排水機場の基礎として、中掘り先端根固め工法によりＰＨＣ杭を施工した。ＰＨＣ杭の仕様は、杭径φ800mm・杭長18ｍ・掘削長22ⅿで、杭の構成は、下杭（A種）12ｍ、上杭（C種）6ｍであった（図-1）。施工地盤は、GL-6.0ｍまではＮ値0～2のシルト層、GL-10.5ｍまではＮ値8～12のシルト質砂層、GL-17.5ｍまではＮ値2～3のシルト層、GL-20.5ｍまではＮ値10～12の粘土層、それ以深はＮ≧50の支持層（砂層）となっていた。地下水位はGL-3.5mであった（図-1）。基礎杭の打設機械は、全装備重量110ｔの三点式杭打機であった。

基礎全体の３本目の杭において、杭の沈設完了後、根固め部のセメンﾄミルクの噴出撹拌を終了し、アースオーガの引き上げを開始したところ、杭頭部に設置したヤットコが沈下しはじめ、収まるまでに30cmの沈下(杭体の30cmの沈下)が確認された。

根固め築造後の杭体の沈下の原因として、以下が想定された。

①当現場は、支持層直上に中位～硬い粘性土が介在しており、その粘性土のスパイラルオーガへの付着が顕著であったため、引き上げ時の吸引現象により杭先端部のソイルセメントが吸い上げられ、それに伴い杭体が沈下した（図-2）。

②アースオーガの引き上げ速度が速すぎたため、杭先端部の負圧が大きくなり、杭体の沈下を助長した。

当該杭については、根固め用セメントミルクの噴出撹拌完了から時間経過が短かったため、杭体を少し引き上げ、再度セメントミルクを噴出して念入りに根固めの築造を行った。その後、杭の高さを確認しながら、アースオーガをゆっくり引き上げたところ、杭の沈下を起こすことなく杭の施工が完了した。

そして、4本目以降の杭の施工に際しては、以下の対策を実施した。

①根固め開始前の中掘り掘削での注水量を増量し、スパイラルオーガへの粘性土の付着を抑制するとともに、杭下端部でのボイリングを防止した。

②根固め用セメントミルク注入後のスパイラルオーガの引き上げ速度を2ｍ/分程度に下げた。

③根固め液注入後は、根固め部の上端以浅から注水を開始し、注水中は根固め部に掘削撹拌ビットを下げないように管理する(根固め部の品質低下を防止するため)とともに、掘削撹拌ビットが杭の中間付近まで引き上げられるまで注水を継続することとした。

以上の対策を講じることで、杭の沈下を防止でき、無事杭打ち工事が完了した。