現場監督必見！一級建築士にも出題される地下水の排水工法4選【釜場・ディープウェル・ウェルポイント・リチャージ】

はじめに

建築工事で地下を掘削するとき、現場監督が注意しなければならないのが、地下水や雨水の処理です。

根切り部分に水がたまると、作業効率が低下するだけでなく、地盤の状態によっては掘削底面が不安定になるおそれがあります。

そのため、工事現場では地盤条件や地下水の状況に応じて、適切な地下水処理工法を選定することが重要です。

地下水処理工法は、主に排水工法と遮水工法に分けられます。

• 排水工法： ポンプなどで地下水をくみ上げ、地下水位を低下させる工法
• 遮水工法： 山留め壁などを設け、地下水が工事現場内へ流入するのを防ぐ工法

今回は、現場監督が知っておきたい地下水の排水工法として、次の4つを解説します。

1. 釜場工法
2. ディープウェル工法
3. ウェルポイント工法
4. リチャージ工法（復水工法）

それぞれの仕組みや特徴、施工時の注意点を理解して、一級建築士の学科試験対策にも役立てていきましょう！

1. 釜場工法とは？

釜場工法の仕組み

釜場工法とは、根切り部分に流れ込んできた雨水や地下水を「釜場」と呼ばれる集水場所に集め、ポンプで排水する工法です。

掘削底面に集水用のくぼみを設け、そこに水を集めてポンプでくみ上げます。

比較的簡単な設備で施工できるため、費用を抑えやすいことが特徴です。

特に、根切り底にたまった雨水を排水する場合などに適しています。

釜場工法の特徴

釜場工法の主な特徴は、次のとおりです。

• 施工が比較的簡単である。
• 設備が少なく、費用を抑えやすい。
• 根切り部分に集まった水を排水するのに適している。
• 掘削の進行に合わせて、釜場の位置を変更する場合がある。

釜場は、周囲の水を確実に集められる位置に設けることが重要です。

掘削が進むと底面の最も低い位置が変わることがあるため、状況に応じて設置場所を見直します。

釜場工法の注意点

釜場工法では、地盤条件に注意する必要があります。

地下水の影響を受けやすい地盤で排水を行うと、周辺から地下水が流れ込み、掘削底面が不安定になるおそれがあります。

特に、地盤条件によっては、ボイリングなどの現象が発生する可能性があります。

ボイリングとは、地下水の上向きの浸透流によって砂地盤の有効応力が低下し、砂が沸き立つような状態になる現象です。

現場監督は、釜場の位置や排水ポンプの能力だけでなく、掘削底面の状態や地下水の流入状況も確認しましょう。

釜場工法の試験対策ポイント

釜場工法は、根切り部分に集まった水を釜場に集め、ポンプで排水する工法です。

施工が比較的簡単で、雨水の排水などに適しています。

一方、地盤条件によってはボイリングなどに注意が必要です。

2. ディープウェル工法とは？

ディープウェル工法の仕組み

ディープウェル工法とは、地盤に井戸状の孔を掘削し、ストレーナーなどを備えた井戸管を設置して、ポンプで地下水をくみ上げる工法です。

地下水を直接くみ上げることで、地下水位を低下させます。

釜場工法が根切り部分に集まった水を排水するのに対し、ディープウェル工法は井戸を設置して地下水位そのものを下げることを目的としています。

ディープウェル工法の特徴

ディープウェル工法は、砂層や砂れき層など、透水性のよい地盤で使用されます。

主な特徴は、次のとおりです。

• 砂層や砂れき層などの地盤に適している。
• 1本の井戸から比較的多くの地下水をくみ上げられる。
• 地下水位を大きく低下させられる場合がある。
• 深い位置にある帯水層の地下水位を低下させることができる。

帯水層とは、地下水を蓄え、比較的流れやすい地層のことです。

ディープウェル工法は、地下水位を大きく低下させたい場合や、深い帯水層の地下水を処理したい場合などに用いられます。

ディープウェル工法の注意点

ディープウェル工法では、地下水を大量にくみ上げることによる周辺環境への影響に注意が必要です。

周辺の地下水位まで低下すると、次のような問題が発生するおそれがあります。

• 周辺の井戸が枯れる。
• 地下水位の低下によって地盤沈下が発生する。
• 周辺構造物や地盤に影響が生じる。

そのため、地下水位や揚水量を継続的に測定し、周辺環境への影響を確認することが重要です。

また、地下水位の測定では、井戸管内の水位と周辺地盤の地下水位を混同しないようにしましょう。

揚水中は、ディープウェルの井戸管内の水位が周辺地盤の地下水位よりも低くなる場合があります。

そのため、必要に応じて観測井戸を設置し、周辺地盤の地下水位を測定します。

ディープウェル工法の試験対策ポイント

ディープウェル工法は、井戸を設置して地下水をくみ上げ、地下水位を低下させる工法です。

試験対策では、次の4点を押さえておきましょう。

• 透水性のよい砂層・砂れき層などに適している。
• 1本当たりの揚水量が比較的大きい。
• 深い帯水層の地下水位を低下させることができる。
• 周辺の井戸枯れや地盤沈下に注意する。

3. ウェルポイント工法とは？

ウェルポイント工法の仕組み

ウェルポイント工法とは、小さな集水管であるウェルポイントを多数設置し、真空吸引を利用して地下水をくみ上げる工法です。

根切り部分の周囲などにウェルポイントを並べ、ライザーパイプなどの配管を通じて揚水設備につなぎます。

地下水を吸引することで、根切り部分の地下水位を低下させます。

ディープウェル工法が井戸を設けて揚水するのに対し、ウェルポイント工法は、小さなウェルポイントを多数設置することが大きな特徴です。

ウェルポイント工法の特徴

ウェルポイント工法は、砂質土などの地盤で用いられます。

一般に、透水性の高い粗砂から、透水性が比較的低いシルト質細砂程度の地盤に適用されます。

主な特徴は、次のとおりです。

• 小さなウェルポイントを多数設置する。
• 真空吸引によって地下水をくみ上げる。
• 比較的浅い範囲の地下水位を低下させる場合に適している。
• 有効深さは一般に4〜6m程度が目安となる。

ただし、実際の適用範囲は地盤条件や設備構成によって異なります。

ウェルポイント工法の注意点

ウェルポイント工法では、真空吸引によって揚水するため、配管の気密性を確保することが重要です。

配管の接続部などから空気が漏れると、必要な真空度を維持できず、揚水能力が低下するおそれがあります。

現場監督は、次の点を確認しましょう。

• ウェルポイントの設置位置や間隔
• 配管の接続状態
• 配管の気密性
• ポンプの運転状況
• 地下水位の低下状況

ウェルポイント工法の試験対策ポイント

ウェルポイント工法は、小さなウェルポイントを多数設置し、真空吸引で地下水をくみ上げる工法です。

特に覚えておきたいのは、次の3点です。

• 砂質土などに適用される。
• 有効深さは一般に4〜6m程度が目安。
• 真空吸引を利用するため、配管の気密性が重要。

ディープウェル工法との違いを整理しておくと、試験問題にも対応しやすくなります。

4. リチャージ工法（復水工法）とは？

https://www.ksknet.co.jp/nikken/guidance/architect2q/road/hamazaki/archive/question/question210215.aspx

リチャージ工法の仕組み

リチャージ工法は、復水工法とも呼ばれ、ディープウェルなどでくみ上げた地下水を、リチャージウェルと呼ばれる井戸を通じて地盤に戻す工法です。

通常、地下水をくみ上げると、周辺の地下水位も低下することがあります。

その結果、周辺の井戸枯れや地盤沈下などが発生するおそれがあります。

こうした影響を抑えるための対策として用いられるのが、リチャージ工法です。

簡単にいうと、くみ上げた地下水を地盤に還元する工法です。

リチャージ工法の特徴

リチャージ工法の主な特徴は、次のとおりです。

• くみ上げた地下水を地盤に戻す。
• 周辺の井戸枯れや地盤沈下などを抑制するための対策として用いられる。
• リチャージウェルの基本的な構造は、ディープウェルと同様である。
• 注水対象となる帯水層に適切に地下水を戻す必要がある。

地下水をくみ上げるだけでなく、地盤に戻すことによって周辺の地下水環境への影響を抑えることを目的としています。

リチャージ工法の注意点

リチャージ工法では、地下水を戻す帯水層を適切に管理することが重要です。

井戸管と削孔壁との間にある空隙部分の遮水が不十分だと、注水対象ではない帯水層に地下水が流入するおそれがあります。

その結果、想定外の地下水位上昇や、山留め壁に作用する水圧の増加につながる可能性があります。

そのため、現場監督は次の点を確認しましょう。

• 注水対象となる帯水層
• 井戸管と削孔壁との間の遮水処理
• 注水量や注水圧
• 周辺の地下水位の変化
• 山留め壁などへの影響

また、注水する地下水の水質や地盤の受入れ能力についても、事前に検討する必要があります。

リチャージ工法の試験対策ポイント

リチャージ工法は、くみ上げた地下水を地盤に戻す工法です。

試験対策では、次のポイントを押さえておきましょう。

• 復水工法とも呼ばれる。
• 周辺の井戸枯れや地盤沈下などへの対策として用いられる。
• 注水対象以外の帯水層に地下水が流入しないよう、遮水を確実に行う。

ディープウェル工法と組み合わせて理解すると、工法の目的が分かりやすくなります。

5. 排水工法を選ぶときの注意点

ここまで、4つの工法を紹介しました。

では、排水工法を選ぶときには、どのような点に注意すればよいのでしょうか。

重要なのは、地盤の透水性・地下水位・掘削深さ・周辺環境です。

① 地盤の透水性を確認する

排水工法は、ポンプなどで地下水をくみ上げて地下水位を低下させる工法です。

そのため、地盤の透水性が重要になります。

一般に、砂層や砂れき層などの透水性が高い地盤では、地下水をくみ上げやすい傾向があります。

一方、粘土などの透水性が低い地盤では、地下水が移動しにくいため、排水工法によって十分な効果が得られない場合があります。

工法を選定する際は、地盤調査の結果などを確認しましょう。

② 地下水位と掘削深さを確認する

地下水位が高い場合や、深い位置まで掘削する場合には、地下水処理の方法を慎重に検討する必要があります。

釜場工法のように根切り部分に集まった水を排水する方法だけで対応できるのか、それともディープウェル工法やウェルポイント工法によって地下水位そのものを低下させる必要があるのかを判断します。

③ 周辺環境への影響を確認する

地下水をくみ上げると、工事現場の外側でも地下水位が低下する場合があります。

周辺に井戸や建物がある場合は、井戸枯れや地盤沈下などの影響を検討しなければなりません。

必要に応じて地下水位の観測や揚水量の管理を行い、周辺環境への影響を把握します。

④ 排水工法と遮水工法の違いを理解する

地下水処理では、排水工法と遮水工法の違いも重要です。

• 排水工法： 地下水をくみ上げ、地下水位を低下させる。
• 遮水工法： 山留め壁などによって、地下水の工事現場内への流入を防ぐ。

現場の地盤条件や周辺環境に応じて、適切な工法を選定することが大切です。

6. 4つの排水工法の違いを比較

ここで、今回紹介した4つの工法の特徴を整理しておきましょう。

工法	仕組み	主な特徴・用途	注意点
釜場工法	集水場所に水を集め、ポンプで排水する	施工が比較的簡単。根切り部分の雨水などの排水に適する	地盤条件によってはボイリングなどに注意
ディープウェル工法	井戸を設置して地下水をくみ上げる	揚水量が比較的大きく、深い帯水層にも対応できる	周辺の井戸枯れや地盤沈下に注意
ウェルポイント工法	小さなウェルポイントを多数設置し、真空吸引する	比較的浅い範囲の地下水位低下に適する。有効深さは一般に4〜6m程度が目安	配管の気密性が重要
リチャージ工法	くみ上げた地下水を地盤に戻す	周辺の地下水位低下による影響を抑えるための対策	注水対象の帯水層や遮水処理に注意

工法の名前だけを覚えるのではなく、仕組みや適用条件、注意点まで理解しておくことが重要です。

7. 一級建築士の試験対策で覚えておきたいポイント

地下水処理工法は、一級建築士の学科試験対策でも整理しておきたい分野です。

特に、工法ごとの特徴を比較して覚えると理解しやすくなります。

釜場工法

• 根切り部分に集まった水を釜場に集めて排水する。
• 比較的簡単で安価な工法。
• 地盤条件によってはボイリングに注意する。

ディープウェル工法

• 井戸を設置して地下水をくみ上げる。
• 透水性のよい砂層・砂れき層などに適する。
• 深い帯水層の地下水位を低下させることができる。
• 周辺の井戸枯れや地盤沈下に注意する。

ウェルポイント工法

• 小さなウェルポイントを多数設置する。
• 真空吸引を利用して地下水をくみ上げる。
• 有効深さは一般に4〜6m程度が目安。
• 配管の気密性が重要。

リチャージ工法

• 復水工法とも呼ばれる。
• くみ上げた地下水を地盤に戻す。
• 周辺の井戸枯れや地盤沈下などへの対策として用いられる。
• 注水対象以外の帯水層に地下水が流入しないようにする。

試験では、工法の目的・仕組み・適用地盤・注意点を関連付けて覚えることがポイントです。

なお、施工条件や数値は工法や設備によって異なるため、試験では使用している教材や出題年度の基準も確認しましょう。

8. まとめ｜地下水の排水工法4選

今回は、現場監督が知っておきたい地下水の排水工法4選について解説しました。

最後に、それぞれの工法を振り返っておきましょう。

① 釜場工法

根切り部分に集まった雨水や地下水を釜場に集め、ポンプで排水する工法です。

施工が比較的簡単で、雨水の排水などに適しています。ただし、地盤条件によってはボイリングなどに注意が必要です。

② ディープウェル工法

井戸を設置して地下水をくみ上げ、地下水位を低下させる工法です。

透水性のよい地盤に適しており、深い帯水層にも対応できます。周辺の井戸枯れや地盤沈下には注意しましょう。

③ ウェルポイント工法

小さなウェルポイントを多数設置し、真空吸引によって地下水をくみ上げる工法です。

比較的浅い範囲の地下水位低下に適しており、有効深さは一般に4〜6m程度が目安です。配管の気密性が重要になります。

④ リチャージ工法（復水工法）

ディープウェルなどでくみ上げた地下水を地盤に戻す工法です。

周辺の井戸枯れや地盤沈下などを抑制するための対策として用いられます。注水対象の帯水層に適切に地下水を戻すことが重要です。

現場監督として押さえておきたいこと

地下水処理工法は、単に水を排水すればよいというものではありません。

地盤条件や地下水位、掘削深さ、周辺環境などを踏まえて、適切な工法を選定することが重要です。

特に、地下水位を低下させることで周辺の地盤や井戸に影響を及ぼす可能性があるため、必要な調査や測定を行いながら施工を進めましょう。

一級建築士の学科試験対策では、それぞれの工法の仕組みや特徴、注意点を整理して覚えることが大切です。

今回の記事が、現場監督としての知識や資格試験の勉強に役立てばうれしいです。

それでは、また次回の記事でお会いしましょう！