支持力を見込むという考えだ。日本建築総合試験所の性能証明を取得している。軟弱層では投入する砕石量が増えて杭の直径が広がるなど、杭形が原地盤の影響で変わる特性がある〔図2〕。

〔図2〕原地盤と杭の支持力を複合
砕石パイルで“複合地盤化”する地盤補強工法のメカニズム。原地盤と砕石パイルの支持力を複合することで、補強地盤全体の支持力を確保する(資料:ハイスピードコーポレーション)
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砕石パイルの完成イメージ。軟弱地盤では砕石が水平方向に食い込み、杭の直径が広がる(資料:ハイスピードコーポレーション)
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