土留め と 建築 の 工法 と 種類 と 役割 について

土留め と 建築 の 基本知識

土留め（どどめ）とは、建設工事や地盤改良の際に土地が崩れたり、土砂が流れ出たりするのを防ぐために設置される壁のことです。建築現場において、この土留めは安全確保と工事の効率化に不可欠な要素となっています。

 

土留めは「山留め（やまどめ）」とも呼ばれ、実務ではどちらの用語も使用されています。ただし、建築学会の規準書では「山留め」という用語が主に使われる傾向にあります。

 

建築現場で土留めが必要となる状況は多岐にわたります。例えば、地下室を持つ建物の基礎工事や、高低差のある敷地での建設工事などが挙げられます。土留めがなければ、掘削した土砂が崩れ落ち、作業員の安全を脅かすだけでなく、工事の進行にも大きな支障をきたします。

 

土留めの役割と建築現場での重要性

土留めが建築現場で果たす役割は非常に重要です。主な役割としては以下のようなものがあります。

 

1. 安全の確保
   • 作業員の安全を守る
   • 周辺住民や通行人の安全を確保
   • 事故防止と安全な作業環境の提供
2. 環境保護
   • 斜面崩壊の防止
   • 土砂流出の抑制
   • 周囲の生態系への影響を最小限に抑える
3. 工事の効率化
   • 掘削作業の円滑化
   • コンクリート打設の品質確保
   • 工期短縮への貢献

土留めがない状態で掘削を進めると、土砂が流れ込んでコンクリートを適切に打設できなくなったり、養生中のコンクリートと土砂が混ざってしまったりする問題が発生します。最悪の場合、土砂が作業員に覆いかぶさる危険性もあります。

 

このように、土留めは単なる工事の一部ではなく、人命にも関わる重要な安全対策なのです。適切な土留め工法の選択と設置は、建築プロジェクトの成功と安全に直結しています。

 

土留めと擁壁の違いと建築基準法の関係

土留めと擁壁は似た概念ですが、厳密には異なるものです。その違いを理解することは、建築プロジェクトを進める上で重要です。

 

土留めと擁壁の違い

• 土留め：自宅の敷地を造成する際に盛った土や、斜面を削ってできた崖が崩落しないように土をせき止めるための「工事」を指します。
• 擁壁：土留め工事によって作られる「構造物」のことです。コンクリートやブロック、合板などを下地として作る壁を擁壁と呼びます。

つまり、土留めは工事の行為そのもの、擁壁はその結果として作られる構造物という関係にあります。

 

建築基準法との関係
土留めとして設置される擁壁は、建築基準法の規制を受けます。特に以下の点に注意が必要です。

• 土留めの高さが2mを超える場合、建築基準法による確認申請を提出する必要があります。
• 地方自治体の条例に従って建造しなければなりません。
• 花壇の縁やフェンスの基礎なども土留めと呼ばれることがありますが、これらも建築基準法に準じる必要があります。

建築基準法では、擁壁の構造や強度について詳細な規定があり、これに従わない場合は違法建築となる可能性があります。特に高さのある擁壁は、地震や豪雨時の安全性を考慮した設計が求められます。

 

建築プロジェクトを計画する際は、土留めと擁壁の違いを理解した上で、適切な法規制に従った設計・施工を行うことが重要です。

 

土留めの種類と建築工事での適用場面

土留めには様々な種類があり、建築工事の状況や目的に応じて最適なものを選択することが重要です。主な土留めの種類とその適用場面について見ていきましょう。

 

1. 材料による分類

• 木製土留め
  • 特徴：見た目が自然で美しい、比較的安価
  • 適用場面：小規模な庭園や公園、一時的な土留めが必要な場所
  • 注意点：時間が経つと腐りやすいため、定期的なメンテナンスが必要
• コンクリート製土留め
  • 特徴：非常に強固で長持ち
  • 適用場面：大規模な建設プロジェクト、永久的な土留めが必要な場所
  • 注意点：設置に時間とコストがかかる
• 鋼製土留め
  • 特徴：強度と耐久性に優れている
  • 適用場面：重い負荷がかかる場所、海辺の工事
  • 注意点：サビ防止処理が必要
• プラスチック製土留め
  • 特徴：軽量で取り扱いやすく、腐食しない
  • 適用場面：庭園などの小規模な土留め
  • 注意点：強度が他の材料に比べて劣る

  2. 工法による分類

  • 親杭横矢板工法
    • 特徴：H鋼などの親杭を先に打ち込み、掘削しながら横矢板を入れていく
    • 適用場面：高低差のある敷地で高い方の土を押さえる場合
    • 注意点：地盤が柔らかい場所には不向き
  • 鋼矢板工法（シートパイル工法）
    • 特徴：止水性に優れ、しっかりと土を留められる
    • 適用場面：地下水位が高い場所、軟弱地盤
    • 注意点：騒音・振動が発生する
  • 鋼管矢板工法
    • 特徴：鋼管を連続的に打ち込む、高い剛性と止水性
    • 適用場面：大深度掘削、水際の工事
    • 注意点：コストが高い
  • ソイルセメント壁工法
    • 特徴：土とセメントを混合して壁を作る
    • 適用場面：環境への影響を最小限にしたい場合
    • 注意点：強度が他の工法に比べて劣ることがある
  • 場所打ち鉄筋コンクリート壁工法
    • 特徴：現場で鉄筋を組み、コンクリートを打設
    • 適用場面：永久構造物として使用する場合
    • 注意点：工期が長くなる傾向がある

    建築工事において、これらの土留め工法は単独で使用されることもあれば、複数の工法を組み合わせて使用されることもあります。現場の状況、地盤条件、工期、コスト、周辺環境への影響などを総合的に判断して、最適な工法を選択することが重要です。

     

    土留めの設置方法と建築工事での注意点

    土留めの設置は、建築工事の安全性と効率性に直結する重要な工程です。ここでは、土留めの基本的な設置方法と、建築工事における注意点について詳しく解説します。

     

    土留めの基本的な設置手順

    1. 計画段階
       • 設置場所の土質調査
       • 土の種類や傾斜、支える土の量を考慮
       • 適切な材料とサイズの選定
       • 法規制の確認（建築基準法、自治体の条例など）
    2. 掘削作業
       • 土留めを設置するための溝を掘削
       • 土留めが安定して立つために必要な深さと幅を確保
       • 地下水の処理方法の検討
    3. 設置作業
       • 土留め材料を溝に設置
       • 水平・垂直を確保
       • 木製やプラスチック製の場合は地面に打ち込む
    4. 固定作業
       • 補強材を使用して土留めを固定
       • コンクリート製の場合はコンクリートを流し込む
       • 腹起し・切梁・火打などの支保工の設置
    5. 土の充填
       • 土留めの背面に土を戻す
       • 土をしっかりと締め固める
       • 排水設備の設置（必要に応じて）

    建築工事における注意点

    1. 安全対策
       • 作業員の安全を確保するための保護具着用の徹底
       • 安全教育の実施
       • 土留め崩壊の兆候を見逃さないための定期点検
       • 雨天時の対策（排水設備の確認など）
    2. 周辺環境への配慮
       • 振動・騒音の抑制
       • 粉塵対策
       • 近隣住民への事前説明と理解の獲得
       • 交通への影響の最小化
    3. 品質管理
       • 設計通りの施工の確認
       • 材料の品質チェック
       • 定期的な強度確認
       • 水平・垂直の精度管理
    4. コスト管理
       • 適切な工法選択によるコスト最適化
       • 工期の厳守
       • 材料のロス削減
       • 追加工事の発生防止
    5. 法規制の遵守
       • 建築基準法の確認申請（高さ2m超の場合）
       • 自治体の条例への対応
       • 必要な許認可の取得
       • 検査への対応

    土留め工事は、見えない部分の工事であるため軽視されがちですが、建築物の安全性に直結する重要な工程です。特に大規模な建築工事や地下室を有する建物の場合、専門的な知識と経験を持った業者による施工が不可欠です。DIYで行う場合も、小規模なものに限定し、安全性を最優先に考えることが重要です。

     

    土留めのDIYと建築プロジェクトでのコスト比較

    小規模な土留めであれば、DIYで施工することも可能です。しかし、大規模なプロジェクトや安全性が特に求められる場合は、専門業者への依頼が必須となります。ここでは、DIYと専門業者による施工のコスト比較や、それぞれのメリット・デメリットについて解説します。

     

    DIYでの土留め施工
    DIYで土留めを行う場合、主に以下のような小規模な工事が対象となります。

    • 庭の花壇の縁
    • 小さな段差の処理
    • 低い擁壁（高さ1m未満）

    DIYのコスト目安

    • 木製土留め：1m当たり約3,000円～10,000円
    • レンガ・ブロック：1m当たり約5,000円～15,000円
    • プラスチック製：1m当たり約2,000円～8,000円

    DIYのメリット

    • コストを大幅に抑えられる
    • 自分の好みのデザインにできる
    • 作業スケジュールを自由に決められる
    • 達成感を得られる

    DIYのデメリット

    • 専門知識がないと安全性に問題が生じる可能性がある
    • 工具や機材の準備が必要
    • 時間と労力がかかる
    • 法規制への対応が難しい場合がある

    専門業者による土留め施工
    専門業者に依頼する場合、以下のような工事が対象となります。

    • 高さのある擁壁（1m以上）
    • 地下室を有する建物の土留め
    • 軟弱地盤での土留め
    • 水が関係する場所での土留め

    専門業者のコスト目安

    • 親杭横矢板工法：1㎡当たり約20,000円～50,000円
    • 鋼矢板工法：1㎡当たり約30,000円～70,000円
    • 場所打ちコンクリート壁：1㎡当たり約40,000円～100,000円
    • 鋼管矢板工法：1㎡当たり約50,000円～120,000円

    ※上記の価格は一般的な目安であり、地域や現場条件、材料費の変動などにより大きく異なる場合があります。

     

    専門業者依頼のメリット

    • 安全性の確保
    • 専門的な知識と経験による質の高い施工
    • 法規制への適切な対応
    • 保証やアフターサービスがある場合が多い
    • 責任の所在が明確

    専門業者依頼のデメリット

    • コストが高くなる
    • スケジュールの調整が必要
    • 自分の理想通りにならない場合がある

    コスト比較の実例
    例えば、長さ10m、高さ1.5mの擁壁を設置する場合。

    • DIY（ブロック積み）：約15万円～25万円（材料費のみ）
    • 専門業者（ブロック積み）：約45万円～75万円（材料費+施工費）
    • 専門業者（鉄筋コンクリート造）：約70万円～120万円（材料費+施工費）

    DIYと専門業者では2～3倍のコスト差がありますが、安全性や耐久性、法的責任などを考慮すると、特に規模の大きな土留めや重要な建築プロジェクトでは専門業者への依頼が推奨されます。

     

    DIYで施工する場合でも、事前に自治体の条例や建築基準法を確認し、必要に応じて専門家のアドバイスを受けることが重要です。特に高さ2m以上の擁壁は建築確認申請が必要となるため、DIYでの施工は避けるべきでしょう。

     

    土留めの最新技術と建築業界のトレンド

    建築業界における土留め技術も、時代とともに進化しています。最新の技術やトレンドを把握することで、より効率的で安全、環境に配慮した土留め工事が可能になります。ここでは、現在注目されている土留めの最新技術と建築業界のトレンドについて紹介します。

     

    1. ICT・IoT技術の活用
    最新の土留め工事では、情報通信技術（ICT）やモノのインターネット（IoT）を活用した施工管理が増えています。

     

    • 3Dスキャナーとドローン：地形や現場状況を正確に把握するために3Dスキャナーやドローンを使用し、精密な測量と設計を実現
    • センサー技術：土留め壁に各種センサーを設置し、変位や水圧、温度などをリアルタイムでモニタリング
    • BIM（Building Information Modeling）：3次元モデルを用いた設計・施工管理により、土留め工事の精度向上と工期短縮を実現

    2. 環境配慮型の土留め工法
    環境への負荷を減らす土留め工法が注目されています。

     

    • 緑化技術との融合：土留め壁に植物を組み合わせた「緑化擁壁」の採用
    • リサイクル材の活用：廃タイヤやリサイクルプラスチックを利用した環境配慮型の土留め材
    • 低炭素型工法：CO2排出量を抑えた材料や施工方法の採用
    • 透水性土留め：雨水の地下浸透を促進し、水循環を維持する透水性の高い土留め構造

    3. 省力化・無人化技術
    人手不足対策として、省力化・無人化技術の導入が進んでいます。

     

    • 自動化施工機械：GPS制御による自動掘削や自動打設システム
    • 遠隔操作技術：危険な作業を遠隔操作で行うロボット技術
    • プレキャスト工法の進化：工場で製作した部材を現場で組み立てる工法の高度化
    • 3Dプリンティング技術：複雑な形状の土留め構造物を3Dプリンターで製作する技術の研究

    4. 耐震性能の向上
    近年の大規模地震を受けて、土留めの耐震性能向上が重視されています。

     

    • 制震・免震技術の応用：地震エネルギーを吸収する制震装置の土留めへの応用
    • 高強度・高靭性材料：繊維補強コンクリートなど、従来より強度と靭性に優れた材料の採用
    • 動的解析に基づく設計：地震時の挙動をシミュレーションした高度な設計手法
    • ハイブリッド構造：異なる材料や工法を組み合わせた複合的な土留め構造

    5. 建築業界のトレンド
    土留め工事を含む建築業界全体のトレンドとしては、以下のような動きがあります。

     

    • SDGs対応：持続可能な開発目標に沿った環境配慮型の工法や材料の選定
    • レジリエンス（強靭性）の重視：災害に強い土留め構造の採用
    • デジタルツイン：実際の土留め構造物とデジタル空間上の双子を作り、リアルタイムでの状態監視や予測を行う技術
    • 工期短縮・コスト削減：プレファブ化やモジュール化による効率的な施工
    • 地域特性への適応：地域の気候や地質に最適化された土留め工法の開発

    これらの最新技術やトレンドは、土留め工事の安全性向上だけでなく、環境負荷の低減、コスト削減、工期短縮など多くのメリットをもたらします。建築プロジェクトを計画する際は、これらの新技術を積極的に検討し、最適な土留め工法を選択することが重要です。

     

    ただし、新技術の導入には初期コストがかかる場合もあるため、プロジェクトの規模や重要度、予算などを総合的に判断して決定する必要があります。