2級土木(第一次)

【2級土木施工管理技士】基礎工(直接基礎・杭基礎・土留め・締切り)をわかりやすく解説

基礎工(直接基礎・杭基礎・土留め)の要点(30秒でわかる)

  • 直接基礎:フーチング基礎・べた基礎の使い分け
  • 杭基礎:既製杭(打込み・埋込み)と場所打ち杭の工法
  • 土留め:親杭横矢板・鋼矢板・連続地中壁の使い分けが頻出
  • 締切り:水中作業時の二重締切り・仮締切りの工法

📊 出題傾向をチェック

基礎工は第一次検定で毎年2〜3問出題されます。特に杭基礎の種類と施工法土留め工の種類が頻出です。土工①土工②の知識とセットで学ぶと効率的です。

結論から言います。基礎工は構造物を支える「足元」を造る工事です。基礎が弱ければどんな立派な構造物も倒壊します。2級土木では直接基礎と杭基礎の使い分け、土留め壁の種類が頻出テーマです。

基礎の種類選定フロー

どの基礎を選ぶかは地盤条件で決まります。以下のフロー図で判断の流れをつかみましょう。

基礎の種類 選定フロー
浅い位置に良好な支持層がある?
YES
直接基礎
フーチング基礎
べた基礎
NO
杭基礎
打込み杭
場所打ち杭
埋込み杭(中掘り・プレボーリング)

試験では「支持層の深さ」で基礎の種類が変わることが問われます。この判断フローを頭に入れておきましょう。「施工計画」の記事でも、地盤条件に応じた工法選定の考え方を解説しています。

直接基礎と杭基礎の使い分け

基礎は大きく直接基礎杭基礎に分かれます。「第一次検定の攻略法」でも触れていますが、この2つの区別は基礎工の最重要ポイントです。

項目 直接基礎 杭基礎
支持の仕組み 浅い地盤で直接支える 杭で深い支持層まで届ける
適する地盤 浅い位置に良い地盤がある 表層が軟弱で深くに良い地盤
コスト 比較的安い 高い(杭打ち作業が必要)

マンションで例えると、1〜2階建ての軽い建物なら直接基礎でOK。タワーマンションのように重い建物は杭基礎で深い支持層まで届けます。土木構造物も同じ考え方です。地盤調査の方法は「土工①」で解説していますので、あわせて確認しておきましょう。

なぜ杭で深い地盤まで届ける必要があるのか?

軟弱な表層地盤に直接構造物を載せると、荷重に耐えきれず地盤が沈下し、構造物が傾いたり沈んだりします。杭基礎は硬い支持層まで荷重を伝えることで、構造物を安定させます。東京の湾岸エリアのように埋立地で地盤が弱い場所では、ほぼすべての大型構造物が杭基礎です。現場でも「ボーリング調査→支持層の深さ確認→杭の長さ決定」という流れで設計するのが基本です。

杭基礎の種類

既製杭

工場で作った杭を現場で地盤に打ち込む方式です。「建設機械」の記事で解説しているクレーンやバイブロハンマーを使って施工します。

工法 特徴
打込み杭工法 ハンマーで打ち込む。騒音・振動が大きい
中掘り杭工法 杭の中を掘りながら沈設。低騒音
プレボーリング杭工法 先に穴を掘ってから杭を挿入。低振動

💡 覚え方のコツ ― 既製杭3工法の区別

「打(う)・中(なか)・プレ」で覚えましょう。

  • 打込み = そのまま打つ(ハンマーで上から叩く)
  • 中掘り = 杭のを掘る(内部を掘りながら沈める)
  • プレボーリングプレ(事前)に穴を掘る(先に穴→後から杭を挿入)

試験では「中掘り」と「プレボーリング」を混同させる問題が出ます。「杭の中を掘る」か「先に穴を掘る」かの違いを押さえましょう。

場所打ち杭

現場で穴を掘り、鉄筋かごを入れてコンクリートを流し込んで杭を作る方式です。コンクリートの品質管理は「コンクリート工①」「コンクリート工②」で学んだ知識が活きます。

工法 特徴
オールケーシング工法 ケーシング(鋼管)で孔壁を保護しながら掘削
リバースサーキュレーション工法 泥水を循環させて孔壁を保護。大口径に対応
アースドリル工法 安定液(ベントナイト)で孔壁を保護。最も一般的

⚠️ ひっかけポイント

試験では「アースドリル工法は泥水を循環させて孔壁を保護する」という誤りの選択肢が出ます。泥水循環はリバースサーキュレーション工法です。アースドリルは安定液(ベントナイト)を使います。

孔壁保護の方法で区別 ― ケーシング(鋼管)/泥水循環/安定液の3パターンです。

土留め壁の種類

土留め(どどめ)とは、掘削した地盤の側面が崩壊しないように支える仮設構造物です。「安全管理」の記事で解説している土止め支保工の知識とも深く関連します。

工法 特徴
鋼矢板(シートパイル) 最も一般的。止水性が高い。比較的浅い掘削向け
親杭横矢板工法 H形鋼の間に横板を入れる。止水性なし。地下水位以上の掘削向け
連続地中壁(地下連続壁) RC壁を地中に構築。大深度・高止水性。コスト高

💡 覚え方のコツ ― 土留め壁の止水性

「鋼矢板=板で塞ぐ=止水○」「親杭横矢板=隙間だらけ=止水×」と覚えましょう。

  • 鋼矢板:継手がかみ合って「壁」になる → 止水性あり
  • 親杭横矢板:H形鋼と横板の間に隙間 → 止水性なし
  • 連続地中壁:RC壁そのもの → 止水性最高(ただし高コスト)

試験では「親杭横矢板工法は止水性が高い」といった誤りの選択肢が定番です。土工②(法面保護)とあわせて押さえましょう。

土留め工法の選び方フロー

試験では「この条件でどの土留め工法を使うか」が問われます。判断の流れを整理しましょう。

掘削は地下水位より下まで及ぶ?
NO(地下水位より上)
親杭横矢板工法
止水性は不要・コスト低い
YES(地下水位以下)
止水性が必要!
掘削深さ・規模は?
鋼矢板工法
一般的な深さ
止水性○ コスト中
連続地中壁
大深度・大規模
止水性◎ コスト高

なぜ土留め壁の「止水性」が重要なのか?

掘削した穴に地下水が流れ込むと、地盤が緩んで側面が崩壊する危険があります。さらに周辺の地盤沈下を引き起こし、近くの建物や道路に被害が及ぶことも。地下水位以下の掘削では止水性のある工法(鋼矢板・連続地中壁)が必須です。逆に地下水位より上だけの掘削なら、親杭横矢板工法でもコストを抑えられます。試験では止水性の有無 × 地下水位の位置の組み合わせで正誤を判定する力が求められます。

締切り工法

締切りとは、水中や河川内で工事をするために水を遮断する仮設構造物です。橋の橋脚を川の中に造るときなどに使います。「共通工学」で学ぶ測量技術や「工程管理」の知識と組み合わせて出題されることもあります。

📜 主な締切り工法

  • 鋼矢板締切り:鋼矢板を打って水を止める。最も一般的
  • 二重締切り:鋼矢板を二重に打ち、中に土砂を入れる。深い水深向け
  • 土のう締切り:小規模・浅い水深向け。仮設のため撤去が容易

理解度チェック

Q1. 表層が軟弱で深い位置に支持層がある場合、直接基礎と杭基礎のどちらを使いますか?

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正解:杭基礎
表層の軟弱地盤では構造物を直接支えられないので、杭を使って深い支持層まで荷重を伝えます。

Q2. 親杭横矢板工法の弱点は何ですか?

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正解:止水性がない
H形鋼と横板の間に隙間があるため、地下水が浸入します。地下水位以上の掘削や、地下水の少ない地盤に限定して使用します。

Q3. 場所打ち杭で最も一般的な工法は何ですか?

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正解:アースドリル工法
安定液(ベントナイト)で孔壁を保護しながら掘削し、鉄筋かごを挿入してコンクリートを打設します。最も広く使われている場所打ち杭工法です。

関連する記事をセットで学ぼう

基礎工は土工・コンクリート工と密接に関連します。以下の記事もあわせて読むと理解が深まります。

2級土木の全体像を把握したい方は「2級土木施工管理技士とは?」から始めて、「選択問題の戦略」で効率的な学習計画を立てましょう。

まとめ ― 基礎工の要点整理

基礎工は構造物の安全を支える最重要テーマです。試験では基礎の種類選定、杭工法の区別、土留め壁の止水性が繰り返し出題されます。

この記事のポイント

  • 直接基礎は浅い良好地盤、杭基礎は深い支持層がある場合に使う
  • 既製杭は打込み・中掘り・プレボーリングの3工法を区別する
  • 場所打ち杭はアースドリル工法が最も一般的
  • 土留め壁は鋼矢板(止水性あり)と親杭横矢板(止水性なし)の違いが頻出
  • 締切り工法は水中工事のための仮設構造物。鋼矢板締切りが最も一般的

基礎工を学んだら、次は「建設機械」の記事に進みましょう。杭打ちに使うクレーンやバイブロハンマーの知識は、基礎工の理解をさらに深めてくれます。

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