サンドドレーン工法とは、砂柱（サンドドレーン）を地盤中の鉛直方向に適当な間隔で構築し、圧密沈下促進を図る工法。
この記事では、サンドドレーン工法の意味、設計方法、施工方法について解説します。
サンドドレーン工法とは
軟弱地盤対策における工法には、様々な種類の工法が存在しますが、サンドドレーン工法も軟弱地盤対策の1つです。
そもそもサンドドレーンとは、「砂柱」という意味です。
サンドドレーン工法では、透水性の高い砂を用いた、この砂柱（サンドドレーン）を地盤中の鉛直方向に構築することにより、地盤中の水分を毛管現象により吸い上げ、軟弱地盤の圧密を促進し、地盤強度を増加させることを目的とした工法。
サンドドレーン工法は、圧密沈下が懸念される粘性土地盤へ利用され、施工性や経済性も比較的優れているため、様々な建設現場で活用されています。
サンドドレーン工法の設計
サンドドレーン工法は、砂柱（サンドドレーン）を地盤中の鉛直方向に適当な間隔で構築し、圧密沈下促進を図る工法です。
粘性土層の圧密に要する時間は、地盤中の排水距離の2乗に比例します。
ここでの排水距離は、粘性土層における層の厚さ方向の距離となります。
そのため、軟弱地盤層が厚いほど、圧密に要する時間も長くなり、長期間、軟弱地盤上の構造物に悪影響を及ぼすことになります。
サンドドレーン工法では、軟弱地盤層に構築した砂柱により、水平方向への排水を促し、排水距離を短くすることにより、圧密に要する時間を短縮させる仕組み。
サンドドレーン工法の設計では、砂柱の径、間隔、改良深さを仮定し、圧密度を算出し、安定の検討を行います。盛土の安全率や残留沈下量が許容範囲を超える場合、再度砂柱の間隔、改良深さ等を修正し、再度検討を行う手順で設計を行います。
実務での設計においては、「道路土工軟弱地盤対策指針（道路協会発刊）」などの書籍を参考に設計を行うことが、一般的です。
サンドドレーン工法の施工方法
サンドドレーン工法の施工では、まずケーシングと呼ばれる鋼管を所定の深さまで貫入します。
その際、水の力などを利用して、ケーシング内の土は排除します。
ケーシング内の土を出した後、砂を充填します。
充填が完了後、ケーシングを引抜きます。
この一連の作業を、所定の位置及び間隔で行い、サンドドレーンを構築していきます。
杭の打設位置と間隔、投入するべき砂の量などに留意して、施工を行います。
サンドドレーン工法の今後
サンドドレーンに使用される材料として、砂が大量に必要となります。
砂の調達は、土の採掘や運搬など、環境への悪影響も懸念されています。
また、施工箇所によっては、調達自体が困難であることもあります。
砂に代わる材料として、プラスチックを主材料としたドレーン材が開発されています。
このような材料を利用することにより、砂の調達に関わる環境への悪影響や建設コストの低減を図ることができます。
今後は、施工性や経済性だけでなく、環境への配慮も重視した検討が必要となると考えられます。