セメントミルクとは杭の基礎知識と地盤改良の全手順

セメントミルクとは何か、杭と地盤改良の基本

セメントミルクを使えば使うほど、地盤が強くなるとは限りません。

セメントミルクと杭工事の3つのポイント

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セメントミルクとは何か

セメントと水を混ぜた液体で、杭と地盤を一体化させるために地中に注入する材料です。

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リフォームでかかる費用

柱状改良工法では70〜100万円、鋼管杭工法では110〜140万円が一般的な相場です。

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撤去時に注意すべきこと

杭を引き抜いた後にセメントミルクを埋め戻すと、産業廃棄物になるケースがあり法的リスクを伴います。

このページの目次

セメントミルクとは何か、杭と地盤改良の基本

セメントミルクとは何か：杭工事での定義と役割

セメントミルクとは、セメントと水を混ぜ合わせた液状の材料で、正式には「セメントスラリー」と呼ばれることもあります。見た目は白っぽいミルク状の液体で、地中に注入すると時間をかけて硬化し、土や杭と一体化します。杭工事において、この材料が果たす役割は非常に重要です。

参考）https://www.token.co.jp/estate/useful/archipedia/word.php?jid=00016&wid=00207&wdid=01wid=00207href="https://www.token.co.jp/estate/useful/archipedia/word.php?jid=00016&wid=00207&wdid=01">https://www.token.co.jp/estate/useful/archipedia/word.php?jid=00016&wid=00207&wdid=01wdid=01" target="_blank" rel="noopener">【東建コーポ】セメントミルク工法｜建築用語辞書wid=00207href="https://www.token.co.jp/estate/useful/archipedia/word.php?jid=00016&wid=00207&wdid=01">https://www.token.co.jp/estate/useful/archipedia/word.php?jid=00016&wid=00207&wdid=01wdid=01" target="_blank" rel="noopener">【東建コーポ】セメントミルク工法｜建築用語辞書

杭工事における用途は大きく3つに分かれます。

参考）一般工法 / セメントミルク工法

掘削液：地盤を掘削する際に孔壁の崩壊を防ぐために注入する
根固め液：支持層付近でセメントミルクの配合を濃くして、杭先端を強固に固定する
杭周固定液：杭の周囲に充填して、杭と地盤の摩擦力を高める

つまり、掘削・固定・定着の3段階すべてでセメントミルクが使われているということですね。

リフォームや建て替えの相談をする際、「杭が必要かどうか」を業者に確認するだけでなく、どの液体をどの深度に注入するかまで把握しておくと、施工後のトラブルを防ぎやすくなります。地盤調査報告書を入手して、施工図と照合するのが基本です。

セメントミルク工法の杭施工における手順と流れ

セメントミルク工法は、「プレボーリング根固め工法」の代表的な種類のひとつです。「プレ（事前に）ボーリング（穴を掘る）」という名前の通り、先に穴を掘ってから杭を建て込む方法です。打撃を使わないため、市街地でも騒音・振動が少ない点が特徴です。

施工の流れを順番に整理すると、以下のようになります。

参考）https://www.maeta.co.jp/maetaProinfo/_old/Products_info/2017_04/Pile_method_6_P04.pdf

1. スパイラルオーガで掘削液（薄いセメントミルク）を注入しながら地盤を掘削
2. 所定の深度（支持層）に達したら根固め液に切り替えて注入
3. 支持層の土砂を掘削しながら根固め液と撹拌・混合
4. 杭周固定液に切り替え、スパイラルオーガを引き上げながら孔内に充填
5. 既製コンクリートパイルを孔内に建て込み、圧入または軽打で定着

手順が多いですね。

各ステップでセメントミルクの配合（水セメント比）が変わるため、現場での配合管理が品質を左右します。建築基準法では、この工法の先端支持力係数はα＝200と規定されており、1970年代後半から埋込み杭の代表工法として普及しました。

参考）https://www.cbl.or.jp/tbtl/memoir/2020/jgs_2215-21-05.pdf

リフォームで地盤改良が必要になった場合も同様の工法が採用されることがあります。工事前に「根固め液の注入量記録を見せてほしい」と施工業者に依頼することで、施工品質の確認につながります。

セメントミルク工法で使う杭の種類と径の選び方

セメントミルク工法に使われる杭は、既製コンクリートパイル（PHC杭・SC杭・ST杭など）が主流です。杭径は300mm〜600mm程度（直径30cm〜60cm）が一般的で、住宅の延べ床面積や地盤の深さによって適切なサイズを選びます。

参考）コンクリートパイルセメントミルク工法

アースオーガーヘッドの径は、杭径そのものではなく、杭径＋100mm程度にする必要があります。これは公共建築工事標準仕様書にも明記された基本ルールです。つまり、直径400mmの杭を使うなら、掘削径は500mm程度になるということです。

参考）【一級建築士】一度は聞いたことある。セメントミルク工法につい…

これは意外ですね。

杭径と掘削径をほぼ同じにしてしまう施工ミスは実際に起きており、孔に杭が入らないトラブルや、杭周固定液の充填不足による支持力不足につながります。施工深度は通常10〜30m程度で、住宅一軒あたりの支持層の深さによって工期と費用が大きく変わります。

工法	適用深度	費用目安（住宅規模）	特徴
表層改良工法	〜2m	30〜50万円	セメント混合で地表面を固める
柱状改良工法（セメントミルク）	2〜8m	70〜100万円	直径60cmの円柱を地中に造成
鋼管杭工法	8〜10m以上	110〜140万円	鋼製杭を支持層まで打込み

参考）地盤改良工事って何？いくらかかるの！？｜スタッフブログ｜セル…

セメントミルク工法で使った杭は撤去できないケースがある

リフォームや売却、建て替えの際に困るのが「既存杭の撤去」です。セメントミルクで根固めされた杭は、硬化後は地盤と強固に一体化しているため、単純に引き抜けません。縁切り・引き抜き工法や削孔除去工法など、専門業者による特殊な作業が必要になります。

参考）https://www.nikkenren.com/kenchiku/pdf/underground_guidline.pdf

費用も高額です。

さらに問題になるのが産業廃棄物の扱いです。杭を引き抜いた後、空洞部にセメントミルクを再注入して埋め戻した場合、そのセメントミルクが地中に置き残される形となり、行政から「産業廃棄物の不法投棄に当たる可能性がある」と指摘されるケースが実際に報告されています。

参考）杭の引き抜き後セメントミルクを注入をした場合産廃になるのか

これは知らないと大きなリスクですね。

また、既存杭の撤去後に新たにセメントミルク工法で杭を施工した際、想定を大幅に上回るセメントミルク注入量が発生したケースも記録されています。撤去後の埋め戻し不良で土中に空洞が生じていたことが原因と考えられており、既存杭撤去の際は必ず専門業者に「埋め戻し方法と量」の確認が必要です。

参考）ConCom

セメントミルクと杭を使ったリフォーム時の地盤調査の必要性

リフォームで増築・基礎補強を行う場合でも、地盤調査は原則として必要です。「以前の建築時に調査済みだから不要」と考えている方は多いですが、これは大きな思い込みです。地盤の状態は経年変化や周辺工事の影響で変化するため、10年以上前の調査データをそのまま流用すると、必要な杭の本数や深度を見誤るリスクがあります。

地盤調査の方法には以下のようなものがあります。