アパートの正しい基礎工事について分かりやすく解説

アパートの土台を支える基礎というのは、建築する上で非常に重要な部分です。どんな建物も、基礎工事をしなければ建築できません。外観や内装の劣化は修復できますが、土台は簡単に修復できないので正しい基礎工事が必要なのです。

今回は、アパートの基礎工事について、その重要性や工事の内容を解説いたします。

目次

1.基礎工事を行うにはまずは最も重要な地盤調査から

正しい基礎工事を行うには、まず地盤調査をしなくてはいけません。
基礎工事は地盤の強度によって必要な工程が違うため、調査をしておかないと適切な工事ができず建物の安全性が確保できないのです。

地盤調査は、スウェーデンで路盤を調査するために採用されているスウェーデン式サウンディング試験という方法で行うのが一般的です。
スウェーデン式サウンディング試験では、先端にドリル状の部品がついた鉄棒を、垂直に地面に差すことで強度を調査します。

また、建築業者によっては土質を調査するハンドオーガー調査も行い、土と土壌の状態をダブルチェックしてさらに詳細なデータを取ります。
一度建築をしてしまうと、地盤を改良するのは困難になるのでしっかり調査しておく必要があります。

1-1.地盤調査の重要性について

大規模な地震や異常気象による豪雨などの自然災害の影響で、アパートは安全性で選ぶと言う方が増えています。
また、アパート経営で利益を得るには、快適に住める状態を維持しなくてはいけません。

そのために必要なのが基礎工事ですが、頑強な基礎を作るには地盤の状態に適した改良工法をしておかなくてはいけないので、地盤の強度の調査は必須です。
地盤調査をすることで、より安全性が高く耐久性にも優れたアパートを建てることができるのです。

ここでは、基礎工事の工程を決める基準となる地盤調査書の項目を説明していきます。

1-2.盛土がされている土地は地盤が弱い可能性がある

盛土というのは、低い地盤を高くしたり、田んぼや畑を埋めたりして地盤を整えることです。

土を盛った後には転圧をして固めますが、それでも地盤が落ち着くまでには数年かかるため、盛土をしてから日が浅い造成地の場合は地盤改良工事をしなくてはいけません。

地盤を改良して強度を高めておかないと、盛土が沈下して建物が傾いたり窓やドアの開け閉めがしづらくなったり、排水不良などが起こるリスクがあるので、アパート建築をする上で盛土かどうかをチェックするのはとても重要なことなのです。

1-3.液状化現象のリスクに関わる地下水位

東日本大震災では、東北だけではなく関東でも地震による被害が出ましたが、そのひとつに液状化現象という被害がありました。これは地盤が緩んでしまう現象で、アパートの地盤が液状化すると建物が傾いたり倒壊したりする可能性があります。

液状化現象は地下水位が浅いところに起こりやすいので、地盤調査では土地の中の水分量を調べます。当然ですが、水分量が多いほど地下水位が浅いので液状化が起こるリスクは高くなりますし、少なければリスクも下がります。

地下水位が浅い場所にアパートを建築する場合は、よりしっかりした地盤補強工法で基礎工事をしなくてはいけません。

1-4.地盤の強度を表す換算N値

換算N値は、スウェーデン式サウンディング試験の結果によってわかる地盤の強度を表す数値です。換算N値が高ければ高いほど地盤は硬いので一般住宅よりも重量があるアパートを建てるのに最適な地盤となります。

数値が低いと、そのまま建ててしまったら建物を支える土台が安定しないので、地盤改良工事が必要になります。

ただし、換算N値が大きかったとしても、その土地が新しい盛土だったり腐植土だったりすると安定性が確保できないので、数値に関わらず地盤補強をしなくてはいけないこともあります。

1-5.地盤補強の目安となる自沈層

自沈層は、地盤補強が必要かどうかを判断する目安となる地盤調査書の項目です。

スウェーデン式サウンディング試験の地盤調査では、重さの異なる4種類のおもりを使い、25cm掘り下げるために何回ハンドルを回転させたかによって自沈層の有無や範囲を調べます。単位は半回転で、25cm掘り下げるために半回転数がどれぐらい必要かによって、地盤補強の判定が決まります。

例えば自沈層が一切ないという場合は布基礎で大丈夫ですし、0.5kNの自沈層が50cm以上あれば柱状改良や鋼管杭など杭基礎で土台を整えなくてはいけない、というようにどのような地盤補強が適しているかが分かるので、しっかりした土台を作れます。

1-6.地盤の強度に関係する土質

地盤の強度を判断する基準は換算N値ですが、この数値は土質によって計算方法が異なります。

土と一口に言っても、礫質土や粘性土、砂質土などいろいろな種類があります。
そのため、同じ数値であっても地盤の強度は変わるので、土質によって地盤補強工法を変えなくてはいけません。
ですので、地盤調査では造成地の土質を調べる必要があります。

1-7.地盤の傾斜を防ぐための強度チェック

地盤というのは、場所によって強度が異なります。
すべて平坦で同じに見える土壌であっても、片側は地盤が強いのに反対側は地盤が弱いという土地があります。

一部分だけ盛土をしていたり、強い地盤と弱い地盤が混在していたりする土地の場合、すべての範囲を同じ地盤補強工法で行ってしまうと傾いてしまいます。特にアパートは横長の建築で地面のかかる負荷が大きいため、地盤が傾斜してしまうと建物自体が傾いてしまう可能性があります。

このリスクを防ぐためにスウェーデン式サウンディング試験では、建築をする地面の四隅と真ん中の5点で地盤の強度を測り、傾斜しているところをチェックします。

2.布基礎について

布基礎は、建物の外周部や内部の必要なところにそってコンクリートを打ち、そこに鉄筋を打ち込む基礎工事で、一般的に地盤の強い土地で使われています。
この工事法は基礎定番がつながっている特徴があるので、連続フーチング基礎とも呼ばれています。

布基礎の基礎工事はコンクリートや鉄筋の使用量が少なく、コストが安いというメリットがあるものの、基礎の内側は土が露出しているため湿気やすいというデメリットがあります。

ここでは、日本の木造住宅で多用されている布基礎の工程についてご説明します。

2-1.基礎を埋め込む溝を作る根切り

布基礎では、まず根切りをします。根切りというのは、基礎を埋め込むための溝を掘ることで、埋め込む基礎のラインよりも少し深めに掘ります。

その理由は、基礎を埋め込む前にグリ石や砕石を敷き詰めて転圧するからです。
根切りは、深く掘りすぎると基礎のラインが合わなくなってしまうので、敷石と転圧と基礎の土台の深さレベルをしっかり計算してその通りに掘るという熟練した技術が必要です。

溝が掘れたら、できるだけ多くの位置で深さレベルを確認し、タンピングランマーやプレートコンパクターを使って予備転圧をしていきます。
再度深さのレベルをチェックして、狂いがないようであれば砕石の沈み込みを防ぐため、しっかり転圧を行います。

2-2.砕石の敷き込み

根切り作業が終わったら、根切り底に砕石を敷き込めていきます。砕石の粒が揃っていると、転圧をしても固まりにくくなり、強度が弱くなってしまうので粒が不揃いのものを使用するのが鉄則です。

重機で転圧をする前に敷き込みレベルを確認し、レベルが違っている部分はスコップなどで調整して合わせ、最後に転圧をして固めます。

2-3.砕石の乾燥を防ぐ散水

敷き詰める作業を行っている間に砕石が乾いてしまうと、転圧をしても固まりづらいので散水を行います。適度に湿った砕石であれば転圧をすることで強度を高められますが、乾いている砕石では強度が保てないので、散水をして湿らせます。

基礎工事では、基礎コンクリートに散水をして湿潤養生を行いますが、この散水は砕石を湿らすための作業なので散水しすぎないように注意しながら、ほどよく湿らせていきます。

2-4.締固めで根切り部分を固める

散水が終わって、レベルの確認を終えたら転圧機械を使って締固めを行います。
固さの度合いをチェックしながら複数回転圧を行い、コーナー部分も固め残しがないように丁寧に固めていきます。

最終チェックで、高さが設定どうりになっているか、転圧不足で不陸になっている部分がないか、砕石の厚みなどを確認してOKであれば次の工程に進みます。

2-5.型枠・鉄筋・M型ベースの配置

まずは、基礎の土台に沿って型枠を設置します。
この型枠の内側にベース厚を確保するための鉄筋を配置しながら、基礎の土台から隙間を持たせるために、立ち上がり型枠用のM型ベースと呼ばれる枠を配置していきます。

2-6.アンカーボルトを固定する

コンクリートの強度を高めるために、コンクリートを打設する前にアンカーボルトをつるします。

コンクリート打設と同時にアンカーボルトを埋め込んでしまうと、どちらの定着力も不足したり、位置がずれてしまうことがあります。時間はかかりますが、先にアンカーボルトを固定します。

2-7.コンクリート打設で土台を強化

アンカーボルトの固定が終わったら、土台部分にコンクリートを打設します。
鉄筋コンクリートを形成するための重要な打設作業は、型枠がずれないように、立ち上がっている上部からコンクリートを流し込んで土台部分にバイブレーターで吹き出しを行います。

土台部分のコンクリート打設後は5日間ほど養生を行い、再度立ち上がり部分にコンクリート打設をして養生を行ったら、さらにバイブレーターをかけてしっかりと締固めをします。

最後に、セルフレベリング材を使って立ち上がり部分の天端を平にならします。

2-8.養生でコンクリートの強度を高める

コンクリートを打設して、土台をしっかり整えたら布基礎とアンカーボルトの全面にブルーシートをかぶせて養生をします。
養生を行う期間は季節や天気によって異なりますが、5日から10日程度です。
養生で湿潤保湿をすることで、土台をより強固に仕上げられます。

2-9.型枠を解体して土台完成

コンクリートの養生が完了し、しっかりと布基礎の土台が固定されているのを確認したら、型枠を解体します。この時の重要なチェックポイントは、立ち上がり部分の天端はフラットになっているか、コンクリートの状態に以上はないか、確実に固まっているかということです。

また、アンカーボルトの位置が正しいか、人通口、換気口の仕上り状態も確認します。すべてのチェックポイントに問題がなければ、型枠を取り外して布基礎の完成となります。

3.ベタ基礎について

ベタ基礎は、鉄骨造の建物や住宅に採用されている基礎工事方法です。
枠の部分にしかコンクリートを入れない布基礎と違い、建物の床全面をコンクリート基礎で支えるので、安定性や耐震性が高く沈下しにくいという特徴があります。

また、すべての地面を覆ってしまうので、シロアリなどの害虫被害や柱の腐植などのリスクも大幅に軽減できます。
全面を鉄筋コンクリートで埋め尽くすので、その分布基礎よりもコストがかかりますが、形状がシンプルな作りになっているため、短期間での施工が可能というところも特徴と言えるでしょう。

3-1.建物範囲をすべて根切りする

構造は異なりますが、ベタ基礎でも布基礎と同じく工事は根切りから始まります。布基礎の場合は、建物の外壁部分や内部で柱を建てる部分に沿って根切りを行いますが、ベタ基礎は床部分すべてを根切りします。

根切りは、パワーショベルなどの重機を使い、建物基礎の底面の高さまで土を掘る作業です。

一見、根切りの範囲が広いので時間がかかりそうに思えますが、部分的に型枠を取って根切りするのではなく、床の全面を一気に掘れるので根切りの作業自体は1日から2日程度で完了します。

3-2.砕石と防湿シートの敷き込みで土台の強化と湿気防止

根切りで掘った部分を転圧したら、次は砕石で土を埋めていきます。
細かく砕いた石で土部分を覆うことで、揺れに対する地耐力を強化するのが砕石敷きの目的です。
全体に砕石を敷き詰め、地面を転圧するランマーを使い地盤を固めます。

さらに、敷き詰めた砕石の上に、地面から湿気を流入させないための防湿シートを敷き詰めます。
防湿シートを敷き詰めることで、湿気による床下の腐食防止効果を高めることができます。

3-3.スムーズな建築を行うための捨てコンクリート打設

捨てコンクリートは、建物の強度を上げるためにするのではなく、墨出しと作業性の向上を目的に行う作業です。
当然ですが、建物は地面から垂直に建設するため、通り芯という目印が必要になります。

墨出しは、この通り芯を作るための基準線を引く作業で、基準線を書く位置にコンクリートを流し固めることでより分かりやすくします。
また、コンクリートを打つと作業箇所がフラットになるので、スペーサーなど基礎の配筋を行う時の作業をスムーズできます。

捨てコンクリートは、直接耐震性を上げる作業ではないので「捨て」という言葉が使われていますが、間接的には耐震性に関わっていますから必ず行わなくてはいけない工程です。

3-4. 基礎配筋で引張強度をアップ!

捨てコンクリートを打って、建物を建築する部分の形状に合わせて基礎配筋を行います。基礎配筋は鉄筋を組む作業で、鉄筋コンクリートの引張強度を高めるための工程です。

基本的には、手作業で鉄筋と鉄筋を結束線で固定し、スペーサーブロックを配置して鉄筋のかぶりを保持します。

この作業では定着性やピッチ、設備配管周辺など補強筋の強度をチェックする配筋検査をするので、手作業で組み立てる場合は豊富な経験がないと判断が難しいと言われています。最近は先に工場で鉄筋を組み立てておいて、それを現場で使用するユニット鉄筋というパーツを使うことも多く、配筋強度のチェックもクリアしやすくなり短期間での配筋が可能になっています。

3-5.土台の基礎となる型枠の建て込みと締固め

基礎コンクリート打設による振動や側圧に耐えるための型枠を作る作業が、型枠の建て込みです。パネル状に加工した合板を捨てコンクリートの上に建て込んで、鋼製パイプなどで締固めをします。

この段階で型枠の建て込みがしっかり出来ていないと、コンクリートを流しこんだ時に隙間から漏れてしまったり、コンクリートが固まっても側面が変形してしまう場合があります。

そうなると、工程をやり直さなくてはいけなくなるため、慎重に進める必要のある作業と言えるでしょう。

3-6.基礎コンクリート打設で土台作り

建物の床部分となる基礎ベースに、ミキサー車で運搬したコンクリートを打設していきます。

コンクリートを耐圧盤に流し込んだら、約60cmの間隔でバイブレーターを使って振動を与え、全体にコンクリートを行き渡らせます。
基礎コンクリートの打設では、締固めが十分に出来ていないとジャンカというコンクリートの充填不足が発生するので気をつけなくてはいけません。

ジャンカは基礎コンクリートの表面に空隙ができてしまう状態で、打設に失敗すると修正が必要になるため、スランプの設計やコンクリートの空気量や塩分量が基礎部分に適しているかチェックしておく必要があります。

3-7.耐震性能を高めるアンカーボルト

アンカーボルトのセットは、耐震性に大きく関わってきます。
アンカーボルトの設置箇所が少なかったり、取り付け位置がずれていたりすると、土台の強度が弱くなってしまいます。

アンカーボルトは土台を固定するための重要なパーツなので、型枠にセットして埋め込む時も位置がずれないように注意しなくてはいけない作業です。

3-8.立ち上がりコンクリート打設で土台を強化

基礎の立ち上がり部分に型枠を作ったら、そこにコンクリートを打設していきます。

基礎コンクリート打設と同じく、型枠にコンクリートを流し込んだら、バイブレーターで振動を与えながら、型枠全体にコンクリートを行き渡らせます。
隙間なくコンクリートを打設したら、流動度に優れているコンクリートを使い、基礎立ち上がりの枠組みの天端部分を水平にします。

立ち上がりコンクリートの打設時もジャンカが発生しやすいので、十分に締固めを行わなくてはいけません。

3-9.コンクリート養生で強度を高める

基礎立ち上がりのコンクリート打設が完了したら、次はそのコンクリートに強度を出すための養生を行います。

ベタ基礎の養生でも湿潤状態を保つため、コンクリートの表面が乾くまではブルーシートや保護カバーをかぶせて雨水が入らないようにしますが、表面が固まったらシートは外します。

コンクリートに強度が出るまでは温度の影響を受けやすいため、気温が高い季節であれば3日から5日、気温が低い季節では5日以上の養生を行います。

3-10.型枠の解体で基礎工事完了

コンクリートに十分な強度が認められたら、養生は完了となり型枠を解体する工程に入ります。

型枠の解体は、型枠を外して運び出す単純作業なので半日ほどで終わります。
この段階で重要なのが、基礎コンクリートの状態を確認することです。いくら十分な強度を発生させても、ジャンカなどのトラブルがあるとその部分から強度が低下していきます。

ですので、ジャンカが発生していないかしっかりチェックをして、万が一発生していた場合は補修をしなくてはいけません。

4.基礎工事の手抜き例

ここでは、基礎工事を手抜きするとどのようなトラブルが起こるのか、例を挙げてご紹介します。

4-1.工事中降った雨の放置によるカビの発生

基礎工事をしている段階で雨が降った場合、水を排除しないまま工事を進めてしまうとカビが発生します。

カビを放置すると、そこから腐食が進んで数年後には構造部分まで侵食される可能性があります。構造部分が腐食すると、家を支える力が低下するため建て替えが必要になるかもしれません。

周りの土壌の水はけが悪かったり日当たりが悪かったりすると、カビ発生のリスクも高くなるので要注意です。

4-2.真冬に養生を怠るとコンクリートが固まらない

気温が低い真冬にコンクリート打設をした場合、普通の気温の時よりもしっかり養生をする必要があります。マイナス気温だと、コンクリート中の水分が凍結してしまうため、セメントに反応しなくなってしまうのです。

そのため、真冬に養生を怠るとコンクリートがうまく固まらず、ひび割れや効果不足による強度の低下などで建物の安全性も確保できなくなります。

4-3.地盤調査は絶対にしてもらう

地盤調査は時間も費用も発生するので、工務店によっては適当な調査だったり、中には地盤調査自体を省いたりする業者もあるそうです。

しかし、地盤というのは土地によって違うので、土壌に適した処置をしないとカビや害虫が大量に発生したり、何らかのトラブルが発生するリスクが高くなります。

ひどい場合は建て替えが必要になることもあるので、地盤調査は業者任せにせず、しっかり調査しているかしっかりチェックをしておかなくてはいけません。

まとめ

アパートを建てるときには、どのような間取りや内装、外装にすれば部屋が埋まるかということを考える方が多いと思いますが、一番重視しなくてはいけないのが土台です。

どんなに魅力的なアパートであっても、ドアの開閉不良や排水不良など住居トラブルがあればすぐに退居されてしまいますし、悪い噂がたってしまったら部屋も埋まりません。

また、頻繁に修理が必要となったら利益も出ないので、いつまで経ってもローンが返済できないなどの問題も発生します。基礎工事は業者任せにしてしまいがちですが、安心して快適に住めるアパート作りにおいて、基礎工事は非常に大きなウエイトを占めています。

施工不備は、入居者にとっても自分にとっても何の得にもならないので、基礎工事の内容をしっかりチェックしておきましょう。

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