傾斜地用べた基礎
【課題】傾斜した地盤にべた基礎を設けるにあたり、地盤を深く掘削する必要をなくして、掘削の手間を省き、また、掘削による深い穴が生じないようにし、足場などの仮設工事を減らして、仮設工事の費用を低く抑え、また、掘削による残土の発生を極力少なくして、残土を処理する手間を低減させるとともに、残土処理費用を低く抑える。
【解決手段】傾斜地用べた基礎10は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備える。
【解決手段】傾斜地用べた基礎10は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜した地盤に設けられる傾斜地用べた基礎に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傾斜地に建物を建設する際には、まず、傾斜した地盤を掘削して土を除去し、そこを平坦にする。そして、この平坦にした地盤に、例えば、図８に示すように、べた基礎を設ける。また、図８に示すべた基礎は、平坦な地盤の上に水平に設けられる底盤20と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備えている。ここで、傾斜の上側に位置する立ち上り部40を、上側立ち上り部41とし、また、傾斜の下側に位置する立ち上り部40を、下側立ち上り部42とする。また、図８に示すように、上側立ち上り部41の上端と、下側立ち上り部42の上端とは、同じ高さにしてある。また、べた基礎を設けた後に、べた基礎の周囲に土が埋め戻される。このため、図８に示すように、上側立ち上り部41は、上端付近まで土に埋もれることとなり、また、下側立ち上り部42は、下端付近のみが土に埋もれることとなる。ここで、下側立ち上り部42については、土に埋もれるのが下端付近のみであることから、外側からかかる土圧がさほど大きくないので、それほど肉厚を大きくしなくても済むが、上側立ち上り部41については、上端付近まで土に埋もれることから、外側から大きな土圧がかかるので、肉厚を大きくする必要がある。また、上側立ち上り部41にかかる土圧と下側立ち上り部42にかかる土圧とを比較すると、下側立ち上り部42にかかる土圧よりも、上側立ち上り部41にかかる土圧の方が大きいことから、図８に示すべた基礎全体としては、傾斜の下側へ押し下げようとする力が働くこととなる。そして、べた基礎全体を傾斜の下側へ押し下げようとする力よりも、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力の方が大きいことから、図８に示すべた基礎は、地盤上に安定することとなる。
【０００３】
なお、傾斜地に建物を建設する際の基礎としては、下記の特許文献１〜３がある。
【特許文献１】特開平１１−０８１４８３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６８８９８号公報
【特許文献３】特開平０６−０２６０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８に示すべた基礎では、地盤を深く掘削する必要があることから、掘削の手間が煩雑である。また、掘削により深い穴ができることから、足場などの仮設工事が必須となる上に、仮設工事の費用がかさむ。また、掘削により残土が多く出ることから、残土を処理する手間が煩雑である上に、残土処理費用がかさむ。
また、上述したように、図８に示すべた基礎では、上側立ち上り部については、上端付近まで土に埋もれることから、外側から大きな土圧がかかるので、肉厚を大きくする必要があり、このために、施工が煩雑になる上に、施工費用がかさむ。
また、上述したように、図８に示すべた基礎では、上側立ち上り部にかかる土圧と下側立ち上り部にかかる土圧とを比較すると、下側立ち上り部にかかる土圧よりも、上側立ち上り部にかかる土圧の方が大きいことから、べた基礎全体としては、傾斜の下側へ押し下げようとする力が働くこととなるので、掘削して平坦にした地盤の上に底盤が設けられているものの、必ずしも安定とは限らない。
【０００５】
そこで、本発明は、地盤を深く掘削する必要をなくして、掘削の手間を省き、また、掘削による深い穴が生じないようにし、足場などの仮設工事を減らして、仮設工事の費用を低く抑え、また、掘削による残土の発生を極力少なくして、残土を処理する手間を低減させるとともに、残土処理費用を低く抑え、さらには、上側立ち上り部の肉厚を大きくしなくても済むようにして、施工を楽にするとともに、施工費用を低く抑えるようにした傾斜地用べた基礎を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、傾斜した地盤に設けられる傾斜地用べた基礎10に係るものであって、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40と、を備えていることを特徴とする。
ここで、本発明の傾斜地用べた基礎10の適用地盤は、砂質土、粘性土、ロームなど一般の住宅基礎地盤と同等（長期地耐力２０ｋＮ／ｍ２以上）の支持性能を得られる地盤である。
【０００７】
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「底盤20」は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられるものである。
また、「根入れ部30」は、底盤20の下面から下方へ向けて延びるものであり、地盤中に埋設されるものである。底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力が、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、最も大きく寄与するものであるが、この根入れ部30も、底盤20の下面から下方へ向けて延びて、地盤中に埋設されることから、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、大きく寄与するものである。
【０００８】
また、「立ち上り部40」は、底盤20の上面から上方へ向けて延び、建物の土台を支持するものである。つまり、立ち上り部40は、建物の土台を支持するためのものであり、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されるものである。またここで、傾斜の上側に位置する立ち上り部40を、上側立ち上り部41とし、また、傾斜の下側に位置する立ち上り部40を、下側立ち上り部42とする。本発明では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42が、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、本発明では、上側立ち上り部41も、下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる。このため、底盤20を設けるにあたって、地盤を深く掘削する必要がないので、掘削の手間を省くことができる。
また、本発明によれば、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削による深い穴が生じることもない。このため、足場などの仮設工事を減らすことができるので、その分、仮設工事の費用を低く抑えることができる。
また、本発明によれば、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削により発生する残土が少なくて済む。このため、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、立ち上り部40としての上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。したがって、上側立ち上り部41の肉厚を大きくしなくても済むので、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えることができる。
また、本発明によれば、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。このため、背景技術で説明したような「下側立ち上り部42よりも上側立ち上り部41の方に大きな土圧がかかる」という事態が生じないので、この点では安定しているといえる。
【００１１】
また、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、地盤が深く掘り下げられることから、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42の双方とも、高さが高くなるとともに、上側立ち上り部41については、土圧を考慮して肉厚を厚くしている。このため、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、その分、全体の重量が増すこととなる。したがって、２０ｋＮ／ｍ２よりも大きな地耐力、例えば、３０ｋＮ／ｍ２以上の地耐力が必要となるが、本発明によれば、地盤を深く掘り下げなくても済むことから、上側立ち上り部41について、高さを高くしなくてもよく、また、土圧を考慮して肉厚を厚くしなくてもよいので、その分、全体の重量の増加を抑えることができるので、地盤を掘り下げる場合と比較して小さな地耐力で設計できるのである。
【００１２】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の傾斜地用べた基礎10を限定したものであって、地盤の傾斜角度を「θ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を「Ｍ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を「Ｇ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を「Ｏ」とし、ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、底盤20の下面の断面係数を「Ｆ」とし、底盤20の下面の総面積を「Ａ」とし、根入れ部30における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、地盤の地耐力を「Ｃ」とし、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに根入れ部30が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とし、下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
また、「θ」は、地盤の傾斜角度を意味する。
また、「Ｍ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を意味する。すなわち、「Ｍ」は、建物の重量と、傾斜地用べた基礎10（底盤20、根入れ部30、および立ち上り部40を含む）の重量との和を意味する。また、傾斜地用べた基礎10の重量には、底盤20の重量と、根入れ部30の重量と、立ち上り部40の重量とが含まれる。建物の重量を「Ｍ１」とし、傾斜地用べた基礎10の重量を「Ｍ２」とし、底盤20の重量を「Ｍ２１」とし、根入れ部30の重量を「Ｍ２２」とし、立ち上り部40の重量を「Ｍ２３」とすると、「Ｍ」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２１」＋「Ｍ２２」＋「Ｍ２３」である。
【００１４】
また、「Ｇ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を意味する。
また、「Ｏ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を意味する。
また、「Ｈ」は、ＧとＯとの垂直方向のずれを意味する。
また、「Ｌ」は、ＧとＯとの水平方向のずれを意味する。
また、「Ｆ」は、底盤20の下面の断面係数を意味する。底盤20の下面の総面積「Ａ」＝Ｊ×Ｊの場合には、Ｆ＝Ｊ３÷６によって求めることができる。
また、「Ａ」は、底盤20の下面の総面積を意味する。
また、「Ｂ」は、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面の総面積を意味する。
【００１５】
またここで、傾斜した地盤の地表面に沿ってかつ傾斜を最も急角度で下る方向を「Ｘ軸方向」とし、また、傾斜した地盤の地表面に対して直交する方向を「Ｙ軸方向」とし、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方と直交する方向を「Ｚ軸方向」とする。また、例えば、底盤20が、平面視矩形とされ、また、いずれかの対向する２辺が、Ｘ軸と平行とされ、また、残りの対向する２辺が、Ｚ軸と平行とされているとする。そして、底盤20の下面には、Ｘ軸と平行な根入れ部30と、Ｚ軸と平行な根入れ部30とが設けられているとする。また、Ｘ軸と平行な根入れ部30を、Ｘ軸方向根入れ部31とし、また、Ｚ軸と平行な根入れ部30を、Ｚ軸方向根入れ部32とする。この場合、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面とは、Ｚ軸方向根入れ部32における、傾斜の下側を向く面を意味するものであり、その面積は、（Ｚ軸方向根入れ部32の上端部から下端部までの深さ）×（Ｚ軸方向根入れ部32における、Ｚ軸方向の幅）によって求めることができる。また、Ｚ軸方向根入れ部32が複数あれば、各Ｚ軸方向根入れ部32における傾斜の下側を向く面の面積の和が、「Ｂ」となる。なお、根入れ部30の上端部とは、根入れ部30における、底盤20下面との連設部を意味するものである。
【００１６】
また、「μ」は、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を意味する。
また、「Ｃ」は、地盤の地耐力を意味する。
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「Ｄ」は、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに、あるいは傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30が地盤から受ける圧力を意味する。
またここで、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30によって押圧される側の地盤内の土に生じる圧力を、「受動土圧」という。つまり、「受動土圧」とは、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、地盤内における根入れ部30を受け止める側の土に生じる圧力をいう。
【００１７】
また、受動土圧を「Ｐ」とし、土の湿潤単位体積重量を「γ」とし、受動土圧を求める点の地表面からの深さを「ｈ」とし、土の内部摩擦角を「φ」とし、土の粘着力を「Ｑ」とすると、受動土圧「Ｐ」は、下記の式によって求めることができる。
Ｐ＝γ×ｈ×ｔａｎ２（４５＋（φ÷２））＋２Ｑｔａｎ（４５＋（φ÷２））
この式によれば、受動土圧「Ｐ」は、地表面からの深さが深くなるに従って、次第に大きくなっていく。そして、受動土圧「Ｐ」の、地表面から根入れ部30の下端部までの平均値が、「Ｄ」に相当する。つまり、「Ｄ」は、地表面から根入れ部30の下端部までの、受動土圧「Ｐ」の平均値である。
【００１８】
そして、本発明では、傾斜地用べた基礎10は、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように形成されている。
つまり、本発明では、傾斜地用べた基礎10は、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように形成されている。
【００１９】
また、「Ｍ×ｓｉｎθ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の全体にかかる、傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）の力の大きさを意味するものである。
また、「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」は、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力を意味するものである。
また、「Ｂ×Ｄ」は、根入れ部30による、滑動を阻止する方向に働く抵抗力を意味するものである。
またここで、本発明では、傾斜地用べた基礎10が、「式１」および「式２」を満たすように形成されている、つまり、「式１」および「式２」を満たすように、傾斜地用べた基礎10の各部、具体的には、底盤20や根入れ部30など、が形成されているのである。
【００２０】
例えば、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、「式１」を満たすように、つまり、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」と抵抗力「Ｂ×Ｄ」との和が、「Ｍ×ｓｉｎθ」以上になるように、根入れ部30が形成されるのである。
また、抵抗力「Ｂ×Ｄ」を大きくするには、例えば、根入れ部30の数を増やして、総面積「Ｂ」を大きくすればよい。また、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。また、根入れ部30の数を増やすとともに、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。
このように、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくし、「式１」を満たすように設計すればよいのである。もちろん、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも大きくても、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくするように設計すれば、安定性をより一層高めることができるのである。
【００２１】
このように、「式１」を満たすように設計すれば、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなることから、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
そして、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成すれば、つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成すれば、滑動したり傾いたりすることなく、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、地盤を深く掘削する必要がないことから、掘削の手間を省くことができ、また、掘削による深い穴が生じないことから、足場などの仮設工事を減らすことができるので、仮設工事の費用を低く抑えることができ、また、掘削により発生する残土が少なくて済むことから、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができ、また、上側立ち上り部の肉厚を大きくしなくても済むことから、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えられる傾斜地用べた基礎を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は、本発明の実施の形態を示すものである。
図１は、傾斜地用べた基礎10の平面図、図２は、傾斜地用べた基礎10のＡ−Ａ線断面図、図３は、傾斜地用べた基礎10のＢ−Ｂ線断面図、図４は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられる型枠であって周縁部に用いられるものの断面図、図５は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられる型枠であって中央部に用いられるものの断面図、図６は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられるものであって型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるためのコン止めバー75を示す斜視図である。
【００２４】
（傾斜地用べた基礎10）
図１ないし図３に示すように、本実施の形態に係る傾斜地用べた基礎10は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備えている。
ここで、本実施の形態に係る傾斜地用べた基礎10の適用地盤は、砂質土、粘性土、ロームなど一般の住宅基礎地盤と同等（長期地耐力２０ｋＮ／ｍ２以上）の支持性能を得られる地盤である。
【００２５】
またここで、本実施の形態では、傾斜した地盤の地表面に沿ってかつ傾斜を最も急角度で下る方向を「Ｘ軸方向」とし、また、傾斜した地盤の地表面に対して直交する方向を「Ｙ軸方向」とし、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方と直交する方向を「Ｚ軸方向」とする。
（底盤20）
図２に示すように、底盤20は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられるものである。
また、底盤20の傾斜角度は、１５度以下にすることが好ましい。
【００２６】
本実施の形態では、地盤の傾斜角度は、１５度以下である。このため、本実施の形態では、地盤を掘削することなく、傾斜した地表面の上にそのまま底盤20を設けている。
この底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力が、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、最も大きく寄与するものである。
また、図１に示すように、本実施の形態では、底盤20は、平面視矩形に形成されており、上側および下側の２辺が、Ｚ軸方向に平行とされ、水平方向に延びており、また、残りの２辺が、Ｘ軸方向に平行とされ、地盤の地表面に沿って傾斜している。
（根入れ部30）
図１ないし図３に示すように、根入れ部30は、底盤20の下面から下方へ向けて延びるものであり、地盤中に埋設されるものである。
【００２７】
この根入れ部30も、底盤20の下面から下方へ向けて延びて、地盤中に埋設されることから、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、大きく寄与するものである。
また、図１ないし図３に示すように、本実施の形態では、底盤20の周縁部に沿うようにして、根入れ部30が設けられているとともに、底盤20の中央部をＺ軸方向に横切るようにして、根入れ部30が設けられている。より具体的には、底盤20の周縁部のうち上側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち下側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられ、また、底盤20の中央部を横切るようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられている。また、底盤20の周縁部のうち上側および下側以外の２辺に沿うようにして、Ｘ軸と平行な根入れ部30がそれぞれ設けられている。
【００２８】
また、Ｘ軸と平行な根入れ部30を、「Ｘ軸方向根入れ部31」とし、また、Ｚ軸と平行な根入れ部30を、「Ｚ軸方向根入れ部32」とする。
また、底盤20の上側の辺に沿って設けられている根入れ部30を「上側根入れ部33」とし、底盤20の下側の辺に沿って設けられている根入れ部30を「下側根入れ部34」とし、底盤20の中央部を横切るように設けられているものを「中央根入れ部35」とし、底盤20の上側および下側以外の２辺に沿って設けられている根入れ部30を「側方根入れ部36」とする。
（立ち上り部40）
立ち上り部40は、底盤20の上面から上方へ向けて延び、建物の土台を支持するものである。
【００２９】
つまり、立ち上り部40は、建物の土台を支持するためのものであり、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されるものである。
また、図１ないし図３に示すように、本実施の形態では、底盤20の周縁部に沿うようにして、立ち上り部40が設けられている。より具体的には、底盤20の周縁部のうち上側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な立ち上り部40が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち下側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な立ち上り部40が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち上側および下側以外の２辺に沿うようにして、Ｘ軸と平行な立ち上り部40がそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、底盤20の上側の辺に沿って設けられている立ち上り部40を「上側立ち上り部41」とし、底盤20の下側の辺に沿って設けられている立ち上り部40を「下側立ち上り部42」とし、底盤20の上側および下側以外の２辺に沿って設けられている立ち上り部40を「側方立ち上り部43」とする。
図２に示すように、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42が、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されている。このため、本実施の形態では、上側立ち上り部41も、下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。
【００３１】
また、図１および図２に示すように、本実施の形態では、上側立ち上り部41は、上側根入れ部33の鉛直上方に設けられている。そして、上側立ち上り部41と上側根入れ部33とは、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
また、図１および図２に示すように、本実施の形態では、下側立ち上り部42は、下側根入れ部34の鉛直上方に設けられている。そして、下側立ち上り部42と下側根入れ部34とは、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
また、図１および図３に示すように、本実施の形態では、左右の各側方立ち上り部43は、左右の各側方根入れ部36の鉛直上方にそれぞれ設けられている。そして、各側方立ち上り部43と各側方根入れ部36とは、それぞれ、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
【００３２】
また、図２および図３に示すように、本実施の形態では、上側立ち上り部41の上端部の高さと、下側立ち上り部42の上端部の高さと、左右の両側方立ち上り部43の上端部の高さとは、等しくしてある。これにより、立ち上り部40の上端部は水平になっている。
（地盤と底盤20と根入れ部30との関係）
ここで、地盤の傾斜角度を「θ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を「Ｍ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を「Ｇ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を「Ｏ」とし、ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、底盤20の下面の断面係数を「Ｆ」とし、底盤20の下面の総面積を「Ａ」とし、根入れ部30における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、地盤の地耐力を「Ｃ」とし、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに根入れ部30が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とする。
【００３３】
つまり、「θ」は、地盤の傾斜角度を意味する。
また、「Ｍ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を意味する。
すなわち、「Ｍ」は、建物の重量と、傾斜地用べた基礎10（底盤20、根入れ部30、および立ち上り部40を含む）の重量との和を意味する。また、傾斜地用べた基礎10の重量には、底盤20の重量と、根入れ部30の重量と、立ち上り部40の重量とが含まれる。建物の重量を「Ｍ１」とし、傾斜地用べた基礎10の重量を「Ｍ２」とし、底盤20の重量を「Ｍ２１」とし、根入れ部30の重量を「Ｍ２２」とし、立ち上り部40の重量を「Ｍ２３」とすると、「Ｍ」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２１」＋「Ｍ２２」＋「Ｍ２３」である。
【００３４】
また、「Ｇ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を意味する。
また、「Ｏ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を意味する。
また、「Ｈ」は、ＧとＯとの垂直方向のずれを意味する。
また、「Ｌ」は、ＧとＯとの水平方向のずれを意味する。
また、「Ｆ」は、底盤20の下面の断面係数を意味する。底盤20の下面の総面積「Ａ」＝Ｊ×Ｊの場合には、Ｆ＝Ｊ３÷６によって求めることができる。
また、「Ａ」は、底盤20の下面の総面積を意味する。
また、「Ｂ」は、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面の総面積を意味する。
【００３５】
本実施の形態では、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面とは、Ｚ軸方向根入れ部32における、傾斜の下側を向く面を意味するものであり、その面積は、（Ｚ軸方向根入れ部32の上端部から下端部までの深さ）×（Ｚ軸方向根入れ部32における、Ｚ軸方向の幅）によって求めることができる。また、Ｚ軸方向根入れ部32が複数あれば、各Ｚ軸方向根入れ部32における傾斜の下側を向く面の面積の和が、「Ｂ」となる。なお、根入れ部30の上端部とは、根入れ部30における、底盤20下面との連設部を意味するものである。
また、「μ」は、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を意味する。
またここで、地盤が粘性土であり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．３５であり、また、地盤が砂質土およびロームであり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．４５であり、また、地盤が砂利または砂であり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．５５である。
【００３６】
また、「Ｃ」は、地盤の地耐力を意味する。
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「Ｄ」は、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに、あるいは傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30が地盤から受ける圧力を意味する。
また、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30によって押圧される側の地盤内の土に生じる圧力を、「受動土圧」という。つまり、「受動土圧」とは、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、地盤内における根入れ部30を受け止める側の土に生じる圧力をいう。
【００３７】
また、受動土圧を「Ｐ」とし、土の湿潤単位体積重量を「γ」とし、受動土圧を求める点の地表面からの深さを「ｈ」とし、土の内部摩擦角を「φ」とし、土の粘着力を「Ｑ」とすると、受動土圧「Ｐ」は、下記の式によって求めることができる。
Ｐ＝γ×ｈ×ｔａｎ２（４５＋（φ÷２））＋２Ｑｔａｎ（４５＋（φ÷２））
この式によれば、受動土圧「Ｐ」は、地表面からの深さが深くなるに従って、次第に大きくなっていく。そして、受動土圧「Ｐ」の、地表面から根入れ部30の下端部までの平均値が、「Ｄ」に相当する。つまり、「Ｄ」は、地表面から根入れ部30の下端部までの、受動土圧「Ｐ」の平均値である。
【００３８】
そして、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されている。
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
つまり、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように形成されている。
【００３９】
また、「Ｍ×ｓｉｎθ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の全体にかかる、傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）の力の大きさを意味するものである。
また、「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」は、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力を意味するものである。
また、「Ｂ×Ｄ」は、根入れ部30による、滑動を阻止する方向に働く抵抗力を意味するものである。
またここで、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10が、「式１」および「式２」を満たすように形成されている、つまり、「式１」および「式２」を満たすように、傾斜地用べた基礎10の各部、具体的には、底盤20や根入れ部30など、が形成されているのである。
【００４０】
例えば、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、「式１」を満たすように、つまり、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」と抵抗力「Ｂ×Ｄ」との和が、「Ｍ×ｓｉｎθ」以上になるように、根入れ部30が形成されるのである。
また、抵抗力「Ｂ×Ｄ」を大きくするには、例えば、根入れ部30の数を増やして、総面積「Ｂ」を大きくすればよい。また、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。また、根入れ部30の数を増やすとともに、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。
このように、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくし、「式１」を満たすように設計すればよいのである。
【００４１】
もちろん、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも大きくても、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を少しでも大きくするように設計すれば、安定性をより一層高めることができるのである。
（施工方法）
まず、傾斜地用べた基礎10を設ける前に、地盤の締め固めを十分に行う。
良好な地盤の場合、傾斜地用べた基礎10の底盤20下の砕石地業50は、最小厚さを６０ｍｍとする。
【００４２】
また、傾斜地用べた基礎10の外周など、型枠建て込みに墨出しが必要な部分は、捨てコン55を設けるが、一般耐圧盤下の捨てコン55は省略できる。
また、外周の根入れ部30の法切り部は、締め固めを十分行い法面をモルタル養生することで、砕石地業50を省略できる。
また、法面角度は、砂質土の場合は４５度、粘性土の場合は６０度を標準とする。
また、防水性能の向上やひび割れ防止のため、立ち上り部40を含めて、コンクリートは、できる限り一体打ちにすることが好ましい。このため、本実施の形態では、図４および図５に示す、浮かし型枠60を用いる。
【００４３】
また、図４および図５に示すように、浮かし型枠60は、足部61と、足部61から上方へ向けて延びる棒状の棒部62と、棒部62の上端付近に支持される下桟木63と、下桟木63から上方へ向けて延びるように下桟木63に固定されるベニヤ64と、ベニヤ64の上端に固定される上桟木65とを備える。
また、足部61は、コンクリート釘66などで、捨てコン55の上面に固定される。
また、棒部62の上端付近には、雄ネジが形成されて雄ネジ部67とされているとともに、雄ネジ部67にはナット68が螺合されている。
また、下桟木63における、棒部62に対応する位置には、下桟木63を上下に貫通する貫通孔69が設けられている。この貫通孔69の内径は、棒部62の上端付近の雄ネジ部67の外径よりは大きく、かつ、雄ネジ部67に螺合されるナット68の外径よりは小さくしてある。そして、この貫通孔69には、下側から、棒部62の上端付近の雄ネジ部67が挿入されるようになっている。そして、ナット68を右回りあるいは左回りに回すことで、下桟木63の高さを、ひいてはベニヤ64の高さを、上下に調整できるようになっている。
【００４４】
また、地業工事および型枠工事の次に、鉄筋70を配筋する。また、型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるために、図６に示すようなコン止めバー75を用いることが好ましい。
また、本実施の形態では、コンクリートのスランプは、１５ｃｍを標準とするが、１５ｃｍに限られるものではない。また、スランプとは、生コンクリートの流動性を示す指標である。生コンクリートを、上の内径が１０ｃｍ、下の内径が２０ｃｍ、高さが３０ｃｍの、ほぼ円錐台の中空のスランプコーンに詰める。そして、スランプコーンを鉛直上方に引き抜いた後に、生コンクリートが最初の高さからどのくらい下がるかを計測する。このどのくらい下がったかの計測値が、スランプであり、単位はｃｍで表わされる。また、スランプは、コンクリートを練るときに加える水の量によって変化する。加える水の量が多いと、生コンクリートは軟らかくなって、スランプは大きくなり、逆に、加える水の量が少ないと、生コンクリートは硬くなって、スランプは小さくなる。スランプが大きいほど、軟らかいコンクリートということになる。
【００４５】
また、本実施の形態では、配合設計時の単位水量は、１７５ｋｇ／ｍ３を標準とするが、１７５ｋｇ／ｍ３に限られるものではない。
（作用・効果）
以上説明したように、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる。このため、底盤20を設けるにあたって、地盤を深く掘削する必要がないので、掘削の手間を省くことができる。
また、本実施の形態では、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削による深い穴が生じることもない。このため、足場などの仮設工事を減らすことができるので、その分、仮設工事の費用を低く抑えることができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削により発生する残土が少なくて済む。このため、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができる。
また、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、立ち上り部40としての上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。したがって、上側立ち上り部41の肉厚を大きくしなくても済むので、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。このため、背景技術で説明したような「下側立ち上り部42よりも上側立ち上り部41の方に大きな土圧がかかる」という事態が生じないので、この点では安定しているといえる。
また、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、地盤が深く掘り下げられることから、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42の双方とも、高さが高くなるとともに、上側立ち上り部41については、外側からの土圧を考慮して肉厚を厚くしている。このため、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、その分、全体の重量が増すこととなる。したがって、べた基礎であるにもかかわらず、２０ｋＮ／ｍ２よりも大きな地耐力、例えば、３０ｋＮ／ｍ２以上の地耐力が必要となる。これに対し、本実施の形態では、地盤を深く掘り下げなくても済むことから、上側立ち上り部41について、高さを高くしなくてもよく、また、土圧を考慮して肉厚を厚くしなくてもよいので、その分、全体の重量の増加を抑えることができる。したがって、地盤を掘り下げる場合と比較して小さな地耐力を前提として設計できるのである。
【００４８】
また、本実施の形態では、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなることから、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
また、本実施の形態では、「式１」を満たすように設計されていることから、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなるので、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
そして、本実施の形態では、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10が形成されていることから、つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10が形成されていることから、滑動したり傾いたりすることなく、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
【００４９】
（変形例）
なお、底盤20の下側の辺に沿って形成される下側根入れ部34は、基礎が滑動する際に持ち上がって、受動土圧を失う可能性がある。このため、下側根入れ部34以外の根入れ部30で「式１」を満たすように設計し、施工する。そうすると、安全性がさらに高まり、より好ましい。
また、地盤の地表面の傾斜角度が１５度を超える場合には、例えば、図７に示すように、地盤を掘削して、傾斜角度が１５度以下の基礎面をつくる。そして、この傾斜角度が１５度以下の基礎面を地表面として、この上に底盤20を設ける。そうすると、安全性がさらに高まり、より好ましい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、「式１」および「式２」を満たすように形成したが、例えば、以下に示すように形成することもできる。
ここで、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）を「式３」とし、
「式３」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５１】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式１」に代えて「式３」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、滑動を確実に防止して、安全性をより一層高めることができる。
またここで、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃを「式４」とし、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式４」：（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５２】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式２」に代えて「式４」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、十分な安全性を保ちつつも、設計を容易にすることができる。
さらに、
「式３」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式４」：（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５３】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式１」に代えて「式３」を満たすようにするとともに、「式２」に代えて「式４」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、滑動を確実に防止して、安全性をより一層高めることができる上に、設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎のＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられる型枠であって周縁部に用いられるものの断面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられる型枠であって中央部に用いられるものの断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられるものであって型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるためのコン止めバーを示す斜視図。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の断面図。
【図８】従来のべた基礎の断面図。
【符号の説明】
【００５５】
10 傾斜地用べた基礎 20 底盤
30 根入れ部 31 Ｘ軸方向根入れ部
32 Ｚ軸方向根入れ部 33 上側根入れ部
34 下側根入れ部 35 中央根入れ部
36 側方根入れ部 40 立ち上り部
41 上側立ち上り部 42 下側立ち上り部
43 側方立ち上り部 50 砕石地業
55 捨てコン 60 浮かし型枠
61 足部 62 棒部
63 下桟木 64 ベニヤ
65 上桟木 66 コンクリート釘
67 雄ネジ部 68 ナット
69 貫通孔 70 鉄筋
75 コン止めバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜した地盤に設けられる傾斜地用べた基礎に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、傾斜地に建物を建設する際には、まず、傾斜した地盤を掘削して土を除去し、そこを平坦にする。そして、この平坦にした地盤に、例えば、図８に示すように、べた基礎を設ける。また、図８に示すべた基礎は、平坦な地盤の上に水平に設けられる底盤20と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備えている。ここで、傾斜の上側に位置する立ち上り部40を、上側立ち上り部41とし、また、傾斜の下側に位置する立ち上り部40を、下側立ち上り部42とする。また、図８に示すように、上側立ち上り部41の上端と、下側立ち上り部42の上端とは、同じ高さにしてある。また、べた基礎を設けた後に、べた基礎の周囲に土が埋め戻される。このため、図８に示すように、上側立ち上り部41は、上端付近まで土に埋もれることとなり、また、下側立ち上り部42は、下端付近のみが土に埋もれることとなる。ここで、下側立ち上り部42については、土に埋もれるのが下端付近のみであることから、外側からかかる土圧がさほど大きくないので、それほど肉厚を大きくしなくても済むが、上側立ち上り部41については、上端付近まで土に埋もれることから、外側から大きな土圧がかかるので、肉厚を大きくする必要がある。また、上側立ち上り部41にかかる土圧と下側立ち上り部42にかかる土圧とを比較すると、下側立ち上り部42にかかる土圧よりも、上側立ち上り部41にかかる土圧の方が大きいことから、図８に示すべた基礎全体としては、傾斜の下側へ押し下げようとする力が働くこととなる。そして、べた基礎全体を傾斜の下側へ押し下げようとする力よりも、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力の方が大きいことから、図８に示すべた基礎は、地盤上に安定することとなる。
【０００３】
なお、傾斜地に建物を建設する際の基礎としては、下記の特許文献１〜３がある。
【特許文献１】特開平１１−０８１４８３号公報
【特許文献２】特開平１０−１６８８９８号公報
【特許文献３】特開平０６−０２６０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８に示すべた基礎では、地盤を深く掘削する必要があることから、掘削の手間が煩雑である。また、掘削により深い穴ができることから、足場などの仮設工事が必須となる上に、仮設工事の費用がかさむ。また、掘削により残土が多く出ることから、残土を処理する手間が煩雑である上に、残土処理費用がかさむ。
また、上述したように、図８に示すべた基礎では、上側立ち上り部については、上端付近まで土に埋もれることから、外側から大きな土圧がかかるので、肉厚を大きくする必要があり、このために、施工が煩雑になる上に、施工費用がかさむ。
また、上述したように、図８に示すべた基礎では、上側立ち上り部にかかる土圧と下側立ち上り部にかかる土圧とを比較すると、下側立ち上り部にかかる土圧よりも、上側立ち上り部にかかる土圧の方が大きいことから、べた基礎全体としては、傾斜の下側へ押し下げようとする力が働くこととなるので、掘削して平坦にした地盤の上に底盤が設けられているものの、必ずしも安定とは限らない。
【０００５】
そこで、本発明は、地盤を深く掘削する必要をなくして、掘削の手間を省き、また、掘削による深い穴が生じないようにし、足場などの仮設工事を減らして、仮設工事の費用を低く抑え、また、掘削による残土の発生を極力少なくして、残土を処理する手間を低減させるとともに、残土処理費用を低く抑え、さらには、上側立ち上り部の肉厚を大きくしなくても済むようにして、施工を楽にするとともに、施工費用を低く抑えるようにした傾斜地用べた基礎を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、傾斜した地盤に設けられる傾斜地用べた基礎10に係るものであって、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40と、を備えていることを特徴とする。
ここで、本発明の傾斜地用べた基礎10の適用地盤は、砂質土、粘性土、ロームなど一般の住宅基礎地盤と同等（長期地耐力２０ｋＮ／ｍ２以上）の支持性能を得られる地盤である。
【０００７】
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「底盤20」は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられるものである。
また、「根入れ部30」は、底盤20の下面から下方へ向けて延びるものであり、地盤中に埋設されるものである。底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力が、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、最も大きく寄与するものであるが、この根入れ部30も、底盤20の下面から下方へ向けて延びて、地盤中に埋設されることから、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、大きく寄与するものである。
【０００８】
また、「立ち上り部40」は、底盤20の上面から上方へ向けて延び、建物の土台を支持するものである。つまり、立ち上り部40は、建物の土台を支持するためのものであり、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されるものである。またここで、傾斜の上側に位置する立ち上り部40を、上側立ち上り部41とし、また、傾斜の下側に位置する立ち上り部40を、下側立ち上り部42とする。本発明では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42が、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、本発明では、上側立ち上り部41も、下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる。このため、底盤20を設けるにあたって、地盤を深く掘削する必要がないので、掘削の手間を省くことができる。
また、本発明によれば、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削による深い穴が生じることもない。このため、足場などの仮設工事を減らすことができるので、その分、仮設工事の費用を低く抑えることができる。
また、本発明によれば、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削により発生する残土が少なくて済む。このため、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、立ち上り部40としての上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。したがって、上側立ち上り部41の肉厚を大きくしなくても済むので、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えることができる。
また、本発明によれば、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。このため、背景技術で説明したような「下側立ち上り部42よりも上側立ち上り部41の方に大きな土圧がかかる」という事態が生じないので、この点では安定しているといえる。
【００１１】
また、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、地盤が深く掘り下げられることから、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42の双方とも、高さが高くなるとともに、上側立ち上り部41については、土圧を考慮して肉厚を厚くしている。このため、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、その分、全体の重量が増すこととなる。したがって、２０ｋＮ／ｍ２よりも大きな地耐力、例えば、３０ｋＮ／ｍ２以上の地耐力が必要となるが、本発明によれば、地盤を深く掘り下げなくても済むことから、上側立ち上り部41について、高さを高くしなくてもよく、また、土圧を考慮して肉厚を厚くしなくてもよいので、その分、全体の重量の増加を抑えることができるので、地盤を掘り下げる場合と比較して小さな地耐力で設計できるのである。
【００１２】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の傾斜地用べた基礎10を限定したものであって、地盤の傾斜角度を「θ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を「Ｍ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を「Ｇ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を「Ｏ」とし、ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、底盤20の下面の断面係数を「Ｆ」とし、底盤20の下面の総面積を「Ａ」とし、根入れ部30における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、地盤の地耐力を「Ｃ」とし、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに根入れ部30が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とし、下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
また、「θ」は、地盤の傾斜角度を意味する。
また、「Ｍ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を意味する。すなわち、「Ｍ」は、建物の重量と、傾斜地用べた基礎10（底盤20、根入れ部30、および立ち上り部40を含む）の重量との和を意味する。また、傾斜地用べた基礎10の重量には、底盤20の重量と、根入れ部30の重量と、立ち上り部40の重量とが含まれる。建物の重量を「Ｍ１」とし、傾斜地用べた基礎10の重量を「Ｍ２」とし、底盤20の重量を「Ｍ２１」とし、根入れ部30の重量を「Ｍ２２」とし、立ち上り部40の重量を「Ｍ２３」とすると、「Ｍ」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２１」＋「Ｍ２２」＋「Ｍ２３」である。
【００１４】
また、「Ｇ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を意味する。
また、「Ｏ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を意味する。
また、「Ｈ」は、ＧとＯとの垂直方向のずれを意味する。
また、「Ｌ」は、ＧとＯとの水平方向のずれを意味する。
また、「Ｆ」は、底盤20の下面の断面係数を意味する。底盤20の下面の総面積「Ａ」＝Ｊ×Ｊの場合には、Ｆ＝Ｊ３÷６によって求めることができる。
また、「Ａ」は、底盤20の下面の総面積を意味する。
また、「Ｂ」は、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面の総面積を意味する。
【００１５】
またここで、傾斜した地盤の地表面に沿ってかつ傾斜を最も急角度で下る方向を「Ｘ軸方向」とし、また、傾斜した地盤の地表面に対して直交する方向を「Ｙ軸方向」とし、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方と直交する方向を「Ｚ軸方向」とする。また、例えば、底盤20が、平面視矩形とされ、また、いずれかの対向する２辺が、Ｘ軸と平行とされ、また、残りの対向する２辺が、Ｚ軸と平行とされているとする。そして、底盤20の下面には、Ｘ軸と平行な根入れ部30と、Ｚ軸と平行な根入れ部30とが設けられているとする。また、Ｘ軸と平行な根入れ部30を、Ｘ軸方向根入れ部31とし、また、Ｚ軸と平行な根入れ部30を、Ｚ軸方向根入れ部32とする。この場合、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面とは、Ｚ軸方向根入れ部32における、傾斜の下側を向く面を意味するものであり、その面積は、（Ｚ軸方向根入れ部32の上端部から下端部までの深さ）×（Ｚ軸方向根入れ部32における、Ｚ軸方向の幅）によって求めることができる。また、Ｚ軸方向根入れ部32が複数あれば、各Ｚ軸方向根入れ部32における傾斜の下側を向く面の面積の和が、「Ｂ」となる。なお、根入れ部30の上端部とは、根入れ部30における、底盤20下面との連設部を意味するものである。
【００１６】
また、「μ」は、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を意味する。
また、「Ｃ」は、地盤の地耐力を意味する。
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「Ｄ」は、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに、あるいは傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30が地盤から受ける圧力を意味する。
またここで、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30によって押圧される側の地盤内の土に生じる圧力を、「受動土圧」という。つまり、「受動土圧」とは、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、地盤内における根入れ部30を受け止める側の土に生じる圧力をいう。
【００１７】
また、受動土圧を「Ｐ」とし、土の湿潤単位体積重量を「γ」とし、受動土圧を求める点の地表面からの深さを「ｈ」とし、土の内部摩擦角を「φ」とし、土の粘着力を「Ｑ」とすると、受動土圧「Ｐ」は、下記の式によって求めることができる。
Ｐ＝γ×ｈ×ｔａｎ２（４５＋（φ÷２））＋２Ｑｔａｎ（４５＋（φ÷２））
この式によれば、受動土圧「Ｐ」は、地表面からの深さが深くなるに従って、次第に大きくなっていく。そして、受動土圧「Ｐ」の、地表面から根入れ部30の下端部までの平均値が、「Ｄ」に相当する。つまり、「Ｄ」は、地表面から根入れ部30の下端部までの、受動土圧「Ｐ」の平均値である。
【００１８】
そして、本発明では、傾斜地用べた基礎10は、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように形成されている。
つまり、本発明では、傾斜地用べた基礎10は、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように形成されている。
【００１９】
また、「Ｍ×ｓｉｎθ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の全体にかかる、傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）の力の大きさを意味するものである。
また、「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」は、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力を意味するものである。
また、「Ｂ×Ｄ」は、根入れ部30による、滑動を阻止する方向に働く抵抗力を意味するものである。
またここで、本発明では、傾斜地用べた基礎10が、「式１」および「式２」を満たすように形成されている、つまり、「式１」および「式２」を満たすように、傾斜地用べた基礎10の各部、具体的には、底盤20や根入れ部30など、が形成されているのである。
【００２０】
例えば、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、「式１」を満たすように、つまり、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」と抵抗力「Ｂ×Ｄ」との和が、「Ｍ×ｓｉｎθ」以上になるように、根入れ部30が形成されるのである。
また、抵抗力「Ｂ×Ｄ」を大きくするには、例えば、根入れ部30の数を増やして、総面積「Ｂ」を大きくすればよい。また、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。また、根入れ部30の数を増やすとともに、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。
このように、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくし、「式１」を満たすように設計すればよいのである。もちろん、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも大きくても、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくするように設計すれば、安定性をより一層高めることができるのである。
【００２１】
このように、「式１」を満たすように設計すれば、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなることから、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
そして、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成すれば、つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成すれば、滑動したり傾いたりすることなく、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、地盤を深く掘削する必要がないことから、掘削の手間を省くことができ、また、掘削による深い穴が生じないことから、足場などの仮設工事を減らすことができるので、仮設工事の費用を低く抑えることができ、また、掘削により発生する残土が少なくて済むことから、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができ、また、上側立ち上り部の肉厚を大きくしなくても済むことから、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えられる傾斜地用べた基礎を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は、本発明の実施の形態を示すものである。
図１は、傾斜地用べた基礎10の平面図、図２は、傾斜地用べた基礎10のＡ−Ａ線断面図、図３は、傾斜地用べた基礎10のＢ−Ｂ線断面図、図４は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられる型枠であって周縁部に用いられるものの断面図、図５は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられる型枠であって中央部に用いられるものの断面図、図６は、傾斜地用べた基礎10の施工に用いられるものであって型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるためのコン止めバー75を示す斜視図である。
【００２４】
（傾斜地用べた基礎10）
図１ないし図３に示すように、本実施の形態に係る傾斜地用べた基礎10は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤20と、底盤20の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部30と、底盤20の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部40とを備えている。
ここで、本実施の形態に係る傾斜地用べた基礎10の適用地盤は、砂質土、粘性土、ロームなど一般の住宅基礎地盤と同等（長期地耐力２０ｋＮ／ｍ２以上）の支持性能を得られる地盤である。
【００２５】
またここで、本実施の形態では、傾斜した地盤の地表面に沿ってかつ傾斜を最も急角度で下る方向を「Ｘ軸方向」とし、また、傾斜した地盤の地表面に対して直交する方向を「Ｙ軸方向」とし、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方と直交する方向を「Ｚ軸方向」とする。
（底盤20）
図２に示すように、底盤20は、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられるものである。
また、底盤20の傾斜角度は、１５度以下にすることが好ましい。
【００２６】
本実施の形態では、地盤の傾斜角度は、１５度以下である。このため、本実施の形態では、地盤を掘削することなく、傾斜した地表面の上にそのまま底盤20を設けている。
この底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力が、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、最も大きく寄与するものである。
また、図１に示すように、本実施の形態では、底盤20は、平面視矩形に形成されており、上側および下側の２辺が、Ｚ軸方向に平行とされ、水平方向に延びており、また、残りの２辺が、Ｘ軸方向に平行とされ、地盤の地表面に沿って傾斜している。
（根入れ部30）
図１ないし図３に示すように、根入れ部30は、底盤20の下面から下方へ向けて延びるものであり、地盤中に埋設されるものである。
【００２７】
この根入れ部30も、底盤20の下面から下方へ向けて延びて、地盤中に埋設されることから、地盤に対する傾斜地用べた基礎10の滑動阻止に、大きく寄与するものである。
また、図１ないし図３に示すように、本実施の形態では、底盤20の周縁部に沿うようにして、根入れ部30が設けられているとともに、底盤20の中央部をＺ軸方向に横切るようにして、根入れ部30が設けられている。より具体的には、底盤20の周縁部のうち上側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち下側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられ、また、底盤20の中央部を横切るようにして、Ｚ軸と平行な根入れ部30が設けられている。また、底盤20の周縁部のうち上側および下側以外の２辺に沿うようにして、Ｘ軸と平行な根入れ部30がそれぞれ設けられている。
【００２８】
また、Ｘ軸と平行な根入れ部30を、「Ｘ軸方向根入れ部31」とし、また、Ｚ軸と平行な根入れ部30を、「Ｚ軸方向根入れ部32」とする。
また、底盤20の上側の辺に沿って設けられている根入れ部30を「上側根入れ部33」とし、底盤20の下側の辺に沿って設けられている根入れ部30を「下側根入れ部34」とし、底盤20の中央部を横切るように設けられているものを「中央根入れ部35」とし、底盤20の上側および下側以外の２辺に沿って設けられている根入れ部30を「側方根入れ部36」とする。
（立ち上り部40）
立ち上り部40は、底盤20の上面から上方へ向けて延び、建物の土台を支持するものである。
【００２９】
つまり、立ち上り部40は、建物の土台を支持するためのものであり、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されるものである。
また、図１ないし図３に示すように、本実施の形態では、底盤20の周縁部に沿うようにして、立ち上り部40が設けられている。より具体的には、底盤20の周縁部のうち上側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な立ち上り部40が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち下側の辺に沿うようにして、Ｚ軸と平行な立ち上り部40が設けられ、また、底盤20の周縁部のうち上側および下側以外の２辺に沿うようにして、Ｘ軸と平行な立ち上り部40がそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、底盤20の上側の辺に沿って設けられている立ち上り部40を「上側立ち上り部41」とし、底盤20の下側の辺に沿って設けられている立ち上り部40を「下側立ち上り部42」とし、底盤20の上側および下側以外の２辺に沿って設けられている立ち上り部40を「側方立ち上り部43」とする。
図２に示すように、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42が、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成されている。このため、本実施の形態では、上側立ち上り部41も、下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。
【００３１】
また、図１および図２に示すように、本実施の形態では、上側立ち上り部41は、上側根入れ部33の鉛直上方に設けられている。そして、上側立ち上り部41と上側根入れ部33とは、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
また、図１および図２に示すように、本実施の形態では、下側立ち上り部42は、下側根入れ部34の鉛直上方に設けられている。そして、下側立ち上り部42と下側根入れ部34とは、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
また、図１および図３に示すように、本実施の形態では、左右の各側方立ち上り部43は、左右の各側方根入れ部36の鉛直上方にそれぞれ設けられている。そして、各側方立ち上り部43と各側方根入れ部36とは、それぞれ、底盤20を挟んで鉛直方向に連続するように形成されている。
【００３２】
また、図２および図３に示すように、本実施の形態では、上側立ち上り部41の上端部の高さと、下側立ち上り部42の上端部の高さと、左右の両側方立ち上り部43の上端部の高さとは、等しくしてある。これにより、立ち上り部40の上端部は水平になっている。
（地盤と底盤20と根入れ部30との関係）
ここで、地盤の傾斜角度を「θ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を「Ｍ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を「Ｇ」とし、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を「Ｏ」とし、ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、底盤20の下面の断面係数を「Ｆ」とし、底盤20の下面の総面積を「Ａ」とし、根入れ部30における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、地盤の地耐力を「Ｃ」とし、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに根入れ部30が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とする。
【００３３】
つまり、「θ」は、地盤の傾斜角度を意味する。
また、「Ｍ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の総重量を意味する。
すなわち、「Ｍ」は、建物の重量と、傾斜地用べた基礎10（底盤20、根入れ部30、および立ち上り部40を含む）の重量との和を意味する。また、傾斜地用べた基礎10の重量には、底盤20の重量と、根入れ部30の重量と、立ち上り部40の重量とが含まれる。建物の重量を「Ｍ１」とし、傾斜地用べた基礎10の重量を「Ｍ２」とし、底盤20の重量を「Ｍ２１」とし、根入れ部30の重量を「Ｍ２２」とし、立ち上り部40の重量を「Ｍ２３」とすると、「Ｍ」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２」＝「Ｍ１」＋「Ｍ２１」＋「Ｍ２２」＋「Ｍ２３」である。
【００３４】
また、「Ｇ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の重心を意味する。
また、「Ｏ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の回転中心を意味する。
また、「Ｈ」は、ＧとＯとの垂直方向のずれを意味する。
また、「Ｌ」は、ＧとＯとの水平方向のずれを意味する。
また、「Ｆ」は、底盤20の下面の断面係数を意味する。底盤20の下面の総面積「Ａ」＝Ｊ×Ｊの場合には、Ｆ＝Ｊ３÷６によって求めることができる。
また、「Ａ」は、底盤20の下面の総面積を意味する。
また、「Ｂ」は、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面の総面積を意味する。
【００３５】
本実施の形態では、根入れ部30における、傾斜の下側を向く面とは、Ｚ軸方向根入れ部32における、傾斜の下側を向く面を意味するものであり、その面積は、（Ｚ軸方向根入れ部32の上端部から下端部までの深さ）×（Ｚ軸方向根入れ部32における、Ｚ軸方向の幅）によって求めることができる。また、Ｚ軸方向根入れ部32が複数あれば、各Ｚ軸方向根入れ部32における傾斜の下側を向く面の面積の和が、「Ｂ」となる。なお、根入れ部30の上端部とは、根入れ部30における、底盤20下面との連設部を意味するものである。
また、「μ」は、地盤と底盤20の下面との間の摩擦係数を意味する。
またここで、地盤が粘性土であり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．３５であり、また、地盤が砂質土およびロームであり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．４５であり、また、地盤が砂利または砂であり、かつ、底盤20がコンクリート造であれば、μ＝０．５５である。
【００３６】
また、「Ｃ」は、地盤の地耐力を意味する。
また、地耐力とは、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどの程度あるかを示す指標である。
また、「Ｄ」は、傾斜地用べた基礎10が滑動するときに、あるいは傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30が地盤から受ける圧力を意味する。
また、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、根入れ部30によって押圧される側の地盤内の土に生じる圧力を、「受動土圧」という。つまり、「受動土圧」とは、傾斜地用べた基礎10が滑動しようとするときに、地盤内における根入れ部30を受け止める側の土に生じる圧力をいう。
【００３７】
また、受動土圧を「Ｐ」とし、土の湿潤単位体積重量を「γ」とし、受動土圧を求める点の地表面からの深さを「ｈ」とし、土の内部摩擦角を「φ」とし、土の粘着力を「Ｑ」とすると、受動土圧「Ｐ」は、下記の式によって求めることができる。
Ｐ＝γ×ｈ×ｔａｎ２（４５＋（φ÷２））＋２Ｑｔａｎ（４５＋（φ÷２））
この式によれば、受動土圧「Ｐ」は、地表面からの深さが深くなるに従って、次第に大きくなっていく。そして、受動土圧「Ｐ」の、地表面から根入れ部30の下端部までの平均値が、「Ｄ」に相当する。つまり、「Ｄ」は、地表面から根入れ部30の下端部までの、受動土圧「Ｐ」の平均値である。
【００３８】
そして、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されている。
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
つまり、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように形成されている。
【００３９】
また、「Ｍ×ｓｉｎθ」は、建物および傾斜地用べた基礎10の全体にかかる、傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）の力の大きさを意味するものである。
また、「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」は、底盤20の下面と地盤との間に働く摩擦力を意味するものである。
また、「Ｂ×Ｄ」は、根入れ部30による、滑動を阻止する方向に働く抵抗力を意味するものである。
またここで、本実施の形態では、傾斜地用べた基礎10が、「式１」および「式２」を満たすように形成されている、つまり、「式１」および「式２」を満たすように、傾斜地用べた基礎10の各部、具体的には、底盤20や根入れ部30など、が形成されているのである。
【００４０】
例えば、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、「式１」を満たすように、つまり、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」と抵抗力「Ｂ×Ｄ」との和が、「Ｍ×ｓｉｎθ」以上になるように、根入れ部30が形成されるのである。
また、抵抗力「Ｂ×Ｄ」を大きくするには、例えば、根入れ部30の数を増やして、総面積「Ｂ」を大きくすればよい。また、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。また、根入れ部30の数を増やすとともに、根入れ部30の上端部から下端部までの深さを深くして、総面積「Ｂ」を大きくしてもよい。
このように、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも小さければ、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を大きくし、「式１」を満たすように設計すればよいのである。
【００４１】
もちろん、摩擦力「Ｍ×ｃｏｓθ×μ」が、「Ｍ×ｓｉｎθ」よりも大きくても、根入れ部30の数を増やすなり、根入れ部30の深さを深くするなり、根入れ部30の数を増やすとともに深さを深くするなどして、総面積「Ｂ」を少しでも大きくするように設計すれば、安定性をより一層高めることができるのである。
（施工方法）
まず、傾斜地用べた基礎10を設ける前に、地盤の締め固めを十分に行う。
良好な地盤の場合、傾斜地用べた基礎10の底盤20下の砕石地業50は、最小厚さを６０ｍｍとする。
【００４２】
また、傾斜地用べた基礎10の外周など、型枠建て込みに墨出しが必要な部分は、捨てコン55を設けるが、一般耐圧盤下の捨てコン55は省略できる。
また、外周の根入れ部30の法切り部は、締め固めを十分行い法面をモルタル養生することで、砕石地業50を省略できる。
また、法面角度は、砂質土の場合は４５度、粘性土の場合は６０度を標準とする。
また、防水性能の向上やひび割れ防止のため、立ち上り部40を含めて、コンクリートは、できる限り一体打ちにすることが好ましい。このため、本実施の形態では、図４および図５に示す、浮かし型枠60を用いる。
【００４３】
また、図４および図５に示すように、浮かし型枠60は、足部61と、足部61から上方へ向けて延びる棒状の棒部62と、棒部62の上端付近に支持される下桟木63と、下桟木63から上方へ向けて延びるように下桟木63に固定されるベニヤ64と、ベニヤ64の上端に固定される上桟木65とを備える。
また、足部61は、コンクリート釘66などで、捨てコン55の上面に固定される。
また、棒部62の上端付近には、雄ネジが形成されて雄ネジ部67とされているとともに、雄ネジ部67にはナット68が螺合されている。
また、下桟木63における、棒部62に対応する位置には、下桟木63を上下に貫通する貫通孔69が設けられている。この貫通孔69の内径は、棒部62の上端付近の雄ネジ部67の外径よりは大きく、かつ、雄ネジ部67に螺合されるナット68の外径よりは小さくしてある。そして、この貫通孔69には、下側から、棒部62の上端付近の雄ネジ部67が挿入されるようになっている。そして、ナット68を右回りあるいは左回りに回すことで、下桟木63の高さを、ひいてはベニヤ64の高さを、上下に調整できるようになっている。
【００４４】
また、地業工事および型枠工事の次に、鉄筋70を配筋する。また、型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるために、図６に示すようなコン止めバー75を用いることが好ましい。
また、本実施の形態では、コンクリートのスランプは、１５ｃｍを標準とするが、１５ｃｍに限られるものではない。また、スランプとは、生コンクリートの流動性を示す指標である。生コンクリートを、上の内径が１０ｃｍ、下の内径が２０ｃｍ、高さが３０ｃｍの、ほぼ円錐台の中空のスランプコーンに詰める。そして、スランプコーンを鉛直上方に引き抜いた後に、生コンクリートが最初の高さからどのくらい下がるかを計測する。このどのくらい下がったかの計測値が、スランプであり、単位はｃｍで表わされる。また、スランプは、コンクリートを練るときに加える水の量によって変化する。加える水の量が多いと、生コンクリートは軟らかくなって、スランプは大きくなり、逆に、加える水の量が少ないと、生コンクリートは硬くなって、スランプは小さくなる。スランプが大きいほど、軟らかいコンクリートということになる。
【００４５】
また、本実施の形態では、配合設計時の単位水量は、１７５ｋｇ／ｍ３を標準とするが、１７５ｋｇ／ｍ３に限られるものではない。
（作用・効果）
以上説明したように、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる。このため、底盤20を設けるにあたって、地盤を深く掘削する必要がないので、掘削の手間を省くことができる。
また、本実施の形態では、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削による深い穴が生じることもない。このため、足場などの仮設工事を減らすことができるので、その分、仮設工事の費用を低く抑えることができる。
【００４６】
また、本実施の形態では、地盤を深く掘削しなくても済むことから、掘削により発生する残土が少なくて済む。このため、残土を処理する手間を低減できるとともに、残土処理費用を低く抑えることができる。
また、本実施の形態では、底盤20が、傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられ、また、立ち上り部40としての上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、底盤20の上面から上方へ向けて延びるように形成される。このため、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。したがって、上側立ち上り部41の肉厚を大きくしなくても済むので、施工が楽であるとともに、施工費用を低く抑えることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、上側立ち上り部41も下側立ち上り部42も、土に埋もれることはない。このため、背景技術で説明したような「下側立ち上り部42よりも上側立ち上り部41の方に大きな土圧がかかる」という事態が生じないので、この点では安定しているといえる。
また、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、地盤が深く掘り下げられることから、上側立ち上り部41および下側立ち上り部42の双方とも、高さが高くなるとともに、上側立ち上り部41については、外側からの土圧を考慮して肉厚を厚くしている。このため、背景技術で説明した、図８に示すべた基礎では、その分、全体の重量が増すこととなる。したがって、べた基礎であるにもかかわらず、２０ｋＮ／ｍ２よりも大きな地耐力、例えば、３０ｋＮ／ｍ２以上の地耐力が必要となる。これに対し、本実施の形態では、地盤を深く掘り下げなくても済むことから、上側立ち上り部41について、高さを高くしなくてもよく、また、土圧を考慮して肉厚を厚くしなくてもよいので、その分、全体の重量の増加を抑えることができる。したがって、地盤を掘り下げる場合と比較して小さな地耐力を前提として設計できるのである。
【００４８】
また、本実施の形態では、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなることから、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
また、本実施の形態では、「式１」を満たすように設計されていることから、建物および傾斜地用べた基礎10の全体が傾斜の下側方向（Ｘ軸方向）へ向けて滑動しようとする力よりも、滑動を阻止する方向に働く力の方が大きくなるので、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
そして、本実施の形態では、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10が形成されていることから、つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10が形成されていることから、滑動したり傾いたりすることなく、傾斜した地盤の地表面に安定して留まるのである。
【００４９】
（変形例）
なお、底盤20の下側の辺に沿って形成される下側根入れ部34は、基礎が滑動する際に持ち上がって、受動土圧を失う可能性がある。このため、下側根入れ部34以外の根入れ部30で「式１」を満たすように設計し、施工する。そうすると、安全性がさらに高まり、より好ましい。
また、地盤の地表面の傾斜角度が１５度を超える場合には、例えば、図７に示すように、地盤を掘削して、傾斜角度が１５度以下の基礎面をつくる。そして、この傾斜角度が１５度以下の基礎面を地表面として、この上に底盤20を設ける。そうすると、安全性がさらに高まり、より好ましい。
【００５０】
また、上記実施の形態では、傾斜地用べた基礎10は、「式１」および「式２」を満たすように形成したが、例えば、以下に示すように形成することもできる。
ここで、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）を「式３」とし、
「式３」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５１】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式１」に代えて「式３」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、滑動を確実に防止して、安全性をより一層高めることができる。
またここで、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃを「式４」とし、
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式４」：（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５２】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式２」に代えて「式４」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、十分な安全性を保ちつつも、設計を容易にすることができる。
さらに、
「式３」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
および
「式４」：（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ
を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
【００５３】
つまり、（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）、かつ、（Ｍ÷Ａ）≦Ｃ、の条件を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
すなわち、「式１」に代えて「式３」を満たすようにするとともに、「式２」に代えて「式４」を満たすように、傾斜地用べた基礎10を形成する。
そうすると、滑動を確実に防止して、安全性をより一層高めることができる上に、設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎のＡ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられる型枠であって周縁部に用いられるものの断面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられる型枠であって中央部に用いられるものの断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の施工に用いられるものであって型枠内に流し込んだ生コンクリートが傾斜面に沿って流れ出さないように止めるためのコン止めバーを示す斜視図。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る傾斜地用べた基礎の断面図。
【図８】従来のべた基礎の断面図。
【符号の説明】
【００５５】
10 傾斜地用べた基礎 20 底盤
30 根入れ部 31 Ｘ軸方向根入れ部
32 Ｚ軸方向根入れ部 33 上側根入れ部
34 下側根入れ部 35 中央根入れ部
36 側方根入れ部 40 立ち上り部
41 上側立ち上り部 42 下側立ち上り部
43 側方立ち上り部 50 砕石地業
55 捨てコン 60 浮かし型枠
61 足部 62 棒部
63 下桟木 64 ベニヤ
65 上桟木 66 コンクリート釘
67 雄ネジ部 68 ナット
69 貫通孔 70 鉄筋
75 コン止めバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤と、
底盤の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部と、
底盤の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部と、
を備えていることを特徴とする傾斜地用べた基礎。
【請求項２】
地盤の傾斜角度を「θ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の総重量を「Ｍ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の重心を「Ｇ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の回転中心を「Ｏ」とし、
ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、
ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、
底盤の下面の断面係数を「Ｆ」とし、
底盤の下面の総面積を「Ａ」とし、
根入れ部における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、
地盤と底盤の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、
地盤の地耐力を「Ｃ」とし、
傾斜地用べた基礎が滑動するときに根入れ部が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とし、
下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１記載の傾斜地用べた基礎。
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
【請求項１】
傾斜した地盤の地表面に沿って傾斜して設けられる底盤と、
底盤の下面から下方へ向けて延び地盤内に埋設される根入れ部と、
底盤の上面から上方へ向けて延び建物の土台を支持する立ち上り部と、
を備えていることを特徴とする傾斜地用べた基礎。
【請求項２】
地盤の傾斜角度を「θ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の総重量を「Ｍ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の重心を「Ｇ」とし、
建物および傾斜地用べた基礎の回転中心を「Ｏ」とし、
ＧとＯとの垂直方向のずれを「Ｈ」とし、
ＧとＯとの水平方向のずれを「Ｌ」とし、
底盤の下面の断面係数を「Ｆ」とし、
底盤の下面の総面積を「Ａ」とし、
根入れ部における傾斜の下側を向く面の総面積を「Ｂ」とし、
地盤と底盤の下面との間の摩擦係数を「μ」とし、
地盤の地耐力を「Ｃ」とし、
傾斜地用べた基礎が滑動するときに根入れ部が地盤から受ける圧力を「Ｄ」とし、
下記の「式１」および「式２」を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１記載の傾斜地用べた基礎。
「式１」：（Ｍ×ｃｏｓθ×μ）＋（Ｂ×Ｄ）≧（Ｍ×ｓｉｎθ）
「式２」：（Ｍ×ｃｏｓθ÷Ａ）＋（（Ｍ×ｓｉｎθ×Ｈ）＋（Ｍ×ｃｏｓθ×Ｌ））÷Ｆ≦Ｃ
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１９９８（Ｐ２００９−１９９８Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６２１３６（Ｐ２００７−１６２１３６）
【出願日】平成１９年６月２０日（２００７．６．２０）
【出願人】（５９２１９０９６９）株式会社アールシーコア (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２０日（２００７．６．２０）
【出願人】（５９２１９０９６９）株式会社アールシーコア (21)
【Ｆターム（参考）】
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