基礎工事はあらゆる土木工事や公共工事などにおいて重要となる工程であり、文字通り建設工事の「基礎」を作る作業です。土木施工管理技士として必ず理解しておくべき基礎工事の種類やそれぞれの特徴などについて解説します。
基礎工事とは土木工事や建設工事における基礎部分に関する工事であり、具体的には地面と建物が接する根幹部分を補強して整備するための工事の総称です。
そもそも土地の性質や状態は地中の性質や地盤の種類などによって異なっており、一見すると安定している土地であっても、実は軟弱地盤で重量物を建てると重さで地面が沈み込んだり建物が傾いたりといった不具合が起こり得ます。
そのため土木工事を含めて様々な工事では最初に基礎工事を適切に実施し、地盤の状態を建築物の条件に対して適合させた上で、上部構造の施工へ進むということが重要です。
基礎工事と一口に言っても実際には地盤の状態や土地環境に合わせて適切な施工法を選択しなければなりません。一般的に基礎工事として知られている施工法は以下の4種類となります。
基礎工事はそれぞれに特徴があるため、土木施工管理技士は各基礎工事の役割を正しく理解しておくことが必要です。
杭基礎（杭基礎工事）は基礎工事の中でも特に脆弱な地盤や柔らかい地盤での工事に用いられる工法です。
杭基礎は分かりやすくいえば地面に杭を打ち込み、その杭によって上部構造となる建築物を支えます。
また杭基礎では地中にある固い地盤まで長い杭を打ち込んで構造を支える「支持杭」を使うパターンと、固い地盤まで打ち込まず、杭表面と地中の土の摩擦力によって構造を支える「摩擦杭」を使うパターンの大きく2種類があります。
言い換えれば、支持杭は軟弱な地盤を無視して強固な地盤で直接構造を支える基礎工事であり、摩擦杭は固い地盤まで杭を打ち込めない場合に利用される基礎工事です。
直接基礎はベタ基礎や布基礎、独立基礎といった基礎工事の総称です。
支持杭や摩擦杭を使用する杭基礎とは異なり、直接基礎ではコンクリートの土台（フーチング）を地盤に設置して、フーチングの上に構造物を載せて全体を支えるという仕組みになります。
直接基礎は杭基礎のように長い杭を複数打ち込む必要がなく、基礎工事として比較的行いやすい点がポイントです。しかし地盤へフーチングを設置して構造物を支えるという性質上、地盤が軟らかければそのままフーチングが沈み込んでしまい、建物が傾いたり地盤が崩れたりといったリスクが伴います。
そのため直接基礎の前に地盤の地耐力を調査しなければなりません。
ここでは基礎工事の中でも「ベタ基礎」の流れについて解説します。
地盤調査によって地盤の地耐力が直接基礎に対して十分であると確認した後、工事を行うエリアに縄やビニールひもを張って区分けを行い、建物の全体位置をチェックします。
続く遣り方工事は、地縄張りが完了した後に設計図面を参照して建物の位置や間取り、基礎の高さなどを確認し、木の杭を使って地縄張りを行った範囲内に仮設物を打ち込む工程です。
基礎として必要な深さまで地面を掘り起こす掘削工事です。基礎の底まで地面を掘り返すため「根切り」とも呼ばれており、必要な範囲を全て根切りしたら次の工程へ進みます。
一般的に掘削作業はパワーショベルのような重機を使って行われますが、土地の環境や地盤の状況などにも配慮して工事計画を立てなければなりません。
砕石とは細かく砕いた石であり、根切りを行った基礎の底面へ砕石を敷き詰めて基礎の土台強度を高めます。砕石を均一かつ十分に敷き詰めることで地盤の沈み込みや建物の傾きといった不同沈下を防止することが可能です。
砕石を敷き詰めた際にランマーという装置を使って地盤を叩き固め、さらに密度を高めて強度を向上させることもポイントです。
捨てコンとは基礎の外周部へ流し込むコンクリートであり、建物の強度に関与せず、建築位置の目印として使用するために「捨てコンクリート」という名称が使われています。
捨てコンが乾燥するのを待ってから、建築物の設計図面に合わせて壁や柱の位置をマーキングして、原寸大の設計図面を記入していきます。この位置取り用のラインは基準線と呼ばれ、この作業は「墨出し」と呼ぶことを覚えておきましょう。
図面に従って鉄筋を組み上げる配筋作業を行ってから、墨出しによって描いた基準線に合わせて鉄筋を設置し、基礎コンクリートを流し込むための型枠を設置します。
型枠工事の後に流し込まれるコンクリートは捨てコンでなく建物の構造を支持する土台となるため、型枠工事も正確に行うことが重要です。
型枠にコンクリートを流し込む「打設」の工程です。これは建物のベースとなる部分であり、打設したコンクリートが乾燥したら基礎内部の立ち上がり部分へ改めて型枠を設置して、さらにコンクリートを流し込みます。
コンクリートが乾燥して強度が十分になるまで養生を行ってカバーすることも必要です。
コンクリートが十分に固まって強度を獲得したら、養生を外し、さらに型枠を撤去します。この時点で改めて全体のクラックや凹凸などを確認し、コンクリートの土台部分に不具合がないことをチェックしなければなりません。
最終確認によって問題がないと認められれば、基礎工事の完了となり上部構造の建築へ進みます。
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