基礎工の問題は、工法の名前と特徴の組合せ、土留めの問題は、どの地盤で何が起こるかを問う形が中心です。 掘削作業そのものの安全ルール（掘削面の勾配・土止め支保工の点検）は 安全管理の頻出数値にまとめています。 どちらも「なぜその工法・その現象になるのか」を仕組みで理解すると、名前の取り違えがなくなります。

基礎の種類

種類 考え方
直接基礎 浅い位置に良い支持層があるとき、構造物の底面で直接地盤に支持させる
杭基礎 支持層が深いとき、杭を通して深い支持層に荷重を伝える
ケーソン基礎 大きな躯体を沈めて深い支持層に据える

直接基礎では、基礎の底面と地盤を密着させることが大切です。 底面の地盤を乱したり、緩んだ土を残したりすると、所定の支持力が出ません。

既製杭の施工方法

工場で作った杭（既製コンクリート杭・鋼管杭）を地中に設置する方法です。

工法 仕組み 特徴
打撃工法 ハンマで杭頭を打って打ち込む 施工が早く、打止め管理で支持力を確かめやすい。騒音・振動が大きい（特定建設作業の届出の対象になりうる）
中掘り工法 杭の中空部にオーガを通し、先端を掘りながら杭を沈める 騒音・振動が小さい。先端部の支持力を確保する処理が要る
プレボーリング工法 先にオーガで掘削してから杭を建て込む 騒音・振動が小さい。根固め液で先端を固める

名前がそのまま手順を表しています。「中を掘る」のが中掘り、「先に掘る」のがプレボーリングです。

打撃工法では、杭を鉛直に建て込み、打込み中も傾きを確認しながら打ちます。 一群の杭を打つときは、中央部から外側へ向かって打つのが原則です。 外側から打つと、中央部の地盤が締まって打ち込みにくくなるからです。

場所打ち杭の施工方法

現場で地盤に穴を掘り、鉄筋かごを入れてコンクリートを打ち込む方法です。 工法の違いは、掘った穴の壁（孔壁）をどうやって崩さないかに集約されます。

工法 孔壁の保護
オールケーシング工法 ケーシングチューブを全長にわたって押し込み、孔壁を守る
リバース工法 孔内の水位を地下水位より高く保ち、静水圧で孔壁を守る。掘削土は水と一緒に吸い上げる
アースドリル工法 安定液（ベントナイト溶液など）で孔壁を守る。表層部はケーシングを使う
深礎工法 人力や機械で掘りながら、山留め材（ライナープレートなど）で孔壁を守る

場所打ち杭のコンクリートは、トレミー管を使って孔底から打ち上げます。 打込み中は、トレミー管の先端を常にコンクリートの中に入れておくのが原則です。 先端を抜くと、泥水が混じって杭の品質が落ちます。

土留め — 掘削底面が壊れる3つの現象

深く掘削すると、掘削した底面（掘削底面）が壊れることがあります。 3つの現象は、起こる地盤で見分けます。

現象 起こる地盤 何が起きるか
ヒービング 軟らかい粘性土 土留め背面の土の重さに押されて、底面がふくれ上がる
ボイリング 地下水位の高い砂質土 上向きの浸透水の力で砂が浮き上がり、底面が沸騰したように崩れる
盤ぶくれ 底面の下に被圧地下水を含む層があり、その上を不透水層がふさいでいる 被圧水の圧力で、不透水層ごと底面が持ち上がる

ボイリングのうち、水の通り道がパイプ状にできて砂が流れ出す現象を パイピング といいます。

対策の考え方

現象 主な対策
ヒービング 土留め壁の根入れを深くする、剛性の高い土留め壁にする、掘削底面の地盤改良、背面の荷重を減らす
ボイリング 土留め壁の根入れを深くして浸透経路を長くする、止水性の高い土留め壁にする、ウェルポイントやディープウェルで地下水位を下げる
盤ぶくれ ディープウェルなどで被圧水の圧力を下げる、止水性の土留め壁を不透水層まで入れる

ヒービングは土の重さとの戦い、ボイリングと盤ぶくれは水の圧力との戦いです。 対策を選ぶときは「重さを減らす／受け止める」のか「水圧を下げる／水の道を長くする」のかで判断します。

土留め壁の種類

種類 止水性 特徴
親杭横矢板 低い H形鋼を打ち、掘りながら横矢板を入れる。地下水位の高い地盤には不向き
鋼矢板 高い 継手をかみ合わせて連続した壁をつくる
柱列式・地中連続壁 高い 剛性が高く、深い掘削や周辺への影響を抑えたい場所に向く

覚え方のコツ

  • 「ヒービングは粘土、ボイリングは砂」。粘土は重さでふくらむ、砂は水で沸く
  • 「盤ぶくれは被圧水」。不透水層が「ふた」、被圧水が「下から押す力」
  • 場所打ち杭は「ケーシング・水圧・安定液・山留め」で孔壁を守る順に4工法を対応させる
  • 杭打ちは「中から外へ」。トレミー管は「抜かない」

基礎と土留めは、専門土木の構造物や、安全管理の土止め支保工ともつながる論点です。 現象と対策をセットで説明できるようにしておきましょう。