液状化対策になる地盤改良工事

大規模な地震が発生した際、私たちの暮らしを脅かす現象の一つに「液状化」があります。地盤が液体のように軟らかくなり、建物が傾いたり沈んだりする被害は、多くの人々に不安を与えます。しかし、適切な地盤改良を行うことで、液状化による被害リスクを大幅に軽減することが可能です。

今回は、液状化の対策として有効な様々な地盤改良工法について解説します。

締固め工法

締固め工法は、地盤を密にすることで液状化を防ぐ地盤改良です。地震時に砂地盤の粒子間水圧が上昇するのを抑え、地盤の強度を保ちます。代表例として、砂の柱を造るサンドコンパクションパイル工法、振動で締め固めるバイブロロッド工法、重いおもりを落下させる動圧密工法などがあります。地盤や周辺環境に合った工法を選びます。

固化工法

固化工法は、軟弱な地盤にセメント系などの固化材を混ぜて土を固め、強度を高める液状化対策です。地震時、地盤の液状化を抑制し、建物の安定性を保ちます。主な方法として、浅い層を固める表層改良工法、深い層に柱状の固化体を作る柱状改良工法、そして薬液を注入する薬液注入工法があります。これにより、地盤の支持力が向上し、場所を選ばず施工しやすいのが特徴です。

置換工法

置換工法は、液状化しやすい軟弱な地盤を掘り出し、代わりに良質な材料（砂や砕石など）を埋め戻して締め固める地盤改良法です。この工法は、液状化の原因となる土そのものを排除するため、液状化対策として非常に確実な効果が期待でき、同時に地盤の支持力も向上させます。しかし、大量の土砂の掘削・運搬・処分が必要となり、他の工法に比べてコストが高く、大規模な工事になりがちです。また、地下水位が高い場所では排水対策も必要になります。比較的浅い軟弱層の改良に適しています。

地下水位低下工法

地下水位低下工法は、地盤中の地下水位を物理的に下げることで、液状化の発生を抑える対策です。液状化は地下水で飽和した砂地盤で起こりやすいため、水を排除して地盤の強度を高めます。主な方法に、深い井戸から揚水するディープウェル工法や、浅い吸水管を使うウェルポイント工法があります。直接的な液状化抑制効果が高い一方で、ポンプ運転のランニングコストがかかることや、周辺地盤沈下のリスクに注意が必要です。

間隙水圧消散工法

間隙水圧消散工法は、地震で発生する過剰な間隙水圧を排水し、液状化を防ぐ地盤改良です。水圧が上昇すると土粒子が液状化しますが、この工法は水圧を逃がし、土の強度を保ちます。代表的なのは、砕石の柱で排水路を作る砕石パイル工法です。これにより、地盤を締め固める効果も得られます。設計には専門知識が必要ですが、直接的に液状化の原因となる水圧を制御できる点がメリットです。

せん断変形抑制工法

せん断変形抑制工法は、液状化で地盤が横に動いたり、建物が傾いたりする「せん断変形」を抑える工法です。地中に剛性の高い壁や格子状の改良体を造り、地盤の流動を物理的に防ぎます。代表的なのは、格子状に壁を作る格子状改良工法や、連続した地下壁を造る連続地中壁工法です。これにより、液状化による建物の被害を大幅に軽減できます。確実な効果が期待できますが、大規模でコストが高くなる傾向があります。