杭基礎の種類とは?支持杭・摩擦杭・既製杭・場所打ち杭の選定など

  • 杭基礎の種類ってどんなもの?
  • 支持杭と摩擦杭の違いは?
  • 既製杭と場所打ち杭の選び方は?
  • どの工法を選ぶべき?
  • 工法別の特徴は?
  • 現場で気をつけることは?

上記の様な悩みを解決します。

「杭基礎」は、軟弱地盤・重量建物で使われる基礎形式。種類が複数あり、用途・地盤・建物規模で工法選定するのが施工管理者の重要な役割。それぞれの特徴と選定基準を整理しておきましょう。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

杭基礎の種類とは?

杭基礎の種類とは、結論「支持機構(支持杭・摩擦杭)と工法(既製杭・場所打ち杭)の組み合わせで分類された基礎形式の体系」のことです。

英語で「Pile Foundation Types」「Pile Classification」。

杭基礎の分類軸は2つ

  • 支持機構による分類:支持杭/摩擦杭
  • 工法による分類:既製杭/場所打ち杭

施工管理者として「この建物にはどの杭が最適?」を判断するため、両軸の理解が必要。

杭基礎の基本はこちらでも触れています。

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支持杭と摩擦杭の違い

地盤からどう支えてもらうか」の違い。

支持杭(先端支持杭)

杭の先端を硬い支持層まで届け、先端で建物荷重を支える形式。

支持杭の特徴

  • 杭先端を硬い地層(支持層、N値50以上)に到達させる
  • 建物荷重のほとんどを杭先端で支持
  • 中高層ビル・重量建物で標準
  • 信頼性が高い
  • 支持層が深いとコスト増

地盤・N値の話はこちら。

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摩擦杭

杭の周面摩擦で建物荷重を支える形式。

摩擦杭の特徴

  • 支持層に達しなくてもOK
  • 杭の側面摩擦力で荷重支持
  • 軽量〜中規模建物向き
  • 支持層が極端に深い場合に有利
  • 信頼性は支持杭よりやや劣る

支持杭vs摩擦杭の選定

選定の目安

  • 支持層が浅い(10〜30m) → 支持杭
  • 支持層が深い(40m超) → 摩擦杭または併用
  • 重量建物 → 支持杭優先
  • 軽量建物 → 摩擦杭でも可
  • 中規模建物 → 周面摩擦+先端支持の併用

既製杭と場所打ち杭の違い

杭をどう作るか」の違い。

既製杭

工場で製作した杭を現場に運んで打ち込む方式。

既製杭の特徴

  • 工場製作で品質が安定
  • 現場での施工が比較的速い
  • 主に鋼管杭・PHC杭
  • 杭の長さは運搬可能な範囲で制限
  • 支持層が深い場合は継ぎ足し

場所打ち杭

現場で地盤に穴を掘り、その中にコンクリートを打設する方式。

場所打ち杭の特徴

  • 杭径・長さの制約が少ない(大径・長尺対応)
  • 現場で鉄筋+コンクリートを組み立て
  • 大規模・超高層建物向き
  • 工期が長い
  • 工法:アースドリル、オールケーシング、リバース等

場所打ち杭の話は別記事で詳しく書きます(次の記事)。

既製杭の主な種類

既製杭にはいくつかの種類があります。

1. 鋼管杭(鉄管杭)

鋼鉄製のパイプを打ち込む杭。

鋼管杭の特徴

  • 強度◎:建物荷重を確実に支持
  • 耐震性◎:弾性変形可能
  • 施工性◎:打ち込み・回転施工
  • 太径対応可(φ300〜800mm)
  • コスト中

2. PHC杭(プレテンション高強度コンクリート杭)

遠心力で締まったプレストレストコンクリート杭

PHC杭の特徴

  • コンクリート強度80N/mm²以上
  • コスト効率◎
  • 戸建〜中層建物の標準
  • 太径対応:φ300〜1,200mm

3. SC杭(鋼管巻きコンクリート杭)

鋼管をコンクリート充填した複合杭

SC杭の特徴

  • 鋼管の強度+コンクリートの圧縮強度
  • 高い水平耐力
  • 中高層建物向き

4. 木杭

木材製の杭。古典工法、現代では主に仮設用。

場所打ち杭の主な工法

場所打ち杭の代表的な工法を整理します。

1. アースドリル工法

回転式バケットで掘削、ベントナイト溶液で孔壁保護する工法。

特徴

  • 中規模〜大規模建物で多用
  • 杭径φ800〜2,500mm
  • 工期効率◎
  • 安定した施工

2. オールケーシング工法

ケーシングチューブを地中に挿入し、ハンマーグラブで掘削する工法。

特徴

  • 孔壁保護がケーシングで確実
  • 軟弱地盤・玉石まじり地盤に強い
  • 振動・騒音が比較的少ない
  • 高品質

3. リバース工法(リバースサーキュレーション)

ドリル先端から泥水を逆循環させて土砂を排出する工法。

特徴

  • 大口径・深部対応:超高層ビル
  • 杭径φ1,000〜3,000mm
  • 高深度(80〜100m対応)
  • 工期がかかる

4. 拡底杭

先端を太く拡幅した場所打ち杭。支持力を増大させる工法。

杭基礎工法の選定基準

どの工法を選ぶ?」の判断軸。

建物規模による選定

建物規模別の杭工法選定

建物規模 推奨杭工法
戸建住宅(軟弱地盤) 鋼管杭(小径)
低層共同住宅 PHC杭、鋼管杭
中層マンション PHC杭、SC杭、場所打ち杭(小径)
中高層オフィス 場所打ち杭(中径)、SC杭
超高層ビル 場所打ち杭(大径)、リバース
工場・倉庫 鋼管杭、PHC杭

地盤条件による選定

地盤条件別の杭工法選定

  • 支持層が浅い(10m以浅) → 既製杭で対応
  • 支持層が深い(30m超) → 場所打ち杭
  • 玉石・転石まじり地盤 → オールケーシング工法
  • 地下水位が高い → リバース工法 or オールケーシング
  • 狭小地・低空頭 → 小径既製杭

施工条件による選定

施工条件別の選定

  • 市街地・近隣配慮 → 振動・騒音少なめの工法
  • 狭小地 → 既製杭または小径場所打ち杭
  • 工期短縮 → 既製杭
  • 品質重視 → 場所打ち杭

杭基礎の支持力検討

施工管理者として知っておきたい支持力の考え方。

支持力の構成

杭基礎の支持力

  • 先端支持力:杭先端の地盤反力
  • 周面摩擦力:杭側面の摩擦
  • 総支持力 = 先端支持力 + 周面摩擦力

設計支持力の検討

設計支持力 = 極限支持力 / 安全率(通常3.0)

支持杭は先端支持力が主体、摩擦杭は周面摩擦力が主体で設計。

施工管理として押さえる杭基礎選定のポイント

現場で杭工法を選定・管理する際のチェックリスト。

杭基礎施工管理のチェック項目

  • 地盤調査結果の精読:N値分布、支持層深度
  • 設計図書の杭種別・工法確認
  • 支持杭/摩擦杭の判別
  • 既製杭/場所打ち杭の選定根拠
  • 杭径・本数・配置の確認
  • 施工機械の搬入経路
  • 近隣騒音・振動対策
  • 杭の品質確認:既製杭は工場検査、場所打ち杭は配筋検査
  • 支持層到達の確認:施工中の地質チェック

狭小地で「既製杭か場所打ちか」の判断が変わるパターン

杭工法選定では、地盤・建物だけでなく敷地条件が決定打になることがあります。例えば狭小地で重機が大きく入らない現場では、本来なら場所打ちが適していても、小径鋼管杭の回転圧入工法に切り替えるケースが頻出。逆に広い敷地で大型重機が入れるなら、コスト・工期で場所打ちが優位になることも。「地盤×建物×敷地」の三角形で工法が決まると理解しておけば、選定理由を施主・設計者に明確に説明できます。

杭基礎の種類に関する情報まとめ

  • 杭基礎の種類:支持機構(支持杭/摩擦杭)×工法(既製杭/場所打ち杭)
  • 支持杭:先端を支持層に到達、重量建物の標準
  • 摩擦杭:周面摩擦で支持、軽量〜中規模、深支持層
  • 既製杭の種類:鋼管杭/PHC杭/SC杭/木杭
  • 場所打ち杭の工法:アースドリル/オールケーシング/リバース/拡底
  • 建物規模別:住宅は鋼管・PHC、超高層は場所打ち
  • 地盤条件別:浅い支持層は既製杭、深いは場所打ち
  • 施工条件:狭小・低空頭・近隣で工法調整
  • 施工管理の勘所:地盤調査精読/工法選定根拠/品質確認/支持層到達確認

以上が杭基礎の種類に関する情報のまとめです。

一通り杭基礎の種類の知識は理解できたと思います。「支持機構×工法の2軸で選定、地盤×建物×敷地で最適解」というフレームで、杭工法選定の議論を構造化できます。

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