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公開番号2025022455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023127041
出願日2023-08-03
発明の名称地盤改良体の設計支援システム
出願人大和ハウス工業株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類E02D 3/12 20060101AFI20250206BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】等沈下を許容しながら不同沈下を抑制するように、地盤改良体を最適に設計することができる地盤改良体の設計支援システムを提供する。
【解決手段】設計支援システム1の演算装置20は、許容最大沈下量および許容最大傾斜角が登録された許容条件登録部21と、地盤改良が可能かを判定する改良判定部22と、地盤改良が可能であると判定した場合に、地盤改良範囲として設定し、地盤改良範囲の各範囲を満たす複数の仕様候補条件を設定する仕様候補設定部23と、複数の仕様候補条件ごとに、建物条件および前記地盤調査結果に基づいて、表層改良体の最大沈下量と最大傾斜角を算出する沈下量・傾斜角算出部25と、最大沈下量と最大傾斜角が、許容最大沈下量及び許容最大傾斜角に収まる仕様条件を、複数の仕様候補条件から抽出する仕様抽出部6と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
建物を建設する建設予定の敷地の地盤に対して、表層改良体と、前記表層改良体の下部に複数の柱状改良体と、からなる地盤改良体の設計支援システムであって、
前記設計支援システムは、演算装置を備え、
前記演算装置は、
建設予定の建物の建物条件に合わせて入力された地盤沈下に関する許容最大沈下量および許容最大傾斜角が登録された許容条件登録部と、
地盤調査結果に基づき、前記表層改良体による地盤改良が可能かを判定する改良判定部と、
前記地盤改良が可能であると判定した場合に、前記敷地の条件および前記地盤調査結果に基づいて、前記表層改良体の厚さの範囲、前記柱状改良体の直径および長さの範囲、ならびに、前記柱状改良体のピッチの範囲を、地盤改良範囲として設定し、前記地盤改良範囲の各範囲を満たす複数の仕様候補条件を設定する仕様候補設定部と、
前記複数の仕様候補条件ごとに、前記建物条件および前記地盤調査結果に基づいて、前記表層改良体の最大沈下量と最大傾斜角を算出する沈下量・傾斜角算出部と、
前記最大沈下量と前記最大傾斜角が、前記許容最大沈下量及び前記許容最大傾斜角に収まる仕様条件を、前記複数の仕様候補条件から抽出する仕様抽出部と、を備えることを特徴とする地盤改良体の設計支援システム。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記仕様抽出部は、抽出された前記仕様条件ごとに、前記仕様条件に応じた地盤改良のコストを算出し、抽出された前記仕様条件から予め設定されたコスト条件に合わせた仕様条件をさらに抽出することを特徴とする請求項１に記載の地盤改良体の設計支援システム。
【請求項３】
前記演算装置は、
前記複数の仕様候補条件ごとに、前記地盤調査結果から前記地盤改良体よりも下部にある下部地盤の単位面積あたりの許容支持力を算出し、前記建物から前記下部地盤の単位面積当たりに作用する建物荷重を算出し、前記許容支持力に対する前記建物荷重を支持力安全率として算出する支持力安全率算出部をさらに備え、
前記仕様抽出部は、建物用途または地盤の態様に合わせて、前記支持力安全率の範囲を区分し、前記抽出された仕様条件を、前記区分ごとに仕分けることを特徴とする請求項１に記載の地盤改良体の設計支援システム。
【請求項４】
前記地盤改良体を配置する地盤に、盛土を施工する予定である場合または既に盛土が施工されている場合には、
前記支持力安全率算出部は、前記盛土の種類および前記盛土の施工経過期間に基づいて設定された補正係数を、前記盛土の荷重に乗じた盛土荷重と、前記建物荷重とを合算した合算荷重を算出し、前記許容支持力に対する前記合算荷重を、前記支持力安全率として算出することを特徴とする請求項３に記載の地盤改良体の設計支援システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物を建設する建設予定の敷地の地盤に対して、表層改良体と、表層改良体の下部に複数の柱状改良体と、からなる地盤改良体の設計支援システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、建物全体を支持する表層改良体で、建物荷重に応じて、表層改良体の厚さを変化させる工法が存在する（たとえば、特許文献１参照）。この他にも、建物を複数の柱状改良体で支持する工法が存在する（たとえば、特許文献２参照）。表層改良体および柱状改良体は、土砂をセメントミルクなどのセメント系固化材で固めた改良体であることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１７５０５４号公報
特開２０２０－１７６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したそれぞれの工法を採用して建物の建設を計画する際に、工法毎にメリットデメリットが異なるため、これらのそれぞれの工法で地盤改良の設計を行ったとしても、建物の沈下量および傾斜角を所定の範囲に抑えることが難しい。そこで、これらのそれぞれの工法を複合することも考えられるが、地盤知識に乏しい設計者は、改良構造体の仕様を迷うとともに、誤った選択をしてしまう場合がある。これにより、地盤沈下や地域的な沈下が発生した場合、建物が沈下しつつ傾斜することもあり、長期間メンテナンスが必要になるなど、デメリットも多い。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、地盤知識に疎い設計者でも、等沈下を許容しながら不同沈下を抑制するように、表層改良体と柱状改良体を組み合わせた地盤改良体を最適に設計することができる地盤改良体の設計支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を鑑みて、本発明に係る地盤改良体の設計支援システムは、建物を建設する建設予定の敷地の地盤に対して、表層改良体と、前記表層改良体の下部に複数の柱状改良体と、からなる地盤改良体の設計支援システムであって、前記設計支援システムは、演算装置を備え、前記演算装置は、建設予定の建物の建物条件に合わせて入力された地盤沈下に関する許容最大沈下量および許容最大傾斜角が登録された許容条件登録部と、地盤調査結果に基づき、前記表層改良体による地盤改良が可能かを判定する改良判定部と、前記地盤改良が可能であると判定した場合に、前記敷地の条件および前記地盤調査結果に基づいて、前記表層改良体の厚さの範囲、前記柱状改良体の直径および長さの範囲、ならびに、前記柱状改良体のピッチの範囲を、地盤改良範囲として設定し、前記地盤改良範囲の各範囲を満たす複数の仕様候補条件を設定する仕様候補設定部と、前記複数の仕様候補条件ごとに、前記建物条件および前記地盤調査結果に基づいて、前記表層改良体の最大沈下量と最大傾斜角を算出する沈下量・傾斜角算出部と、前記最大沈下量と前記最大傾斜角が、前記許容最大沈下量及び前記許容最大傾斜角に収まる仕様条件を、前記複数の仕様候補条件から抽出する仕様抽出部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、複数の仕様候補条件ごとに、沈下量・傾斜角算出部で算出した表層改良体の最大沈下量と最大傾斜角に基づいて、最大沈下量と最大傾斜角とのそれぞれが、許容最大沈下量及び許容最大傾斜角に収まる仕様条件を、複数の仕様候補条件から抽出することができる。これにより、ある程度の等沈下を許容しながら不同沈下を抑制するように、表層改良体と柱状改良体を組み合わせた地盤改良体の仕様条件が抽出されるので、たとえば地盤知識に疎い設計者でも、抽出された複数の仕様条件から選択し、地盤改良体を最適に設計することができる。
【０００８】
より好ましい態様としては、前記仕様抽出部は、抽出された前記仕様条件ごとに、前記仕様条件に応じた地盤改良のコストを算出し、抽出された前記仕様条件から予め設定されたコスト条件に合わせた仕様条件をさらに抽出する。この態様によれば、抽出された仕様条件が、複数存在する場合には、予め決められた予算内に収まる地盤改良の仕様条件を選定することができる。
【０００９】
より好ましい態様としては、前記演算装置は、前記複数の仕様候補条件ごとに、前記地盤調査結果から前記地盤改良体よりも下部にある下部地盤の単位面積あたりの許容支持力を算出し、前記建物から前記下部地盤の単位面積当たりに作用する建物荷重を算出し、前記許容支持力に対する前記建物荷重を支持力安全率として算出する支持力安全率算出部をさらに備え、前記仕様抽出部は、建物用途または地盤の態様に合わせて、前記支持力安全率の範囲を区分し、前記抽出された仕様条件を、前記区分ごとに仕分ける。
【００１０】
この態様によれば、建物用途または地盤の態様に合わせて、支持力安全率の範囲を区分し、抽出された仕様条件を、区分ごとに仕分けるので、建物用途または地盤の態様に応じた区分された仕様条件を選択することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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