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現場の失敗と対策 このコンテンツは現場で働く皆さんの参考としていただきたくよう、実際の施工にあたっての失敗事例と対策を記載したものです。土工事、コンクリート工事、基礎工事の3分野を対象として事例を順次掲載していきますので参考にしてください。

土工事4)山留め他

基礎杭の周りに水みち、砂が噴き出す

2015/11/26

工事の概要とトラブルの内容

留め掘削工事の床付け面で基礎杭の杭頭を掘り出し始めたら、杭周面から噴砂(砂分を含んだ出水)が発生した。噴砂が起きた杭は1本だけであったが、他の杭でも杭周面から湧水が認められた。掘削地盤は粘性土で、床付け面はGL-5.3m、山留め壁は深さ10mの鋼矢板である(図1)。基礎杭は直径600mmの既製コンクリート杭(PHC杭)で、プレボーリング最終打止め工法によって支持層である砂礫層に根入れされている(図2)。

  • 図1 トラブルの発生状況(杭周面からの噴砂)図1 トラブルの発生状況(杭周面からの噴砂)
  • 図2 杭・山留め・掘削の施工手順概要図2 杭・山留め・掘削の施工手順概要

原因と対処方法

杭の周面から噴砂が発生した原因は、次の2つの要因によるものと考えられた。

  • ①杭の支持層である砂礫層の地下水位が、床付け面よりも高かった。
  • ②プレボーリング径(φ650mm)が杭径より大きいために、杭の周りに空隙ができていて、そこが水みちとなった。プレボーリングのオーガー引抜き時に、支持層の砂分が孔に落ちて杭と地盤の間に緩く挟まっていた可能性もある。

図3 トラブル対策の概要(揚水井戸)図3 トラブル対策の概要(揚水井戸)

対処方法は、まず応急対策として床付け面から1m程度を埋め戻して噴砂や湧水を止めた。そして、土留壁の外側に揚水井戸(デープウェル)を設置し、砂礫層の被圧水位を床付け面より下に低下させた(図3)。なお、井戸の本数や揚水量は事前に数値解析を行って決定した。水位低下後に床付け掘削を再開し、噴砂が発生した杭の周囲にはセメントミルクでグラウト注入を行った。床付け完了後は速やかに底版コンクリートを打設して、2週間後には揚水を止めて漏水が発生していないことを確認し、その後の躯体工事などを進めた。

同様の失敗をしないための事前検討・準備、施工時の留意事項等

今回のトラブル事例は、砂地盤の掘削中に起こるパイピングによる出水事故とは状況が異なるが、被圧帯水層に杭を施工する場合には同様の注意が必要である。特にプレボーリング工法は杭周面が水みちとなる可能性があるので、杭周固定液を使用するなど、施工方法の選定には留意する。また、中堀り杭の最終打撃工法では杭の内側が水みちとなる可能性もある。このようなトラブルを避けるためにも、事前の地盤調査を適切に実施し、地下水位のデータも十分に吟味して施工計画を立てることが肝要である。

「現場の失敗と対策」編集委員会

編集委員会では、現場で起こりうる失敗をわかりやすく体系的に理解できるよう事例の形で解説しています。みなさんの経験やご意見をお聞かせください。

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