ボイリングとは？浸透流で砂・水が沸き上がる現象｜原因・条件・対策を解説

ボイリングとは、地下水の上向き流れ（浸透流）によって、砂と水が掘削底から沸き上がるように噴出し、地盤の支持力が低下する現象です。

主に地下水位の高い砂質地盤で、地下水位より深く掘削した場合に発生しやすく、掘削底の不安定化や重機の沈下、施工不良など重大なトラブルにつながります。

本記事では、ボイリングの仕組みを整理したうえで、起こりやすい条件や現場での対策について、図解を交えてわかりやすく解説します。

ボイリングとは？

ボイリングについて解説していきます。

ボイリングの意味や現象

ボイリングについて、土の中でどんなことが起こっているのか図解にしてみました。（上記図解参照）

ボイリングとは地下水が上向きに流れて、地盤がふき上がるように不安定になる現象のことです。

地下水が上向きに流れることを浸透流とも表すよ

遮水性の土留め壁を用いた場合や、地下水位の高い砂質土の場合、土留め付近に河川、海など地下水の供給源がある場合などに起こりやすいです。

ボイリングが起きるとなぜ問題？

ボイリングが起きると「地盤が地盤として機能しなくなる」から問題になります。

問題点と内容、起こるリスクをまとめましたので参考にしてください。

ボイリングが発生すると、地下水の上向き流れにより地盤の支持力が低下し、掘削底が不安定となります。

ボイリングが発生する主な原因

ボイリングが発生する主な原因は以下のとおりです。

ボイリングの直接的な原因は、地下水が下から上へ流れようとすることです。

掘削などによって地表側の土が取り除かれると、地下水圧が勝り、地下水が上昇します。

その結果、砂粒が水に押し上げられ、地盤が不安定になります。

そして地下水位が高い場所で、地下水位より深く掘削すると、掘削底に強い水圧が作用します。

この状態では、掘削底から地下水が噴き上がりやすく、ボイリングが発生しやすくなります。

一方で、ボイリングは、砂地盤・砂質土で特に発生しやすい現象です。

砂粒は粒子同士の結びつきが弱く、地下水の流れによって簡単に浮き上がってしまうため、地盤の支持力が急激に低下します。

また掘削時に、ウェルポイント工法、ディープウェル工法、排水ポンプなどの地下水対策が不十分な場合、地下水圧を抑えきれず、ボイリングが発生するリスクが高まります。

さらに掘削が深くなるほど、掘削底に作用する**地下水圧（揚圧力）**が大きくなります。

特に仮設土留め内での深掘削では、ボイリングが発生しやすいため注意が必要です。

ボイリングが起きやすい条件・現場

ボイリングが起きやすい条件や現場は以下の通りです。

ボイリングは、地下水位の高い砂質地盤で地下水位より深く掘削する場合に発生しやすいです。

ボイリングの発生メカニズム

ボイリングの発生メカニズムを見ていきましょう。

ボイリングは、掘削により土の自重が減少し、地下水の上向き流れが生じて沸騰したように砂粒が浮き上がることで、地盤の支持力が低下する現象です。

【第1段階】地下水位が高い状態で掘削が行われる

工事現場が砂質地盤で、地下水位が高い状態のまま掘削が始まると、掘削底には常に地下水圧が作用しています。

地下水位の確認は必須！

【第2段階】掘削により上部の土の重さが減少する

掘削が進むと、それまで地下水を押さえていた**土の自重（上載圧）**が小さくなります。

その結果、地下水圧の影響が相対的に強くなります。

【第3段階】地下水の上向き流れが発生する

地下水圧が上回ると、地下水は下から上へ流れようとします。

このとき、掘削底では**上向きの水の流れ（浸透流）**が生じます。

【第4段階】砂粒が浮き上がり始める

上向きの地下水の力によって、砂粒が水に押され、粒子同士のかみ合いが失われます。

この状態では、地盤はまだ形を保っていますが、内部では不安定な状態になっています。

【第5段階】地盤が液体状になり、支持力を失う

地下水の上向き力がさらに大きくなると、砂粒は完全に浮き、地盤は液体のような状態（液状化）になります。

ボイリングの主な対策方法

ボイリングの主な対策方法はこちらです。

地下水位を下げる

地下水位を下げることは最も基本で効果的な対策です。

• ウェルポイント工法
• ディープウェル工法
• 排水ポンプによる揚水

地下水位を掘削底より十分に低下させることで、地下水の上向き流れを抑え、ボイリングを防止します。

掘削深さを抑える・段階掘削を行う

一気に深く掘削すると、上載圧が急激に減少し、ボイリングが起きやすくなります。

そのため、掘削を段階的に行うことや、必要以上に深く掘らないことが地盤にかかるバランスを保つ上で重要です。

土留め壁の根入れを深くする

土留め壁の根入れが浅いと、地下水が土留め下を回り込み、掘削底に集中します。

そのため、鋼矢板や地中連続壁などにより十分な根入れを確保することで、地下水の流れを抑制できます。

掘削底を押さえる（上載荷重を与える）

地下水圧に対して、土の重さで押さえる方法です。

捨てコンクリートの早期打設や、砕石敷き・覆土などが効果的。

これにより上向きの水圧に対抗し、地盤の浮き上がりを防ぎます。

地盤改良を行う

地下水対策だけで不十分な場合は、地盤そのものを強化します。

例として、薬液注入工法や深層混合処理工法が挙げられます。

砂粒同士の結びつきを強め、ボイリングが起きにくい地盤にすることが可能です。

【比較表】ボイリングとヒービングの違い

ボイリングとヒービングの違いについてまとめました。（図解）

項目	ボイリング	ヒービング
図解
現象	砂と水が噴き出す	掘削底盤の土が隆起する
主な発生原因	上向きの浸透水圧（浸透流）	掘削による応力解放と粘性土の塑性変形
地下水の関与	主因	助長要因（主因ではない）
発生しやすい土質	砂質土	粘性土（粘土・シルト）
土の挙動	砂粒子が水とともに流動化	土そのものが押し上げられる
掘削との関係	地下水位が高いと発生しやすい	深い掘削・土留め壁で発生しやすい
代表的な対策	地下水位低下・遮水工	底盤改良・段階掘削・押さえ工
試験でのキーワード	浸透水圧・砂質土・噴出	隆起・塑性変形・粘性土

ヒービングとボイリングはいずれも掘削時に発生する不安定現象ですが、発生原因・土質・対策は大きく異なるため、正しく区別することが重要です。

ヒービングについてさらに詳しく知りたい方は以下の記事をご確認ください。

→ヒービングとは？

ボイリングに関する試験・実務でのポイント

ボイリングに関する試験や実務でのポイントをまとめましたので参考にしてください。

試験でのポイント

• 定義：地下水の上向き流れ（浸透流）により、砂粒が浮き上がって地盤支持力が低下する現象

• 起こりやすい地盤：砂地盤・砂質土

• 主な条件：地下水位が高い状態で、地下水位より深く掘削

• 直接原因：地下水の上向き流れ（浸透流）による揚圧力

• 問題点：掘削底が不安定になり、支持力を失う

• 基本対策：地下水位を低下させる（ウェルポイント等）

• ひっかけ注意：

  • 粘土質地盤 → ❌

  • 地震が原因 → ❌（液状化）

実務でのポイント

• 砂質地盤・高地下水位・深掘削はボイリングの三大リスク条件。
• 掘削底で砂が湧く・濁る・締まらないなどの兆候を見逃さない。
• 止水壁の根入れ不足や継ぎ目漏水は最も多い原因。
• **地下水位管理（ウェルポイント・ディープウェル）**が最重要の対策。
• 止水壁の延長・グラウト注入で透水性を下げるのが基本方針。
• 施工ステップごとに水位変化を監視し、想定外の外水位上昇（豪雨・河川増水）に備える。
• ボイリング兆候が出たら即時中止・排水強化・止水補強が鉄則。

ボイリング超要点まとめ

• 砂地盤 × 地下水 × 深掘削 = 要注意（浸透流の発生）
• 対策の基本は地下水位低下
• 支持力がなくなるのが最大の問題

以上です。

ありがとうございました。