地盤調査から基礎設計へのつながりとは？N値・SWS法と許容応力度の算定（告示第1113号）
ルート君
地盤調査って、設計にどう使うの？
地盤調査の結果は、基礎形式の選択と地盤の許容応力度の算定に使います。
基礎設計には、地盤の許容応力度を適切に評価するための地盤調査が不可欠です。
地盤の許容応力度の算定方法は、令第93条の委任を受けた平成13年国土交通省告示第1113号に規定されており、主な調査方法と算定式が示されています（基礎形式の選択は令第38条・告示第1347号による）。
どんな地盤調査方法があり、どう使い分けるのか
建築基準法施行令 第93条（地盤の許容応力度・基礎ぐいの許容支持力）
基礎の底部の地盤の許容応力度及び基礎くいの許容支持力は、国土交通大臣が定める方法によって調査した結果に基づき、国土交通大臣が定める基準に従って定めなければならない。
| 調査方法 | 概要 | 適用場面 |
|---|---|---|
| 標準貫入試験（SPT） | 63.5kgのハンマーを760mm（76cm）の高さから落下させてロッドを30cm貫入させる打撃回数N値を測定する | 中〜大規模建築物の基礎設計・液状化判定の基礎データ |
| スウェーデン式サウンディング試験（SWS） | スクリューポイントに荷重をかけ25cm貫入するのに要する半回転数Nswを測定する。N値換算式：N = 2Wsw + 0.067Nsw（Wsw：荷重kN、告示第1113号） | 木造・小規模RC造（2階建以下）の住宅の地盤調査。換算N値から許容応力度を算定する。 |
| 平板載荷試験 | 直径30cmの載荷板に荷重をかけ、単位面積あたりの沈下量から地盤反力係数を求める | 直接基礎の地耐力確認・許容応力度の直接評価 |
N値から地盤の許容応力度はどう計算するのか
| 地盤の状態 | 長期許容応力度の算定式 |
|---|---|
| 砂質地盤（一般） | qa = 30 + 0.6 × (N - 3)（kN/m²）（告示の式による近似） |
| 粘性土地盤 | qa = 1 + 2/3 × qu（kN/m²）（qu：一軸圧縮強度） |
| N値が0〜4の軟弱地盤 | 長期許容応力度が20kN/m²未満の場合は地盤改良または杭基礎の検討が必要 |
地盤調査を省略できる場合はあるのか
告示第1113号では、地盤の許容応力度を直接確認した数値（試験値）によることが原則です。
ただし、近接地の調査結果・当該地の地盤歴等から安全側に評価できる場合は、一定の判断が認められる場合があります。
確認申請では地盤調査の結果（調査報告書・N値等の記載）の添付が求められます。
地盤調査の省略や推定による数値の採用は、特定行政庁・確認検査機関の判断による場合があります。
なぜ地盤調査が基礎設計に必要なのか
建物の重量を最終的に支えるのは地盤です。
同じ構造の建物でも、地盤の支持力によって必要な基礎形式は大きく変わります。
N値が低い軟弱地盤では直接基礎が成立せず、杭基礎や地盤改良が必要になります。
また液状化のリスクがある地盤では、基礎形式だけでなく地盤対策も設計の対象になります。
地盤調査の結果は、これらすべての判断の出発点です。
試験で問われやすいポイント
- 標準貫入試験（SPT）の試験方法：63.5kgのハンマーを760mm（76cm）の高さから落下させて30cm貫入させる打撃回数（N値）を測定（令第38条・告示第1113号）。ハンマー重量・落下高さ・貫入量が試験で問われる数値。
- SWS試験の主な適用場面：木造・小規模建築物（2階建以下の住宅）。N値への換算式が告示に規定されており、換算N値から許容応力度を算定できる。中大規模建築物にはSPTが基本。
- N値0〜4の軟弱地盤（長期許容応力度が20kN/m²未満）：直接基礎では地盤支持力不足のため、地盤改良または杭基礎の採用が必要（告示第1113号・令第38条）。N≦0の非常に軟弱な地盤では液状化リスクも検討。
一問一答
Q. 標準貫入試験（SPT）のN値の定義とその試験方法の概要を述べよ。
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A. N値は、質量63.5kgのハンマーを760mm（76cm）の高さから自由落下させてサンプラーを30cm貫入させるのに要する打撃回数（JIS A 1219）。N値が大きいほど地盤が硬く（密）、支持力が大きい。告示第1113号ではN値を用いた砂質地盤の許容応力度算定式が規定されている。
Q. 砂質地盤のN値が10の場合、告示第1113号の式による長期許容応力度qa（近似）はいくらか？
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A. 告示の砂質地盤算定式：qa ＝ 30 ＋ 0.6 × (N－3)（kN/m²）に N＝10 を代入すると、qa ＝ 30 ＋ 0.6 × (10－3) ＝ 30 ＋ 4.2 ＝ 34.2kN/m²（近似値）。N＝3のとき qa＝30kN/m²、N値が増加するごとに0.6kN/m²ずつ増大する。
Q. スウェーデン式サウンディング試験（SWS）の主な適用場面と、その試験値Nswをどのように設計に用いるか？
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A. SWS試験は木造・小規模建築物（2階建以下の住宅等）の地盤調査に用いる。測定値は半回転数（Nsw）であり、告示第1113号の換算式によってN値に換算後、長期許容応力度qa（kN/m²）を算定して直接基礎の設計（基礎幅・根入れ深さ）に用いる。SPTより安価・迅速に実施できる一方、大規模建築物・液状化判定にはSPTが必要。
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参照
- 建築基準法施行令 第38条（基礎・地盤の強度）
- 平成13年国土交通省告示第1113号（地盤の許容応力度の算定方法）