宅地擁壁の改良地盤検討例 - bulld.net3).pdf · 4 地震時の液状化について...

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1 宅造擁壁(改良地盤基礎) 目次 (1)基本方針 1.本設計の説明 2.設計方針・参考文献 3.設計の目的 4.資料・図面 5.現場の状況 (2)概要 1.設計フロー 2.使用プログラム 3.設計条件 4.使用材料 5.土質定数 6.設計外力 7.根入れ深さ 8.擁壁の水抜き穴 9.伸縮目地 10.鉄筋コンクリートの耐久性 11.使用するコンクリートについて 10 12.基礎地盤(改良地盤)について 10 (3)擁壁の安定検討 1.鉄筋コンクリートの安定検討 11 2.鉄筋コンクリートの計算書 11 3.底版の厚さ 12 4.鉄筋コンクリートの底面作用力 12 (4)RC断面計算 1.擁壁のRC断面計算 48 2.かかと版付け根の断面力 48 3.L型擁壁底版の縦断方向 49 (5)深層混合処理の検討 1.概要説明 95 2.設計強度 95 3.配合設計 95 4.設計フロー 96 5.安定計算結果 97 (6)添付資料 省略 作成:(株)ブルドジオテクノ 擁壁001(131103).jtd

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1

宅造擁壁(改良地盤基礎) 目次

(1)基本方針 1.本設計の説明 22.設計方針・参考文献 23.設計の目的 24.資料・図面 25.現場の状況 3

(2)概要 1.設計フロー 62.使用プログラム 63.設計条件 64.使用材料 75.土質定数 76.設計外力 77.根入れ深さ 88.擁壁の水抜き穴 99.伸縮目地 910.鉄筋コンクリートの耐久性 911.使用するコンクリートについて 1012.基礎地盤(改良地盤)について 10

(3)擁壁の安定検討 1.鉄筋コンクリートの安定検討 112.鉄筋コンクリートの計算書 113.底版の厚さ 124.鉄筋コンクリートの底面作用力 12

(4)RC断面計算 1.擁壁のRC断面計算 482.かかと版付け根の断面力 483.L型擁壁底版の縦断方向 49

(5)深層混合処理の検討 1.概要説明 952.設計強度 953.配合設計 954.設計フロー 965.安定計算結果 97

(6)添付資料 省略

作成:(株)ブルドジオテクノ

擁壁001(131103).jtd

2

(1)基本方針

1.本設計の説明

①設置場所福岡県福岡市西区地内

②構造概要

擁壁構造 L型(鉄筋コンクリート構造) H=2.90m

基礎構造 地盤改良:深層混合処理工法、壁形式、ラップ配置(L型)

2.設計方針・参考文献建築基準法・同施行令 (以下:法、令)福岡市確認申請の手引き(福岡市住宅都市局建築指導部)平成24年(以下:福岡市規準)宅地防災マニュアルⅠ(平成19年) (以下:宅防マニュアル)建築物の構造関係技術規準解説書(2007年国土交通省)(以下:技術解説書)建築基礎構造設計指針・同解説-2001(日本建築学会)(以下:建築基礎指針)鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説-2010(日本建築学会)(以下:RC基準)改訂版 建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針(日本建築センター)改良地盤の設計及び品質管理における実務上のポイント(日本建築センター)セメント固化材による地盤改良マニュアル(セメント協会)

3.設計の目的設定した外力による影響を推定し安全性の検討を行う。

荷重状態 想定する荷重 設計荷重への対応

使用限界状態 常時作用する荷重 常時、豪雨時

損傷限界状態 1回~数回遭遇する荷重 中地震時、暴風時、積雪時

終局限界状態 最大級の荷重 大地震

*建築基礎構造設計指針P17、P46参照。

4.資料・図面

図面種類 PAGE=

構造図 5

擁壁001(131103).jtd

3

5.現場の状況

凍害への耐久性について

福岡市は凍害危険区域には当てはまらない。このため、凍害への耐久性の検討は省略する。

出典:「コンクリート診断技術’08」 (日本コンクリート工学協会P51)

塩害への対応について

現場は海岸より約1.25km離れており、塩害危険性は少ないと考えられる.(1km以内が塩害区域)塩害に対する検討及び対策は行わない。(RC示方書P114)

海岸よりの距離は1.75km(図)

1.75km

擁壁001(131103).jtd

4

地震時の液状化について 福岡県WEBより、液状化マップ

上記図により位置を推測すると、「かなり低い」箇所となっている。また、現場の土質は粘性土(ボーリング図参照)である。従って液状化の検討は行わない。

擁壁001(131103).jtd

設計条件項    

 目

単 位

常 時

中地震時

大地震時

適   用   基   準

宅地防災マニュアル(平

成19年

)

盛     土     高

盛  土  こ  う  配

設   計   震   度

土  砂

鉄筋コンクリート

単位体積重量

算定式

土 圧

算 定

0.00

水平

0.16

24.0

試行くさび法(主

働土圧)

mm

0.20地域区分;(C=0.80)

積   載   荷   重

210.00

裏 込 め 土 の 種 類

前   面   土   砂 

土 圧

算 定

算定式

擁  

壁  

設  

置  

種  

別盛土

18.0

砂質土(φ=30゚、

c=0kN/m2)

地   盤   種   別

クーロン法(受

働土圧考慮の場合)

第2種

地盤

擁     壁     高

砂質土(φ=30゚、

c=0kN/m2)

2.900

6

(2)概要

1,設計フロー

設計条件の設定:

材料・土質定数の決定

設計外力の算定

擁壁の安定検討 「擁壁の設計」

RC断面の算定 「限界状態設計法」

基礎地盤(改良地盤)の検討 「改良地盤の設計計算」

結果の整理-END

2,使用プログラム

・「擁壁の設計」フォーラムエイト・「改良地盤の設計計算」フォーラムエイト

3,設計条件(要求性能)

法第20条 1.各指針により算出される荷重・外力に対して、同書により規定されている安全性能を満足すること。(安全な構造であること)

令第81条 2.応力の計算3.検討すべき各応力の組み合わせ

令第82条 4.許容応力度(構造耐力)以下であること令第83条 5.次の荷重・外力を採用する。

固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風圧力、地震力、他実状に応じて外力を採用検討内容 1.部材の安全 ・・・・部材応力が許容応力度以下

(許容応力度法により計算)・・・・各限界状態に至らない(限界状態法により計算)

耐久性、使用性、安全性、耐震性2.基礎の安全(宅防マニュアルⅠP321)常時の安全率・・・・転 倒Fs≧1.5

滑 動Fs≧1.5支持力Fs≧3.0(地盤支持力算定の場合)

中地震時の安全率・・転 倒Fs≧1.2滑 動Fs≧1.2支持力Fs≧2.0(地盤支持力算定の場合)

大地震時の安全率・・転 倒Fs≧1.0滑 動Fs≧1.0支持力Fs≧1.0(地盤支持力算定の場合)

3.荷重の組合せ ・・・常時、中地震時、大地震時、その他*

*積雪時・風荷重時・施工時など必要と思われるもの

擁壁001(131103).jtd

7

4,使用材料

①擁壁(無筋コンクリート)

使用コンクリート Fc18

②擁壁(鉄筋コンクリート)

使用コンクリート Fc24 (標準級:JASS5)

鉄筋 SD345

ヤング係数比n(Fc24) n=15 (RC基準P14)

材料強度、許容応力度 PAGE=2-7~8

③地盤改良(深層混合工法)

使用固結材 セメント(環境対策型)六価クロム対応

配合 試験施工にて配合を決めること。

5,土質定数

裏込め土(現場土質)の土質定数 ・裏込め土は、現場発生土になることから、「砂質土」とし別紙により推定した。(PAGE=省略)

基礎地盤の土質定数 ・「粘性土」とし別紙により推定した。(P=省略)

地盤種別 第2種(PAGE=省略)

6,設計外力

①積載荷重敷地側 5.0(kN/m2) 将来の植栽などを考慮建物重量 上部構造荷重 7.0(kN/m2) 小規模建築物基礎設計指針P54

積載荷重 1.3(kN/m2) 施行令85条床荷重 0.24(kN/m2) 建築物荷重指針P153基礎荷重 4.80(kN/m2) t200x24(kN/m3)=4.8kN/m2計 13.34=14.0(kN/m2)

②設計用風圧荷重(宅防マニュアルP312フェンス荷重)(手摺りに作用h=1.1m)Pf(kN/m)1.0

③設計用地震荷重(建築基礎構造設計指針P40)地震規模 kh Δ1 Δ2 Δ3 kho中地震 0.16 0.8 1.0 1.0 0.2大地震 0.20 0.25

kh:設計水平震度Δ1:地域別補正係数(令地震係数Z:福岡県=0.8)Δ2:地盤別補正係数(Ⅱ種地盤=1.0)Δ3:用途別補正係数(通常=1.0)

kho:標準震度

kh=Δ1・Δ2・Δ3・ko

擁壁001(131103).jtd

8

④設計用積雪荷重SW(kN/m2へ換算) P Zs0.4 20.0 20SW=P・Zs SW:雪荷重(kN/m2)

P:雪の単位体積重量(20N/m2/cm)令86条2

Zs:設計積雪深さ(m)地域定数 Zs 福岡市の垂直積雪量;20(cm)福岡市建築基準法施行細則第9条の2

⑤土圧主働土圧 試行くさび法 宅防マニュアルP334受働土圧 クーロン法 宅防マニュアルP340

⑥水圧豪雨時 地下水位 水抜穴以下の部分を考慮

⑦固定荷重

名称(固定荷重) 単位体積重量鉄筋コンクリート* 24.0(kN/m3)*RC規準P8(Fc=24)

⑧荷重の組み合わせ(建築基礎構造設計指針P46)

設計条件 荷重条件 考慮する荷重 水位考慮使用限界(長期) 常時 固定荷重+常時土圧+積載荷重 なし

豪雨時 固定荷重+常時土圧+積載荷重+水圧 あり損傷限界(短期) 積雪時 固定荷重+常時土圧+積載荷重+積雪荷重 なし

風荷重時 固定荷重+常時土圧+積載荷重+風荷重 なし中地震時* 固定荷重+地震土圧+積載荷重 なし

終局限界(終局) 大地震時* 固定荷重+地震時土圧+積載荷重 なし*中地震及び大地震の荷重は、(1)と(2)の大きい方を採用する(宅防マニュアルP334)(1)擁壁の自重による慣性力+常時土圧(2)地震土圧による荷重

7,根入れ深さ 宅防マニュアルP326,364

土質 根入れ深さ(m)

第一種 岩、岩屑、砂利又は砂、砂利混じり砂 35cm以上かつ擁壁高さの15/100以上

第二種 真砂土、関東ローム、硬質粘土その他これらに類するもの

第三種 その他の土質 45cm以上かつ擁壁高さの20/100以上

根入れ深さ計算書(宅地防災マニュアル) PAGE=省略

擁壁001(131103).jtd

9

8,擁壁の壁面水抜き穴

①宅地防災マニュアル(宅地防災研究会)平成19年Ⅰ-P348面積3.0m2に1箇所φ75mm以上

②道路土工擁壁工指針(日本道路協会)平成24年P209面積2~3m2に1箇所φ50~100mm程度

以上より本擁壁の水抜き設置は、3m2に1箇所 φ75mm

9,伸縮目地伸縮目地は、20m以内ごとに設ける。(宅防マニュアルP344)目地部は、充てん材としてシーリング材を施工(耐久性を考慮)(コンクリート標準示方書2012年版P375~376)

10,鉄筋コンクリートの耐久性

耐久性の検討については、以下の項目について照査し、環境の影響を受ける竪壁の表面側について耐久性の必要性能を満足することとした。(コンクリート標準示方書2012年制定P144)・ひび割れ幅の検討(構造計算の中で、限界状態法で検討)(・中性化深さ) 省略(・塩化物イオン濃度)省略

①構造物の耐用年数(JASS5)

鉄筋コンクリート擁壁 65年(標準級)

②水セメント比(W/C)

構造物:橋脚 コンクリート標準示方書2012年制定P163W/C:55%(最大値) 表3.2.1より

鉄筋コンクリート 「九州地区における土木コンクリート構造物 設計・施工指針 国W/C:55%以下 土交通省平成20年」 P4-2,4-13(鉄筋コンクリート)

*上記のW/Cであれば、中性化に対する耐久性は確保される。(P4-2)

③鉄筋コンクリートのかぶり・設置場所について:道路橋示方書Ⅳ下部構造P180図6.2.1によると、福岡は地域区分Cに該当し、海岸線よりの距離200mまでは塩害の影響を受けるとされている。当該擁壁は海岸より約1.3kmほど離れている。このため、塩害に対する耐久性を考慮する地域に該当しない。

宅防マニュアルP323

基礎(場所打ち) 6cm

RC基準P350

基礎(設計かぶり) 7cm

道路土工擁壁工指針P154

一般の場合 40mm以上

土中、水中の場合 70mm以上

擁壁001(131103).jtd

10

以上より本擁壁の土に接する面は70mm、以外の面は40mmとする。

11,使用するコンクリートについて

①コンクリートの材料及び配合

本構造物の要求性能 標準供用級P7 強度24(N/mm2)

*建築工事標準仕様書(鉄筋コンクリート)JASS5 P10

②コンクリートの品質(九州地区における土木コンクリート構造物設計・施工指針)

練混ぜ時にコンクリート中に含まれる 原則0.30(kg/m3)以下塩化物イオンの総量 P4-1

水セメント比 55%以下P4-2、P4-13

12,基礎地盤(改良地盤)について

工法:深層混合処理工法 (壁形式:ラップ配置)改良地盤の改良形式(参考説明図)

擁壁001(131103).jtd

11

(3)擁壁の安定検討

1.鉄筋コンクリート造擁壁の安定検討

①設計規準:宅地防災マニュアルにより擁壁の安定検討を行う。転倒に対する安全性を照査する。滑動及び支持力については、改良地盤の検討時にて照査する。

②L型擁壁

安定計算結果(概要) 転倒(偏心量の照査結果) :PAGE=13

転倒(転倒安全率照査結果):PAGE=14

滑動(安全率照査結果) :PAGE=14

2.鉄筋コンクリート造擁壁の計算書

擁壁の安定性検討(プログラム「擁壁の設計」結果)

擁壁形式 ファイル名 詳細結果PAGE

L型 001 目次 :15

計算結果:16~47

擁壁001(131103).jtd

12

3.底版の厚さ

底版は、基礎の安定計算の前提として剛体と仮定仮定して算定する。従って剛体と見なせる厚さを確保しなければならない。(道路橋示方書Ⅳ下部構造編P238)

道路橋示方書Ⅳ下部構造編P238の方法で、底版の剛体判定を行う。(底版があるか大きい形状の、L型擁壁、逆T型擁壁等のみ実施)

①βλ≦1.0

λ:底版の換算突出長(m)②FH1 < FH2 FH1:底版の厚さ

FH2:剛体と判定する厚さ*底版は剛体と見なせるか判定=①または②を満足すること。(擁壁安定計算書2.7.2参照)

4.鉄筋コンクリート造擁壁の基礎底面作用力データ

改良地盤の計算に必要な基礎底面作用力を計算書より抽出する。

基礎底面作用力:擁壁記号 PAGE=41~42

荷重条件 鉛直力V(kN/m) 水平力H(kN/m) モーメントM(kN・m/m)

常時:使用限界(長期) 217.50 53.66 63.92

中地震時:損傷限界(短期) 223.37 85.24 115.81

大地震時:終局限界(終局) 223.37 93.28 129.50

常時 平常時と豪雨時のM大きい方を使用している。

中地震時 積雪時、暴風時、中地震時(1)(2)のM大きい方を使用している。

大地震時 大地震時(1)(2)のM大きい方を使用している。

β=4

Eh3

3k

擁壁001(131103).jtd

13

1章 一般事項 データ名:001(131103).f8r

2章 躯体形状

350

3150

250100

3150

350

2 650

3500

3 000

1:0.032

[単位:mm]

奥行方向幅(ブロック長) B = 5000(mm)

3章 安定計算

(1)偏心量に対する照査

荷重状態(水 位) フーチング中心の作用力

M (kN.m) N (kN)

偏心量eB(m)

計算値 許容値

判定

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

61.050

63.920

61.457

65.150

115.813

32.534

129.504

28.618

223.370

217.502

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

0.273 ≦ 0.500

0.294 ≦ 0.500

0.274 ≦ 1.000

0.292 ≦ 1.000

0.518 ≦ 1.000

0.131 ≦ 1.000

0.580 ≦ 1.500

0.112 ≦ 1.500

14

(2)転倒安全率に対する照査

荷重状態(水 位) つま先での作用力

抵抗M(kN.m) 転倒M(kN.m)

転倒安全率

計算値 安全率

判定

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

335.952

323.993

337.740

331.852

281.190

335.952

267.499

335.952

61.948

61.660

62.493

61.948

61.948

-4.787

61.948

-18.258

5.423 ≧ 1.500

5.255 ≧ 1.500

5.404 ≧ 1.200

5.357 ≧ 1.200

4.539 ≧ 1.200

70.185 ≧ 1.200

4.318 ≧ 1.000

18.401 ≧ 1.000

(3)滑動に対する照査

荷重状態(水 位) フーチング中心の作用力

N (kN) H (kN)

滑動安全率

計算値 安全率

判定

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

223.370

217.502

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

53.083

53.660

53.550

54.083

85.238

61.397

93.277

66.229

2.104 ≧ 1.500

2.027 ≧ 1.500

2.096 ≧ 1.200

2.065 ≧ 1.200

1.310 ≧ 1.200

2.027 ≧ 1.200

1.197 ≧ 1.000

1.927 ≧ 1.000

(4)フーチング厚さの照査

荷重状態

β・λ

計算値 許容値

フーチング 剛体とする 厚さ 厚さ h (m) ho (m)

判定

常 時

地震時

0.607 ≦ 1.0

0.722 ≦ 1.0

0.350 ≦ 0.530

0.350 ≦ 0.530

15

目次 1章 設計条件 16

1.1 一般事項 16

1.2 形式 16

1.3 形状寸法 16

1.3.1 躯体形状寸法 16

1.3.2 背面土砂形状寸法 16

1.4 地盤条件 17

1.5 使用材料 17

1.6 載荷荷重 17

1.7 風荷重 18

1.8 雪荷重 18

1.9 その他荷重 18

1.10 土砂 18

1.11 水位 19

1.12 浮力 19

1.13 土圧 20

1.14 水圧 20

1.15 基礎の条件 20

1.15.1 許容せん断抵抗算出用データ 20

1.15.2 フーチング厚さ照査用データ 21

1.16 安定計算の許容値及び部材の許容応力度 21

1.16.1 安定計算の許容値 21

1.16.2 部材の許容応力度 21

2章 安定計算 23

2.1 水位を考慮しないブロックデータ 23

2.2 水位を考慮するブロックデータ 24

2.3 躯体自重,土砂重量,その他荷重,浮力(揚圧力)による鉛直力、水平力 24

2.4 地表面の載荷荷重,雪荷重 31

2.5 風荷重 32

2.6 土圧・水圧 32

2.7 作用力の集計 39

2.8 安定計算結果 43

2.8.1 転倒に対する安定 43

2.8.2 滑動に対する安定 45

2.8.3 フーチング厚さの照査 46

16

1章 設計条件

1.1 一般事項

データ名:001(131103).f8r

1.2 形式

『L型-B(直接基礎)』

1.3 形状寸法

1.3.1 躯体形状寸法

350

3150

250100

3150

350

2 650

3500

3 000

1:0.032

[単位:mm]

奥行方向幅(ブロック長) B = 20000(mm)

1.3.2 背面土砂形状寸法

17

1.4 地盤条件

地震規模: 中規模,大規模

地域区分: C

地盤種別: II種

1.5 使用材料

【コンクリート】 竪壁(鉄筋コンクリート):σck = 24 (N/mm2)

底版(鉄筋コンクリート):σck = 24 (N/mm2)

【鉄 筋】 種 類: SD345

【 内部摩擦角 】 背 面 土 砂: 30.00 (度)

【単位体積重量】

(kN/m3)

躯 体

土 砂

背 面

前 面

鉄筋コンクリート

浮力算出用

24.000

9.800

湿潤重量

18.000

18.000

飽和重量

19.000

19.000

【設計水平震度】 中地震時Kh = 0.16, 大地震時Kh = 0.20

1.6 載荷荷重

荷 重 状 態

載荷位置 (m)

載荷幅 (m)

荷重強度 (kN/m2)

始端側 終端側

有効な検討

安定

竪壁

底版

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

0.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

10.000

1.900

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

18

荷 重 状 態

載荷位置 (m)

載荷幅 (m)

荷重強度 (kN/m2)

始端側 終端側

有効な検討

安定

竪壁

底版

1.900 10.000 14.000 14.000 ○ ○ ○

1.7 風荷重

荷 重 状 態

作用位置 (m)

有効高さ (m)

荷重強度 (kN/m2)

検討

安定

竪壁

暴風時 0.100 1.000 1.000 ○ ○

1.8 雪荷重

・雪だけ考慮

荷 重 状 態

作用位置 (m)

荷重強度 (kN/m2)

有効な検討

安定

竪壁

底版

積雪時 0.000 0.400 ○ ○ ○

1.9 その他荷重

【鉛直方向集中荷重】

荷 重 状 態

荷 重 名 称

載荷位置 (m)

荷重強度 (kN/m)

有効な検討

安定

竪壁

前趾

後趾

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

フェンス1

フェンス1

フェンス1

フェンス1

フェンス1

フェンス1

フェンス1

フェンス1

0.100

0.100

0.100

0.100

0.100

0.100

0.100

0.100

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.000

1.10 土砂

・背面土砂形状

擁壁天端と地表面始点のレベル差 (m) 0.000

・前面土砂高さ

荷 重 状 態

高さ

豪雨時 0.410

19

・前面土砂高さ

荷 重 状 態 高さ

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

0.410

0.410

0.410

0.410

0.410

0.410

・土砂の取扱い(前面土砂)

荷 重 状 態

安定計算時

鉛直力 水平力

つま先版 設計時

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

無 視

1.11 水位

躯体底面からの高さ(m)

荷 重 状 態

水位1

水位名称 背 面 前 面

水位2

水位名称 背 面 前 面

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

豪雨時

0.410

1.12 浮力

・揚圧力として浮力相当分を考慮する

20

1.13 土圧

・土圧の作用面の壁面摩擦角(度)

荷 重 状 態

常 時

地震時

主働土圧

安定計算時

0.000

22.538

断面計算時

20.000

15.000

切土

受働土圧

・土圧を考慮しない下面からの高さ 0.000 (m)

・安定計算時の土圧の仮想背面は、かかと端(かかとから鉛直に伸ばした線)

・安定計算時の土圧作用面が鉛直面となす角度 0.000 (度)

・竪壁設計時の土圧作用面が鉛直面となす角度 1.819 (度)

・粘着力(kN/m2)

荷 重 状 態

常 時

地震時

すべり面用

0.000

0.000

粘着高さ用

0.000

0.000

・水位以下の土圧算出時の地震時慣性力は設計水平震度を適用

1.14 水圧

・水圧の取扱い

荷 重 状 態

常 時

地震時

背 面

考 慮

考 慮

前 面

考 慮

考 慮

1.15 基礎の条件

1.15.1 許容せん断抵抗算出用データ

照査に用いる底版幅

基礎底面と地盤との間の付着力 CB (kN/m2)

基礎底面と地盤との間の摩擦係数μ

全 幅

0.000

0.500

21

1.15.2 フーチング厚さ照査用データ

(1)地盤データ

基礎底面の変形係数 αEo (kN/m2)

常 時

19600.000

地震時

39200.000

(2)底版データ

フーチングのヤング係数 × 104 (N/mm2)

フーチング厚さ上限値(土圧幅-竪壁厚)/n

2.500

5.00

1.16 安定計算の許容値及び部材の許容応力度

1.16.1 安定計算の許容値

荷 重 状 態

許容偏心量 eB / B (m)

転倒安全率 滑動安全率

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

1/6

1/6

1/3

1/3

1/3

1/3

1/2

1/2

1.500

1.500

1.200

1.200

1.200

1.200

1.000

1.000

1.500

1.500

1.200

1.200

1.200

1.200

1.000

1.000

1.16.2 部材の許容応力度

(1)鉄筋コンクリート部材

1) 竪壁(一般部材)

(N/mm2)

荷 重 状 態

コンクリートの圧縮応力度 σca

鉄筋の 引張応力度 σsa

せん断 応力度 τa1 τa2

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

8.000

8.000

10.800

10.800

16.000

16.000

24.000

24.000

215.000

215.000

290.250

290.250

345.000

345.000

345.000

345.000

0.730

0.730

0.986

0.986

1.460

1.460

2.190

2.190

1.700

1.700

2.295

2.295

3.400

3.400

3.400

3.400

22

2) 底版(一般部材)

(N/mm2)

荷 重 状 態

コンクリートの圧縮応力度 σca

鉄筋の 引張応力度 σsa

せん断 応力度 τa1 τa2

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

8.000

8.000

10.800

10.800

16.000

16.000

24.000

24.000

215.000

215.000

290.250

290.250

345.000

345.000

345.000

345.000

0.730

0.730

0.986

0.986

1.460

1.460

2.190

2.190

1.700

1.700

2.295

2.295

3.400

3.400

3.400

3.400

ここに、

τa1 :コンクリ-トのみでせん断力を負担する場合のせん断応力度

τa2 :斜引張鉄筋と協同して負担する場合のせん断応力度

23

2章 安定計算

2.1 水位を考慮しないブロックデータ

(1)躯体自重

1)ブロック割り

1

2

3

2)自重・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi(m3)

重心位置(m)

Xi Yi Vi・Xi Vi・Yi 備考

1 2 3

Σ

0.250× 3.150× 1.000 1/2× 0.100× 3.150× 1.000 3.000× 0.350× 1.000

0.788 0.157 1.050

1.995

0.125 0.283 1.500

1.925 1.400 0.175

0.098 0.045 1.575

1.718

1.516 0.220 0.184

1.920

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 1.718/ 1.995 = 0.861 (m)

YG = Σ(Vi・Yi)/ΣVi = 1.920/ 1.995 = 0.963 (m)

(2)背面土砂

1)ブロック割り

1

2

2)体積・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi(m3)

重心位置(m)

Xi Yi Vi・Xi Vi・Yi 備考

1 2

1/2× 0.100× 3.150× 1.000 2.650× 3.150× 1.000

0.157 8.347

0.317 1.675

2.450 1.925

0.050 13.982

0.386 16.069

24

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi(m3)

重心位置(m)

Xi Yi Vi・Xi Vi・Yi 備考

Σ 8.505 14.032 16.455

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 14.032/ 8.505 = 1.650 (m)

YG = Σ(Vi・Yi)/ΣVi = 16.455/ 8.505 = 1.935 (m)

2.2 水位を考慮するブロックデータ

(1)背面土砂

[1]豪雨時 (豪雨時)

1)ブロック割り

1 2

2)体積・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi(m3)

重心位置(m)

Xi Yi Vi・Xi Vi・Yi 備考

1 2

Σ

1/2× 0.002× 0.060× 1.000 2.650× 0.060× 1.000

0.000 0.159

0.159

0.349 1.675

0.390 0.380

0.000 0.266

0.266

0.000 0.060

0.060

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 0.266/ 0.159 = 1.674 (m)

YG = Σ(Vi・Yi)/ΣVi = 0.060/ 0.159 = 0.380 (m)

2.3 躯体自重,土砂重量,その他荷重,浮力(揚圧力)による鉛直力、水平力

(1)躯体自重による作用力

[1]常時、豪雨時、積雪時、暴風時

位 置

躯 体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 1.995 = 47.880

作用位置 X (m)

0.861

[2]中地震(1)

位 置

躯 体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 1.995 = 47.880

作用位置 X (m)

0.861

25

位 置

躯 体

水平力 H = W ・ kh (kN)

47.880 × 0.16 = 7.661

作用位置 Y (m)

0.962

[3]中地震(2)

位 置

躯 体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 1.995 = 47.880

作用位置 X (m)

0.861

[4]大地震(1)

位 置

躯 体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 1.995 = 47.880

作用位置 X (m)

0.861

位 置

躯 体

水平力 H = W ・ kh (kN)

47.880 × 0.20 = 9.576

作用位置 Y (m)

0.962

[5]大地震(2)

位 置

躯 体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 1.995 = 47.880

作用位置 X (m)

0.861

(2)その他荷重による作用力

[1]常時、豪雨時、積雪時、暴風時、中地震(1)、中地震(2)、大地震(1)、大地震(2)

■鉛直力

番号 荷重名称 鉛直荷重 Vi (kN)

作用位置 Xi (m)

Vi・Xi

1

Σ

フェンス1

1.000

1.000

0.100

0.100

0.100

XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 0.100/ 1.000 = 0.100 (m)

(3)土砂重量,浮力

[1]常時、積雪時、暴風時

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.000

重心位置(m)

Xl

0.000

Yl

0.000

26

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.505

重心位置(m)

Xu

1.650

Yu

1.935

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.505 × 18.000 = 153.090

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.090

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.650

[2]豪雨時 (豪雨時)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.159

重心位置(m)

Xl

1.674

Yl

0.380

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.346

重心位置(m)

Xu

1.649

Yu

1.964

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.346 × 18.000 = 150.226

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.159 × 19.000 = 3.023

27

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.249

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.649

2)浮力の算出

前面水位 Hf = 0.000 (m)

背面水位 Hr = 0.410 (m)

フーチング前面での水圧強度 Pf = 0.000 (kN/m2)

フーチング背面での水圧強度 Pr = 4.018 (kN/m2)

浮力

U = Pf+Pr

2・Bj・Bc・λ = 6.027 (kN)

作用位置(フーチング前面から)

X = Pf+2・Pr

3・(Pf+Pr)・Bj = 2.000 (m)

ここに、

Bj :土圧方向フーチング幅 Bj = 3.000 (m)

Bc :直角方向フーチング幅 Bc = 1.000 (m)

λ :浮力の低減係数 λ = 1.000

[3]中地震(1)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.000

重心位置(m)

Xl

0.000

Yl

0.000

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.505

重心位置(m)

Xu

1.650

Yu

1.935

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

28

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.505 × 18.000 = 153.090

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.090

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.650

水平力 H W ・ kh (kN)

153.090 × 0.16 = 24.494

作用位置 Y (Wu・Yu+Wl・Yl)/W (m)

1.935

[4]中地震(2)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.000

重心位置(m)

Xl

0.000

Yl

0.000

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.505

重心位置(m)

Xu

1.650

Yu

1.935

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.505 × 18.000 = 153.090

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.090

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.650

[5]大地震(1)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.000

重心位置(m)

Xl

0.000

Yl

0.000

29

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.505

重心位置(m)

Xu

1.650

Yu

1.935

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.505 × 18.000 = 153.090

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.090

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.650

水平力 H W ・ kh (kN)

153.090 × 0.20 = 30.618

作用位置 Y (Wu・Yu+Wl・Yl)/W (m)

1.935

[6]大地震(2)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V(m3)

8.505

重心位置(m)

X

1.650

Y

1.935

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl(m3)

0.000

重心位置(m)

Xl

0.000

Yl

0.000

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu(m3)

8.505

重心位置(m)

Xu

1.650

Yu

1.935

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = (V・X-Vl・Xl)/Vu

Yu = (V・Y-Vl・Yl)/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.505 × 18.000 = 153.090

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

30

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

153.090

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.650

(4)自重集計

[1]常時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.000

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

[2]豪雨時 (豪雨時)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.249

201.129

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.649

Yi

0.000

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.782

294.016

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

[3]積雪時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.000

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

[4]暴風時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.000

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

[5]中地震(1)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

7.661

24.494

32.155

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.962

1.935

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

7.374

47.390

54.763

31

[6]中地震(2)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.962

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

[7]大地震(1)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

9.576

30.618

40.194

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.962

1.935

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

9.217

59.237

68.454

[8]大地震(2)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

47.880

153.090

200.970

水平力 Hi (kN)

0.000

0.000

0.000

作用位置(m)

Xi

0.861

1.650

Yi

0.962

0.000

モーメント(kN.m)

Ni・Xi

41.233

252.576

293.809

Hi・Yi

0.000

0.000

0.000

2.4 地表面の載荷荷重,雪荷重

鉛直力

N = 1

2・(q1+q2)・L

ここに、

q :載荷荷重強度

L :載荷荷重長さ

X :つま先位置から合力作用点までの距離

荷重状態 q1 (kN/m2)

q2 (kN/m2)

L (m)

鉛直力 N (kN)

作用位置 X (m)

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

0.400

5.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

0.400

5.000

1.900

0.850

1.900

0.850

1.900

0.850

2.750

1.900

9.500

11.900

9.500

11.900

9.500

11.900

1.100

9.500

1.200

2.575

1.200

2.575

1.200

2.575

1.625

1.200

32

荷重状態 q1 (kN/m2)

q2 (kN/m2)

L (m)

鉛直力 N (kN)

作用位置 X (m)

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

0.850

1.900

0.850

1.900

0.850

1.900

0.850

1.900

0.850

11.900

9.500

11.900

9.500

11.900

9.500

11.900

9.500

11.900

2.575

1.200

2.575

1.200

2.575

1.200

2.575

1.200

2.575

2.5 風荷重

水平力

P = p・d

ここに、

P :風荷重(kN)

p :単位面積当たりの風荷重(kN/m2)

d :有効高さ(m)

荷重状態

暴風時

p (kN/m2)

1.000

d (m)

1.000

P (kN)

1.000

作用位置 Y (m)

4.100

2.6 土圧・水圧

[1]常時、暴風時、中地震(1)、大地震(1)

土圧は試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.00 °

壁面摩擦角 δ = β = 0.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

59.00

60.00

61.00

66.245

63.653

61.113

0.000

0.000

0.000

29.442

28.290

27.161

95.687

91.943

88.274

53.040

53.083

53.040

33

土圧力が最大となるのは、

ω = 60.00°のとき P = 53.083 kN

である。

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 91.943×sin(60.00°-30.00°)

cos(60.00°-30.00°-0.000°-0.000°)

= 53.083 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 53.083×cos( 0.000°+ 0.000°) = 53.083 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 53.083×sin( 0.000°+ 0.000°) = 0.000 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

x = xp-Ho・tanα = 3.000-1.167×tan0.000°= 3.000 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

・土圧図

53.083

[2]豪雨時 (豪雨時)

土圧は試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.00 °

壁面摩擦角 δ = β = 0.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

34

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.410 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

59.00

60.00

61.00

65.336

62.779

60.274

0.465

0.446

0.429

29.442

28.290

27.161

95.243

91.515

87.864

52.794

52.836

52.794

土圧力が最大となるのは、

ω = 60.00°のとき P = 52.836 kN

である。

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 91.515×sin(60.00°-30.00°)

cos(60.00°-30.00°-0.000°-0.000°)

= 52.836 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 52.836×cos( 0.000°+ 0.000°) = 52.836 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 52.836×sin( 0.000°+ 0.000°) = 0.000 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

x = xp-Ho・tanα = 3.000-1.167×tan0.000°= 3.000 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

・土圧図

52.836

[3]積雪時

土圧は試行くさび法により求める。

35

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.00 °

壁面摩擦角 δ = β = 0.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

59.00

60.00

61.00

66.245

63.653

61.113

0.000

0.000

0.000

30.283

29.098

27.937

96.528

92.751

89.050

53.506

53.550

53.507

土圧力が最大となるのは、

ω = 60.00°のとき P = 53.550 kN

である。

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 92.751×sin(60.00°-30.00°)

cos(60.00°-30.00°-0.000°-0.000°)

= 53.550 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 53.550×cos( 0.000°+ 0.000°) = 53.550 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 53.550×sin( 0.000°+ 0.000°) = 0.000 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

x = xp-Ho・tanα = 3.000-1.167×tan0.000°= 3.000 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

36

・土圧図

53.550

[4]中地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

地表面が水平面となす角度 β = 0.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.16 = 9.090°

壁面摩擦角

δ = tan-1sinφ・sin(θ+Δ-β)

1-sinφ・cos(θ+Δ-β)

= tan-1sin30.00°×sin(9.090°+18.420°-0.000°)

1-sin30.00°×cos(9.090°+18.420°-0.000°)

= 22.538°

Δ = sin-1sin(β+θ)

sinφ = sin-1

sin(0.000°+9.090°)

sin30.00° = 18.420°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

45.00

46.00

47.00

110.250

106.467

102.810

0.000

0.000

0.000

49.000

47.319

45.693

159.250

153.786

148.503

66.403

66.474

66.450

37

土圧力が最大となるのは、

ω = 46.00°のとき P = 66.474 kN

である。

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 153.786/cos9.090°×sin(46.00°-30.00°+9.090°)

cos(46.00°-30.00°-0.000°-22.538°)

= 66.474 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 66.474×cos( 0.000°+22.538°) = 61.397 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 66.474×sin( 0.000°+22.538°) = 25.479 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

x = xp-Ho・tanα = 3.000-1.167×tan0.000°= 3.000 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

・土圧図

25.479

61.397

[5]大地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

地表面が水平面となす角度 β = 0.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.20 = 11.310°

38

壁面摩擦角

δ = tan-1sinφ・sin(θ+Δ-β)

1-sinφ・cos(θ+Δ-β)

= tan-1sin30.00°×sin(11.310°+23.094°-0.000°)

1-sin30.00°×cos(11.310°+23.094°-0.000°)

= 25.683°

Δ = sin-1sin(β+θ)

sinφ = sin-1

sin(0.000°+11.310°)

sin30.00° = 23.094°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

42.00

43.00

44.00

122.445

118.229

114.167

0.000

0.000

0.000

54.420

52.546

50.741

176.865

170.775

164.908

73.457

73.489

73.418

土圧力が最大となるのは、

ω = 43.00°のとき P = 73.489 kN

である。

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 170.775/cos11.310°×sin(43.00°-30.00°+11.310°)

cos(43.00°-30.00°-0.000°-25.683°)

= 73.489 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 73.489×cos( 0.000°+25.683°) = 66.229 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 73.489×sin( 0.000°+25.683°) = 31.849 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

x = xp-Ho・tanα = 3.000-1.167×tan0.000°= 3.000 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

39

・土圧図

31.849

66.229

水圧力

[1]豪雨時 (豪雨時)

背面水圧

水圧を算出する高さhr (m)

水圧力 (kN)水圧の作用位置 (m)

pr = (1/2)・γw・hr2 Yr = hr/3

0.410

0.824 0.137

2.7 作用力の集計

(1)フーチング前面での作用力の集計

[1]常時

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

21.400

0.000

1.000

223.370

0.000

0.000

53.083

0.000

53.083

1.462

1.965

3.000

0.100

0.000

0.000

1.167

0.000

293.809

42.043

0.000

0.100

335.952

0.000

0.000

61.948

0.000

61.948

[2]豪雨時 (豪雨時)

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

浮 力

載荷、雪

背面水圧

土 圧

その他荷重

合 計

201.129

-6.027

21.400

0.000

0.000

1.000

217.502

0.000

0.000

0.000

0.824

52.836

0.000

53.660

1.462

2.000

1.965

0.000

3.000

0.100

0.000

0.000

0.000

0.137

1.167

0.000

294.016

-12.054

42.043

0.000

0.000

0.100

324.105

0.000

0.000

0.000

0.113

61.660

0.000

61.772

40

[3]積雪時

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

22.500

0.000

1.000

224.470

0.000

0.000

53.550

0.000

53.550

1.462

1.948

3.000

0.100

0.000

0.000

1.167

0.000

293.809

43.831

0.000

0.100

337.740

0.000

0.000

62.493

0.000

62.493

[4]暴風時

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

風 荷 重

その他荷重

合 計

200.970

21.400

0.000

0.000

1.000

223.370

0.000

0.000

53.083

1.000

0.000

54.083

1.462

1.965

3.000

0.000

0.100

0.000

0.000

1.167

4.100

0.000

293.809

42.043

0.000

0.000

0.100

335.952

0.000

0.000

61.948

4.100

0.000

66.048

[5]中地震(1)

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

21.400

0.000

1.000

223.370

32.155

0.000

53.083

0.000

85.238

1.462

1.965

3.000

0.100

1.703

0.000

1.167

0.000

293.809

42.043

0.000

0.100

335.952

54.763

0.000

61.948

0.000

116.710

[6]中地震(2)

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

21.400

25.479

1.000

248.849

0.000

0.000

61.397

0.000

61.397

1.462

1.965

3.000

0.100

0.000

0.000

1.167

0.000

293.809

42.043

76.437

0.100

412.389

0.000

0.000

71.650

0.000

71.650

41

[7]大地震(1)

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

21.400

0.000

1.000

223.370

40.194

0.000

53.083

0.000

93.277

1.462

1.965

3.000

0.100

1.703

0.000

1.167

0.000

293.809

42.043

0.000

0.100

335.952

68.454

0.000

61.948

0.000

130.402

[8]大地震(2)

項 目 鉛直力 Ni (kN)

水平力 Hi (kN)

アーム長

Xi (m) Yi (m)

回転モーメント(kN.m)

Mxi= Ni・Xi Myi= Hi・Yi

自 重

載荷、雪

土 圧

その他荷重

合 計

200.970

21.400

31.849

1.000

255.219

0.000

0.000

66.229

0.000

66.229

1.462

1.965

3.000

0.100

0.000

0.000

1.167

0.000

293.809

42.043

95.547

0.100

431.499

0.000

0.000

77.289

0.000

77.289

荷重状態(水 位) No (kN)

Ho (kN)

Mo (kN.m)

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

223.370

217.502

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

53.083

53.660

53.550

54.083

85.238

61.397

93.277

66.229

274.005

262.333

275.248

269.905

219.242

340.739

205.551

354.210

(2)フーチング中心での作用力の集計

鉛 直 力 :Nc = No (kN)

水 平 力 :Hc = Ho (kN)

回 転 モ ー メ ン ト :Mc = No・Bj/2.0-Mo (kN.m)

ここに、

フーチング土圧方向幅 :Bj = 3.000 (m)

■単位幅当り

荷重状態(水 位) Nc (kN)

Hc (kN)

Mc (kN.m)

常時

豪雨時(豪雨時)

223.370

217.502

53.083

53.660

61.050

63.920

42

■単位幅当り

荷重状態(水 位) Nc (kN)

Hc (kN)

Mc (kN.m)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

53.550

54.083

85.238

61.397

93.277

66.229

61.457

65.150

115.813

32.534

129.504

28.618

■全幅(20.000m)当り

荷重状態(水 位) Nc (kN)

Hc (kN)

Mc (kN.m)

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

4467.400

4350.040

4489.400

4467.400

4467.400

4976.980

4467.400

5104.380

1061.660

1073.194

1071.000

1081.660

1704.756

1227.940

1865.540

1324.580

1221.010

1278.395

1229.149

1303.009

2316.260

650.688

2590.087

572.367

43

2.8 安定計算結果

2.8.1 転倒に対する安定

(1)合力作用点及び偏心量の算出

d = ΣMr-ΣMt

ΣV

ここに、

d :底版つま先から合力の作用点までの距離(m)

ΣMr:底版つま先回りの抵抗モーメント(kN.m)

ΣMt:底版つま先回りの転倒モーメント(kN.m)

ΣV :底版下面における全鉛直荷重(kN)

e = B

2-d

ここに、

e :合力の作用点の底版中央からの偏心距離(m)

B :底版幅(m), B = 3.000

ea= B/n

ここに、

ea:許容偏心距離(m)

n :安全率

荷重状態(水 位) ΣMr (kN.m)

ΣMt (kN.m)

ΣV (kN)

d (m)

e ea (m) (m)

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

335.952

324.105

337.740

335.952

335.952

412.389

335.952

431.499

61.948

61.772

62.493

66.048

116.710

71.650

130.402

77.289

223.370

217.502

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

1.227

1.206

1.226

1.208

0.982

1.369

0.920

1.388

0.273 ≦ 0.500

0.294 ≦ 0.500

0.274 ≦ 1.000

0.292 ≦ 1.000

0.518 ≦ 1.000

0.131 ≦ 1.000

0.580 ≦ 1.500

0.112 ≦ 1.500

44

(2)安全率の算出

F = Mr

Mo =

ΣV・x0-ΣH・y0

PAH・yA-PAV・xA

ここに、

Mr :抵抗モーメント

Mo :転倒モーメント

ΣV:土圧の鉛直成分を除いた鉛直力の合計

x0 :土圧の鉛直成分を除いた鉛直力の合計の作用位置

ΣH:土圧の水平成分を除いた水平力の合計

y0 :土圧の水平成分を除いた水平力の合計の作用位置

PAH :土圧の水平成分

yA :土圧の水平成分の作用位置

PAV :土圧の鉛直成分

xA :土圧の鉛直成分の作用位置

荷重状態(水 位) ΣV・x0

(kN.m) ΣH・y0

(kN.m) PAH・yA

(kN.m) PAV・xA

(kN.m)

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

335.952

324.105

337.740

335.952

335.952

335.952

335.952

335.952

0.000

0.113

0.000

4.100

54.763

0.000

68.454

0.000

61.948

61.660

62.493

61.948

61.948

71.650

61.948

77.289

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

76.437

0.000

95.547

荷重状態(水 位) Mr (kN.m)

Mo (kN.m)

安全率

F = Mr/Mo 許容値

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

335.952

323.993

337.740

331.852

281.190

335.952

267.499

335.952

61.948

61.660

62.493

61.948

61.948

-4.787

61.948

-18.258

5.423 ≧ 1.500

5.255 ≧ 1.500

5.404 ≧ 1.200

5.357 ≧ 1.200

4.539 ≧ 1.200

70.185 ≧ 1.200

4.318 ≧ 1.000

18.401 ≧ 1.000

45

2.8.2 滑動に対する安定

Fs= RV・μ+CB・B

RH

ここに、

RV:底版下面における全鉛直荷重(kN)

RH:底版下面における全水平荷重(kN)

μ:底版と支持地盤の間の摩擦係数, μ=0.500

CB :底版と支持地盤の間の付着力(kN/m2), CB = 0.000

B :底版幅(m), B = 3.000

荷重状態(水 位) 鉛直荷重 RV(kN)

水平荷重 RH(kN)

安全率 必要安全率 Fs Fsa

常時

豪雨時(豪雨時)

積雪時

暴風時

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

223.370

217.502

224.470

223.370

223.370

248.849

223.370

255.219

53.083

53.660

53.550

54.083

85.238

61.397

93.277

66.229

2.104 ≧ 1.500

2.027 ≧ 1.500

2.096 ≧ 1.200

2.065 ≧ 1.200

1.310 ≧ 1.200

2.027 ≧ 1.200

1.197 ≧ 1.000

1.927 ≧ 1.000

46

2.8.3 フーチング厚さの照査

(1)β・λによる判定

β・λ ≦ 1.0

ここに、

β = 43・kV

E・h3 (m-1)

kV :鉛直方向地盤反力係数(kN/m3)

kV = kVO・(Bv

0.3 )-3/4

b b

kVO:直径30cmの剛体円板による平板載荷試験の値に相当する鉛直方

向地盤反力係数(kN/m3)

kVO = 1

0.3・αEo

Bv :基礎に換算載荷幅(m)

Bv = Av = L・B = 7.746

αEo :設計の対象とする位置の変形係数(kN/m2)

Av :鉛直方向の換算載荷幅(m2)

B :フ-チングの幅(m),B = 3.0

L :フ-チングの奥行き(m),L = 20.0

E :フ-チングのヤング係数(kN/m2),E = 2.50×107

h :フ-チングの厚さ(m),h = 0.35

λ :フ-チングの換算突出長(m),λ = 1.500

λ = b(b は上図の長い方)

ただし、b ≧ B/2 ならば b = B/2

荷重状態

常 時

地震時

変形係数 αEO(kN/m

2)

19600.000

39200.000

鉛直方向地盤反力係数

kVO(kN/m2)

65333.333

130666.667

kV (kN/m2)

5703.862

11407.725

β (m-1)

0.355457

0.422711

β・λ

0.533

0.634

(2)フーチング厚さの上限値(土圧方向幅-竪壁の厚さ)/n による判定

FH1 < FH2

ここに、

FH1 :フ-チングの厚さ(m),FH1 = 0.350

FH2 :剛体であると判定する厚さ(m),FH2 = 2.650/5.000 = 0.530

47

(3)照査結果

(1)β・λによる判定

フーチングは 剛体と見なせる

(2)フーチング厚さの 上限値による判定

フーチングは 剛体と見なせない

総 合 判 定

(1)または(2)を満足しているので フーチングは剛体として設計してよい

48

(4)RC断面計算

1.擁壁のRC断面計算

「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説」(限界状態法)によりRC断面計算を行う。

RC断面計算 応力計算 目次PAGE=50擁壁記号

竪壁 底版

001 応 力:51~60 応 力:61~76 かかと版(つま先版)付け(集計P59~61)) (集計P74~76) 根の断面力(次項参照)断 面:77~81 断 面:82~86

常時 平常時と豪雨時の大きい方を使用している。

「鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説-2010」等により定数を算定する。

コンクリート PAGE=87

鉄筋 PAGE=88

2.かかと版(つま先版)付け根の断面力

作用する荷重は以下図の通り。

道路土工擁壁工指針(194)

かかと版付け根の設計断面力M3が竪壁基部の断面力M1より大きい場合に、かかと版付け根の断面力としてM1及びM3を使用する。(道路土工擁壁工指針P185「部材設計に用いるかかと版付け根の曲げモーメントには竪壁付け根の曲げモーメントを用いる」)(下図参照)

擁壁001(131103).jtd

49

3.L型擁壁底版の縦断方向

*基礎は深層改良地盤であるが、縦断工法には間隔があって支点で支える。従って底版は縦断方向には連続梁形状になるため、底版の縦断方向荷重に対するRC断面計算を行う。

荷重計算 PAGE=鉛直土圧=89

RC断面計算 PAGE=90~94

擁壁001(131103).jtd

50

目次 1章 竪壁の設計 51

1.1 竪壁基部の設計 51

1.1.1 水位を考慮しないブロックデータ 51

1.1.2 躯体自重,その他荷重 51

1.1.3 風荷重 52

1.1.4 土圧・水圧 53

1.1.5 断面力の集計 59

2章 かかと版の設計 61

2.1 照査位置[1]の設計 61

2.1.1 水位を考慮しないブロックデータ 61

2.1.2 水位を考慮するブロックデータ 62

2.1.3 躯体自重,土砂重量,その他荷重,浮力(揚圧力)による鉛直力 63

2.1.4 地表面の載荷荷重,雪荷重 66

2.1.5 土圧 67

2.1.6 地盤反力 71

2.1.7 断面力の集計 74

51

1章 竪壁の設計

1.1 竪壁基部の設計

1.1.1 水位を考慮しないブロックデータ

(1)ブロック割り

1

2

(2)体積・重心

区分

1 2

Σ

計算式 幅 × 高さ × 奥行

0.250× 3.150× 1.000 1/2× 0.100× 3.150× 1.000

体積 Vi(m3)

0.788 0.158

0.946

重心位置(m)

Xi

0.125 0.283

Yi

1.575 1.050

Vi・Xi

0.098 0.045

0.143

Vi・Yi

1.241 0.166

1.407

備考

重心 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 0.143/ 0.946 = 0.151 (m)

YG = Σ(Vi・Yi)/ΣVi = 1.407/ 0.946 = 1.487 (m)

1.1.2 躯体自重,その他荷重

(1)躯体自重

[1]常時、豪雨時、積雪時、暴風時

位 置

躯体(鉄筋)

W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.946 = 22.704

作用位置 X (m)

0.151

[2]中地震(1)

位 置

躯体(鉄筋)

W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.946 = 22.704

作用位置 X (m)

0.151

位 置

躯体(鉄筋)

H = W ・ kh (kN)

22.704 × 0.160 = 3.633

作用位置 Y (m)

1.487

52

[3]中地震(2)

位 置

躯体(鉄筋)

W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.946 = 22.704

作用位置 X (m)

0.151

[4]大地震(1)

位 置

躯体(鉄筋)

W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.946 = 22.704

作用位置 X (m)

0.151

位 置

躯体(鉄筋)

H = W ・ kh (kN)

22.704 × 0.200 = 4.541

作用位置 Y (m)

1.487

[5]大地震(2)

位 置

躯体(鉄筋)

W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.946 = 22.704

作用位置 X (m)

0.151

(2)その他荷重

[1]常時、豪雨時、積雪時、暴風時、中地震(1)、中地震(2)、大地震(1)、大地震(2)

■鉛直力

番号 荷重名称 鉛直荷重 Vi (kN)

作用位置 Xi (m)

Vi・Xi

1

Σ

フェンス1

1.000

0.100

0.100

XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 0.000/ 0.000 = 0.000 (m)

※XGは設計断面前面から作用点までの距離

1.1.3 風荷重

水平力

P = p・d

ここに、

P :風荷重(kN)

p :単位面積当たりの風荷重(kN/m2)

d :有効高さ(m)

荷重状態

暴風時

p (kN/m2)

1.000

d (m)

1.000

P (kN)

1.000

作用位置 Y (m)

3.750

53

1.1.4 土圧・水圧

[1]常時、暴風時、中地震(1)、大地震(1)

土圧は試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(断面中心からの距離) xp = 0.175 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.150 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 1.819 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

壁面摩擦角 δ = 2/3φ = 20.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

52.00

53.00

54.00

72.607

70.130

67.718

0.000

0.000

0.000

18.755

17.532

16.341

91.362

87.662

84.059

34.225

34.260

34.215

土圧力が最大となるのは、

ω = 53.00°のとき P = 34.260 kN

である。

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 87.662×sin(53.00°-30.00°)

cos(53.00°-30.00°-1.819°-20.000°)

= 34.260 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 34.260×cos( 1.819°+20.000°) = 31.806 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 34.260×sin( 1.819°+20.000°) = 12.734 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.150

3 = 1.050 m

x = Ho・tanα-xp = 1.050×tan1.819°-0.175 = -0.142 m

y = yp+Ho = 0.000+1.050 = 1.050 m

54

・土圧図

12.734

31.806

[2]豪雨時 (豪雨時)

土圧は試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(断面中心からの距離) xp = 0.175 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.150 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 1.819 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

壁面摩擦角 δ = 2/3φ = 20.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.410 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

52.00

53.00

54.00

72.581

70.105

67.694

0.013

0.013

0.013

18.755

17.532

16.341

91.349

87.650

84.048

34.220

34.255

34.210

土圧力が最大となるのは、

ω = 53.00°のとき P = 34.255 kN

である。

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 87.650×sin(53.00°-30.00°)

cos(53.00°-30.00°-1.819°-20.000°)

= 34.255 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 34.255×cos( 1.819°+20.000°) = 31.801 kN

55

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 34.255×sin( 1.819°+20.000°) = 12.732 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.150

3 = 1.050 m

x = Ho・tanα-xp = 1.050×tan1.819°-0.175 = -0.142 m

y = yp+Ho = 0.000+1.050 = 1.050 m

・土圧図

12.732

31.801

[3]積雪時

土圧は試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(断面中心からの距離) xp = 0.175 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.150 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 1.819 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

壁面摩擦角 δ = 2/3φ = 20.000 °

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

52.00

53.00

54.00

72.607

70.130

67.718

0.000

0.000

0.000

19.780

18.522

17.297

92.387

88.652

85.015

34.609

34.646

34.604

土圧力が最大となるのは、

ω = 53.00°のとき P = 34.646 kN

である。

56

土圧力

P = W・sin(ω-φ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 88.652×sin(53.00°-30.00°)

cos(53.00°-30.00°-1.819°-20.000°)

= 34.646 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 34.646×cos( 1.819°+20.000°) = 32.164 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 34.646×sin( 1.819°+20.000°) = 12.877 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.150

3 = 1.050 m

x = Ho・tanα-xp = 1.050×tan1.819°-0.175 = -0.142 m

y = yp+Ho = 0.000+1.050 = 1.050 m

・土圧図

12.877

32.164

[4]中地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(断面中心からの距離) xp = 0.175 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.150 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 1.819 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

壁面摩擦角 δ = 1/2φ = 15.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.16 = 9.090°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

57

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

44.00

45.00

46.00

95.312

92.139

89.075

0.000

0.000

0.000

29.967

28.401

26.887

125.279

120.540

115.962

49.817

49.852

49.804

土圧力が最大となるのは、

ω = 45.00°のとき P = 49.852 kN

である。

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 120.540/cos9.090°×sin(45.00°-30.00°+9.090°)

cos(45.00°-30.00°-1.819°-15.000°)

= 49.852 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 49.852×cos( 1.819°+15.000°) = 47.720 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 49.852×sin( 1.819°+15.000°) = 14.425 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.150

3 = 1.050 m

x = Ho・tanα-xp = 1.050×tan1.819°-0.175 = -0.142 m

y = yp+Ho = 0.000+1.050 = 1.050 m

・土圧図

14.425

47.720

[5]大地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

58

仮想背面の位置(断面中心からの距離) xp = 0.175 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.150 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 1.819 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

壁面摩擦角 δ = 1/2φ = 15.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.20 = 11.310°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

41.00

42.00

43.00

105.567

102.017

98.601

0.000

0.000

0.000

35.032

33.279

31.592

140.599

135.296

130.193

54.713

54.791

54.780

土圧力が最大となるのは、

ω = 42.00°のとき P = 54.791 kN

である。

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 135.296/cos11.310°×sin(42.00°-30.00°+11.310°)

cos(42.00°-30.00°-1.819°-15.000°)

= 54.791 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 54.791×cos( 1.819°+15.000°) = 52.447 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 54.791×sin( 1.819°+15.000°) = 15.854 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.150

3 = 1.050 m

x = Ho・tanα-xp = 1.050×tan1.819°-0.175 = -0.142 m

y = yp+Ho = 0.000+1.050 = 1.050 m

59

・土圧図

15.854

52.447

水圧力

[1]豪雨時 (豪雨時)

背面水圧

水圧力 (kN)水圧の作用位置 (m)

pr = (1/2)・γw・hr2 Yr = hr/3

0.018 0.020

1.1.5 断面力の集計

(偏心モーメント及び軸力を無視するため鉛直力は集計されません)

[1]常時

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

12.734

1.000

0.000

0.000

31.806

0.000

31.806

0.024

-0.142

0.000

0.000

1.050

0.000

0.000

33.396

0.000

33.396

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

[2]豪雨時 (豪雨時)

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

背面水圧

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

0.000

12.732

1.000

0.000

0.000

0.018

31.801

0.000

31.819

0.024

0.000

-0.142

0.000

0.000

0.020

1.050

0.000

0.000

0.000

33.391

0.000

33.391

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

60

[3]積雪時

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

12.877

1.000

0.000

0.000

32.164

0.000

32.164

0.024

-0.142

0.000

0.000

1.050

0.000

0.000

33.772

0.000

33.772

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

[4]暴風時

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

風 荷 重

その他荷重

合 計

22.704

12.734

0.000

1.000

0.000

0.000

31.806

1.000

0.000

32.806

0.024

-0.142

0.000

0.000

0.000

1.050

3.750

0.000

0.000

33.396

3.750

0.000

37.146

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

[5]中地震(1)

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

12.734

1.000

0.000

3.633

31.806

0.000

35.439

0.024

-0.142

0.000

1.487

1.050

0.000

5.403

33.396

0.000

38.799

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

[6]中地震(2)

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

14.425

1.000

0.000

0.000

47.720

0.000

47.720

0.024

-0.142

0.000

0.000

1.050

0.000

0.000

50.106

0.000

50.106

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

[7]大地震(1)

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

12.734

1.000

0.000

4.541

31.806

0.000

36.347

0.024

-0.142

0.000

1.487

1.050

0.000

6.754

33.396

0.000

40.150

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

61

[8]大地震(2)

項 目 Ni (kN)

Hi (kN)

Xi (m)

Yi (m)

M =Mxi+Myi (kN.m)

自 重

土 圧

その他荷重

合 計

22.704

15.854

1.000

0.000

0.000

52.447

0.000

52.447

0.024

-0.142

0.000

0.000

1.050

0.000

0.000

55.069

0.000

55.069

※Xi は設計断面中心からの距離(前面側に向かって+)、Yi は設計断面からの高さ

2章 かかと版の設計

2.1 照査位置[1]の設計

付け根からの距離= 0.000 m

2.1.1 水位を考慮しないブロックデータ

(1)躯体自重

1)ブロック割り

1

2)自重・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi (m3)

重心位置 Xi (m)

Vi・Xi 備考

1

Σ

2.650× 0.350× 1.000

0.928

0.928

1.325

1.229

1.229

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 1.229/ 0.928 = 1.325 (m)

62

(2)背面土砂

1)ブロック割り

1

2)体積・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi (m3)

重心位置 Xi (m)

Vi・Xi 備考

1

Σ

2.650× 3.150× 1.000

8.347

8.347

1.325

11.060

11.060

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 11.060/ 8.347 = 1.325 (m)

2.1.2 水位を考慮するブロックデータ

(1)背面土砂

[1]豪雨時 (豪雨時)

(1)ブロック割り

1

(2)体積・重心

区分

計算式 幅 × 高さ × 奥行

体積 Vi (m3)

重心位置 Xi (m)

Vi・Xi 備考

1

Σ

2.650× 0.060× 1.000

0.159

0.159

1.325

0.211

0.211

重心位置 XG = Σ(Vi・Xi)/ΣVi = 0.211/ 0.159 = 1.325 (m)

63

2.1.3 躯体自重,土砂重量,その他荷重,浮力(揚圧力)による鉛直力

(1)躯体自重による作用力

[1]常時、豪雨時、積雪時、暴風時、中地震(1)、中地震(2)、大地震(1)、大地震(2)

位 置

躯体

鉛直力 W = γ ・ V (kN)

24.000 × 0.928 = 22.260

作用位置 X (m)

1.325

(2)土砂重量,浮力

[1]常時、積雪時、暴風時、中地震(1)、中地震(2)、大地震(1)、大地震(2)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V (m3)

8.347

重心位置 X (m)

1.325

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl (m3)

0.000

重心位置 Xl (m)

0.000

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu (m3)

8.347

重心位置 Xu (m)

1.325

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = ( V・X-Vl・Xl )/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.347 × 18.000 = 150.255

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.000 × 19.000 = 0.000

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

150.255

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.325

[2]豪雨時 (豪雨時)

1)土砂重量による作用力

水位位置による分割

位 置

土砂(背面)

全体積、重心位置

体 積 V (m3)

8.347

重心位置 X (m)

1.325

水位より下の体積、重心位置

体 積 Vl (m3)

0.159

重心位置 Xl (m)

1.325

64

位 置

土砂(背面)

水位より上の体積、重心位置

体 積 Vu (m3)

8.188

重心位置 Xu (m)

1.325

水位より上の体積

Vu = V-Vl

水位より上の重心位置

Xu = ( V・X-Vl・Xl )/Vu

土砂による作用力

位 置

土砂(背面)

水位より上の重量 Wu = Vu・(土の湿潤重量) (kN)

8.188 × 18.000 = 147.393

水位より下の重量 Wl = Vl・(土の飽和重量) (kN)

0.159 × 19.000 = 3.021

位 置

土砂(背面)

重量 W Wu + Wl (kN)

150.414

作用位置 X (Wu・Xu+Wl・Xl)/W (m)

1.325

2)浮力の算出

前面水位 Hf = 0.000 (m)

背面水位 Hr = 0.410 (m)

フーチング前面での水圧強度 Pf = 0.469 (kN/m2)

フーチング背面での水圧強度 Pr = 4.018 (kN/m2)

揚圧力

U = Pf+Pr

2・Bj・Bc・λ = 5.945 (kN)

作用位置(フーチング前面から)

X = Pf+2・Pr

3・(Pf+Pr)・Bj = 1.674 (m)

ここに、

Bj :土圧方向フーチング幅 Bj = 2.650 (m)

Bc :直角方向フーチング幅 Bc = 1.000 (m)

λ :浮力の低減係数 λ = 1.000

65

(3)自重集計

[1]常時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

[2]豪雨時 (豪雨時)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.414

172.674

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.299

228.794

[3]積雪時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

[4]暴風時

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

[5]中地震(1)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

66

[6]中地震(2)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

[7]大地震(1)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

[8]大地震(2)

躯 体

背面土砂

合 計

重 量 Ni (kN)

22.260

150.255

172.515

作用位置 Xi (m)

1.325

1.325

モーメント Ni・Xi (kN.m)

29.494

199.088

228.582

2.1.4 地表面の載荷荷重,雪荷重

鉛直力

N = 1

2・(q1+q2)・L

ここに、

q :地表面載荷荷重強度

L :地表面載荷荷重長さ

X :設計断面位置から合力作用点までの距離

荷重状態 q1 (kN/m2)

q2 (kN/m2)

L (m)

鉛直力 N (kN)

作用位置 X (m)

常時

豪雨時

積雪時

暴風時

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

0.400

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

0.400

5.000

14.000

1.800

0.850

1.800

0.850

1.800

0.850

2.650

1.800

0.850

9.000

11.900

9.000

11.900

9.000

11.900

1.060

9.000

11.900

0.900

2.225

0.900

2.225

0.900

2.225

1.325

0.900

2.225

67

荷重状態 q1 (kN/m2)

q2 (kN/m2)

L (m)

鉛直力 N (kN)

作用位置 X (m)

中地震(1)

中地震(2)

大地震(1)

大地震(2)

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

5.000

14.000

1.800

0.850

1.800

0.850

1.800

0.850

1.800

0.850

9.000

11.900

9.000

11.900

9.000

11.900

9.000

11.900

0.900

2.225

0.900

2.225

0.900

2.225

0.900

2.225

2.1.5 土圧

[1]中地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

地表面が水平面となす角度 β = 0.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.16 = 9.090°

壁面摩擦角

δ = tan-1sinφ・sin(θ+Δ-β)

1-sinφ・cos(θ+Δ-β)

= tan-1sin30.00°×sin(9.090°+18.420°-0.000°)

1-sin30.00°×cos(9.090°+18.420°-0.000°)

= 22.538°

Δ = sin-1sin(β+θ)

sinφ = sin-1

sin(0.000°+9.090°)

sin30.00° = 18.420°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

45.00

46.00

47.00

110.250

106.467

102.810

0.000

0.000

0.000

49.000

47.319

45.693

159.250

153.786

148.503

66.403

66.474

66.450

土圧力が最大となるのは、

ω = 46.00°のとき P = 66.474 kN

である。

68

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 153.786/cos9.090°×sin(46.00°-30.00°+9.090°)

cos(46.00°-30.00°-0.000°-22.538°)

= 66.474 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 66.474×cos(0.000°+22.538°) = 61.397 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 66.474×sin(0.000°+22.538°) = 25.479 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

土圧の鉛直成分は、これと等価の三角形分布荷重とする。

pv=2・Pv

L =

2×25.479

2.650 = 19.229 kN/m

ここに、

pv:等価の三角形分布荷重

Pv:土圧の鉛直成分

L :かかと版の長さ

付け根から設計断面位置までの距離 L1 = 0.000 m

設計断面位置より後方の分布荷重作用幅 L2 = 2.650 m

設計断面位置の分布荷重強度 pd = pv

L・L1 =

19.229

2.650 × 0.000 = 0.000 kN/m

鉛直力

N = 1

2・(pd+pv)・L2 =

1

2×(0.000+19.229)×2.650 = 25.479 kN

作用位置

x = pd+2・pv

pd+pv・

L2

3 =

0.000+2×19.229

0.000+19.229×

2.650

3 = 1.767 m

69

・土圧図

25.479

61.397

[2]大地震(2)

土圧は地震時慣性力を考慮した試行くさび法により求める。

仮想背面の位置(つま先からの距離) xp = 3.000 m

yp = 0.000 m

仮想背面の高さ H = 3.500 m

仮想背面が鉛直面となす角度 α = 0.000 °

背面土砂の単位体積重量 γs = 18.000 kN/m3

背面土砂の内部摩擦角 φ = 30.000 °

地表面が水平面となす角度 β = 0.000 °

地震時合成角 θ = tan-1kH = tan-10.20 = 11.310°

壁面摩擦角

δ = tan-1sinφ・sin(θ+Δ-β)

1-sinφ・cos(θ+Δ-β)

= tan-1sin30.00°×sin(11.310°+23.094°-0.000°)

1-sin30.00°×cos(11.310°+23.094°-0.000°)

= 25.683°

Δ = sin-1sin(β+θ)

sinφ = sin-1

sin(0.000°+11.310°)

sin30.00° = 23.094°

すべり角の変化範囲 ωi = 10.00 °~ 85.00 °

すべり角(ω)に対する土砂重量(W),土圧力(P)

水位 hw = 0.000 m

すべり角 ω(°)

土砂重量 W(kN)

水位以上 水位以下 上載荷重 合計

土圧力 P (kN)

42.00

43.00

44.00

122.445

118.229

114.167

0.000

0.000

0.000

54.420

52.546

50.741

176.865

170.775

164.908

73.457

73.489

73.418

土圧力が最大となるのは、

ω = 43.00°のとき P = 73.489 kN

である。

70

土圧力

P = W/cosθ・sin(ω-φ+θ)

cos(ω-φ-α-δ)

= 170.775/cos11.310°×sin(43.00°-30.00°+11.310°)

cos(43.00°-30.00°-0.000°-25.683°)

= 73.489 kN

このときの土圧力の水平成分、鉛直成分、作用位置は次のようになる。

水平成分

Ph = P・cos(α+δ) = 73.489×cos(0.000°+25.683°) = 66.229 kN

鉛直成分

Pv = P・sin(α+δ) = 73.489×sin(0.000°+25.683°) = 31.849 kN

作用位置

Ho = H

3 =

3.500

3 = 1.167 m

y = yp+Ho = 0.000+1.167 = 1.167 m

土圧の鉛直成分は、これと等価の三角形分布荷重とする。

pv=2・Pv

L =

2×31.849

2.650 = 24.037 kN/m

ここに、

pv:等価の三角形分布荷重

Pv:土圧の鉛直成分

L :かかと版の長さ

付け根から設計断面位置までの距離 L1 = 0.000 m

設計断面位置より後方の分布荷重作用幅 L2 = 2.650 m

設計断面位置の分布荷重強度 pd = pv

L・L1 =

24.037

2.650 × 0.000 = 0.000 kN/m

鉛直力

N = 1

2・(pd+pv)・L2 =

1

2×(0.000+24.037)×2.650 = 31.849 kN

作用位置

x = pd+2・pv

pd+pv・

L2

3 =

0.000+2×24.037

0.000+24.037×

2.650

3 = 1.767 m

71

・土圧図

31.849

66.229

2.1.6 地盤反力

鉛直力

N = 1

2(q1+q2)・L

作用位置

X = 2・q1+q2

3・(q1+q2)・L

ここに、

q1 :かかと版前面位置の地盤反力度

q2 :かかと版設計位置の地盤反力度

L :かかと版設計張出長 L = 2.650 (m)

[1]常時

0.2731.227

1.500115.157

33.756

地盤反力度(kN/m2)

q1

33.756

q2

105.660

鉛直力 N (kN)

184.727

作用位置 X (m)

1.097

72

[2]豪雨時(豪雨時)

0.2941.206

1.500115.114

29.887

地盤反力度(kN/m2)

q1

29.887

q2

105.171

鉛直力 N (kN)

178.952

作用位置 X (m)

1.079

[3]積雪時

0.2741.226

1.500115.795

33.852

地盤反力度(kN/m2)

q1

33.852

q2

106.235

鉛直力 N (kN)

185.615

作用位置 X (m)

1.097

[4]暴風時

0.2921.208

1.500117.890

31.023

地盤反力度(kN/m2)

q1

31.023

q2

107.756

鉛直力 N (kN)

183.882

作用位置 X (m)

1.081

73

[5]中地震(1)

0.5180.982

1.500151.643

地盤反力度(kN/m2)

q1

0.000

q2

133.627

鉛直力 N (kN)

173.448

作用位置 X (m)

0.865

[6]中地震(2)

0.1311.369

1.500104.639

61.260

地盤反力度(kN/m2)

q1

61.260

q2

99.578

鉛直力 N (kN)

213.111

作用位置 X (m)

1.220

[7]大地震(1)

0.5800.920

1.500161.862

地盤反力度(kN/m2)

q1

0.000

q2

141.336

鉛直力 N (kN)

170.310

作用位置 X (m)

0.803

74

[8]大地震(2)

0.1121.388

1.500104.152

65.994

地盤反力度(kN/m2)

q1

65.994

q2

99.700

鉛直力 N (kN)

219.545

作用位置 X (m)

1.235

2.1.7 断面力の集計

[1]常時

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

地盤反力

合 計

172.515

20.900

-184.727

8.688

1.325

1.654

1.097

228.582

34.577

-202.684

60.476

竪壁基部の断面力 M1 = 33.396 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 60.476 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[2]豪雨時 (豪雨時)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

浮 力

載荷、雪

地盤反力

合 計

172.674

-5.945

20.900

-178.952

8.677

1.325

1.674

1.654

1.079

228.794

-9.954

34.577

-193.054

60.362

竪壁基部の断面力 M1 = 33.391 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 60.362 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[3]積雪時

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

地盤反力

172.515

21.960

-185.615

1.325

1.638

1.097

228.582

35.982

-203.581

75

[3]積雪時

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

合 計 8.860 60.983

竪壁基部の断面力 M1 = 33.772 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 60.983 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[4]暴風時

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

地盤反力

合 計

172.515

20.900

-183.882

9.533

1.325

1.654

1.081

228.582

34.577

-198.739

64.421

竪壁基部の断面力 M1 = 37.146 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 64.421 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[5]中地震(1)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

地盤反力

合 計

172.515

20.900

-173.448

19.967

1.325

1.654

0.865

228.582

34.577

-150.090

113.069

竪壁基部の断面力 M1 = 38.799 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 113.069 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[6]中地震(2)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

土 圧

地盤反力

合 計

172.515

20.900

25.479

-213.111

5.783

1.325

1.654

1.767

1.220

228.582

34.577

45.013

-259.947

48.225

[7]大地震(1)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

172.515

20.900

1.325

1.654

228.582

34.577

76

[7]大地震(1)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

地盤反力

合 計

-170.310

23.105

0.803

-136.816

126.344

竪壁基部の断面力 M1 = 40.150 kN.m

かかと版付け根の断面力 M3 = 126.344 kN.m

M3 > M1 となったので、付け根の断面力として M1 を適用します。

[8]大地震(2)

項 目 Ni (kN)

Xi (m)

M =Ni・Xi (kN.m)

自 重

載荷、雪

土 圧

地盤反力

合 計

172.515

20.900

31.849

-219.545

5.719

1.325

1.654

1.767

1.235

228.582

34.577

56.267

-271.172

48.254

はり:RC断面計算(単鉄筋RC断面)(建築RC基準)

①設計応力

長期荷重短期荷重終局荷重短期荷重短期荷重

wo:梁の単位荷重(N/mm) 設置筋部材長l(m)=

②部材諸元

(1)竪壁 @

D:高さ(mm)b:幅(mm)d:有効高さ(mm)As:引張鉄筋断面積(mm2)n:ヤング係数比Fc:設計基準強度(N/mm2)

せん断補強筋を考慮(損傷限界、終局限界)せん断補強筋 本

mm pwpw:せん断補強筋比(=aw/bx) aw:1組の補強筋断面積 (mm2)

付着割裂検討時の定着(終局限界)C:鉄筋間のあき (mm)標準フックld:付着長(mm)付着割裂検討時の横筋(終局限界)As:配力筋 (mm2/1本)配力筋の間隔 (mm)

構造NGなし

積雪時

33.39150.10655.06937.14633.772

常時中地震時大地震時暴風時

(1)竪壁

32.80632.164

89.032 0.348

31.81947.72052.447

M(kN・m) Q(kN)

b(mm)

x(mm)0.884

wo(kN/m)

α:=1/2(片持梁)

d(mm) As(mm2)

あり

1000 255 1592D(mm)

350k

10.101 常時中地震時大地震時暴風時

199

積雪時

D16

24

150

縦方向のピッチ

8j

ピッチ

62.5

使用鉄筋

15

本数D16 125

24

0

端部ピッチ

258

109.1

p

0D10 0

200

0.0062

下端筋 下側に300なし

3.15

n Fc

横方向の本数

k= 2n・p+ n・p 2 -n・pj=1-

3k

p=b・dAs

x=nAs

b-1+ 1+

2bdnAs

lab=αSσtdb

10fb

77 (1)壁

RC断面計算(許容応力度計算)

①鉄筋の引張り応力度計算σt:鋼材の引張応力度(N/mm2)

M(N・mm) ft:鋼材の許容引張応力度(N/mm2)判定:ft≧σtでOK

②コンクリートの圧縮応力度計算

判定:fc≧σcでOK

③コンクリートのせん断応力度計算

(コンクリートのみで負担する場合)

判定:fs≧τsでOK

④鉄筋とコンクリートの付着応力度の検討

fa:許容付着応力度(N/mm2)判定:fa≧τaでOKQ:せん断力(N)U:鋼材の周長の総和 (mm)

1本当たりd:部材断面の有効高(mm)

M(N・mm)

32806

常時中地震時大地震時

47720

暴風時

52447

3339100050106000

153.452 345

ft

5506900050106000

93.045139.622

33391000

σc fc

2.310

0.364

3.465

163.3385.010

0.141

0.143

OK

215345

OK

OKOK

OKOK

fa(1)竪壁

暴風時積雪時

大地震時

常時中地震時

345

(1)竪壁判定σt

3714600033772000

(1)竪壁

103.50994.107

345 OKOK

σc:コンクリートの圧縮応力度(N/mm2)

16

OKOKOKOKOK

8判定

1655069000 245.506

33772000 3.3773.71437146000

2.4001.1001.100

31819

0.2330.146

0.212

積雪時

常時中地震時

(1)竪壁

1.100

Q(N) τs

積雪時

大地震時3280632164

暴風時

0.353

0.357暴風時

中地震時大地震時

積雪時

常時

50255

fs:コンクリートの許容せん断応力度(N/mm2)

τs:コンクリートのせん断応力度(N/mm2)

3.4653.465

τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

判定

OKOK

OK

OK

fc:コンクリートの許容圧縮応力度(N/mm2)

318194772052447

0.730fs

32164

Q(N)

3.465

τa

OKOKOK

判定

0.5290.582

σt=As・j・d

M

σc=k・j・b・d2

2・M

τa=U・j・d

Q

τs=b・j・d

Q

78 (1)壁

RC断面計算(限界状態計算)

*使用限界状態

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認 最小鉄筋量:p(min)≦p、最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比 γ:複筋比 0dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0

②部材のせん断に対する照査

せん断補強なし

α=fs=ft=pw=

(≦0.6%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199、206

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④部材のひび割れ強度に対する照査 RC基準P72~73Mc:ひび割れモーメントM:作用曲げモーメント

Ze:鉄筋を考慮した断面係数b= h=Ii= Ze=Iic= Iis=

Vc:せん断ひび割れ強度φ:耐力係数 = 0.51σT:0.33√σB

σo:軸応力度 σB:Con圧縮強度b:幅D:せいk: 1.5

⑤抵抗モーメントの計算

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度 p=n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度 Cc:=0.6(N/mm2)

τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

σB:コンクリートの圧縮強度(N/mm2) 24

3501000

502.310

0.780.730

1950

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定

(1)竪壁

(1)竪壁

215

(1)竪壁

15

OKOK

(1)竪壁

0.0040

OK

1020

2.31

1.00 164.557 31.819

31819 0.35

常時 1592 77.157

常時

0.004*b*d常時

p(min)

Q(N) τa fa

常時

M/f*j*d

3572916667

215作用M

0.0040918.623

0.007

ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2)

断面Ze 22497769

0.51

断面Ii 3641928553937109522

Ze(mm3)

許容M

(1)竪壁

OK

(1)竪壁As(mm2)

p(min) p 判定

常時 22497769 61.721 33.391

常時 192423 192.42 31.82 1.62OK

(1)竪壁

24.000

判定Vc(N) Vc(kN) 作用Q(kN)

1000

Mrc Mrs M(kN・m) 判定

3501.5

常時 80.053 76.618 33.391形状チェック 9.000 10.900

Cc= 1.231Cs= 1.178wo= 10.101

8 0.006

U:鋼材の周長和 (mm)

OK0.0062

OK

許容QAS:

判定

α:=1/2(片持梁)

Mc(kN・m) 判定

OK

M(kN・m)

ptb

33.391判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa=U・j・d

Q

Mc = 0.56・ σB ・Ze ≧M

Dl<

α

Cc・

wo

b梁断面形状

Vc = φ σT2+σT・σo b・D/k

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bjαfs (pw=0)

79 (1)壁

*損傷限界状態(短期荷重のMmaxにより検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

As(mm2) 許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比 0

②部材のせん断に対する照査 RC基準P151

せん断補強なし

α=fs=ft=pw=

(≦1.2%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定 p=fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度

作用M

中地震時 160.106

Cc=Cs=

16

中地震時

中地震時

(1)竪壁Mrc Mrs

2.4621.8910.006

M(kN・m) 判定122.945

判定3451592 123.810 50.106 OK ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2)

(1)竪壁

判定OK

ptb p0.006

Q(N) τa fa 判定中地震時 47720 0.529 3.465 OK τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

U:鋼材の周長和 (mm) 50

50.106 OK

15345

判定

(1)竪壁

α中地震時 1.00 165.308 47.720 0.78

許容QAS:

(1)竪壁

0.010

1.100345

3.465

0

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

許容QAS 作用QOK

許容M

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa= U・j・dQ

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj23

αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bj23αfs (pw=0)

80 (1)壁

*終局限界状態(大地震時作用する荷重に対する検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=0.9・As・σy・d大地震時

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧p

大地震時 ptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比

②部材のせん断に対する照査 RC基準P152~153

せん断補強なし

大地震時α=fs=ft=pw=

③部材の付着に対する照査 RC基準P199 (≦1.2%)

db:曲げ補強筋径ld:付着長(mm)

τy≦K*fbでOK d:部材断面の有効高(mm)(せん断ひび割れOKの場合d=0)

Fc:コンクリートの設計基準強度fb:付着割裂基準強度(N/mm2)

τy:引張り鋼材降伏時の付着応力度(N/mm2)(標準フックの場合2/3)C:鉄筋間のあき(≦かぶりx3)(≦5d)As:横補強筋の断面積(mm2)s:配力筋の間隔(mm)N:付着割裂面を横切る鉄筋本数W:横補強筋効果を表す換算長(mm)鉄筋の設置条件 下側に300なし

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

大地震時

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度p:鉄筋比(=As/bd)

標準フック

0

あり

3.693

(1)竪壁作用M 判定As(mm2) 許容M

1592 126.051 55.069 OK

ptb p 判定0.018 0.006 OK

62.761 OK

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定

(1)竪壁許容QAS:

K・fb 判定

作用Q=長期Q+n・(大地震時Q-長期Q)、n=1.5

0.902.40

(1)竪壁 σy:鋼材の降伏強度(N/mm2) 345

1.00 203.038

D16 16大地震時 3.568 2.50 3.75 OK 258

τy K

345

2415

0.006

199

241.50

800.667

1501

40.00

0

下端筋

3450

1.891Cc=

(1)竪壁Mrc Mrs

240.159 122.945 55.069 OKM(kN・m)

Cs=

判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

α=

Q・dM

+1

4

τy=4 ld-dσy・db

≦K・fb

K=0.3C+W

db+0.4 ≦2.5

fb=0.8・40Fc

+0.9 普通・上端筋

W=80s・NAst

≦2.5db

QA=bj・ αfS+0.5ft pw-0.002 QA=bj・ αfs (pw=0)

fb= 40Fc

+0.9 普通・下端筋

81 (1)壁

はり:RC断面計算(単鉄筋RC断面)(建築RC基準)

①設計応力

長期荷重短期荷重終局荷重短期荷重短期荷重

wo:梁の単位荷重(N/mm) 設置筋部材長l(m)=

②部材諸元

(1)底版 @

D:高さ(mm)b:幅(mm)d:有効高さ(mm)As:引張鉄筋断面積(mm2)n:ヤング係数比Fc:設計基準強度(N/mm2)

せん断補強筋を考慮(損傷限界、終局限界)せん断補強筋 本

mm pwpw:せん断補強筋比(=aw/bx) aw:1組の補強筋断面積 (mm2)

付着割裂検討時の定着(終局限界)C:鉄筋間のあき (mm)標準フックld:付着長(mm) 実定着長付着割裂検討時の横筋(終局限界)As:配力筋 (mm2/1本)配力筋の間隔 (mm)

構造NGなし

積雪時

31.81947.72052.44732.80632.164

常時中地震時大地震時暴風時

(1)底版

9.5338.860

89.032 0.348

8.68819.96723.105

M(kN・m) Q(kN)

b(mm)

x(mm)0.884

wo(kN/m)

α:=1/2(片持梁)

d(mm) As(mm2)

あり

1000 255 1592D(mm)

350k

3.278 常時中地震時大地震時暴風時

127

積雪時

D13

24

250

縦方向のピッチ

8j

ピッチ

62.5

使用鉄筋

15

本数D16 125

24

0

端部ピッチ

490

109.1

p

0D10 0

200

0.0062

上端筋 下側に300あり

2.65

n Fc

横方向の本数

k= 2n・p+ n・p 2 -n・pj=1-

3k

p=b・dAs

x=nAs

b-1+ 1+

2bdnAs

lab=αSσtdb

10fb

82 (2)床版

RC断面計算(許容応力度計算)

①鉄筋の引張り応力度計算σt:鋼材の引張応力度(N/mm2)

M(N・mm) ft:鋼材の許容引張応力度(N/mm2)判定:ft≧σtでOK

②コンクリートの圧縮応力度計算

判定:fc≧σcでOK

③コンクリートのせん断応力度計算

(コンクリートのみで負担する場合)

判定:fs≧τsでOK

④鉄筋とコンクリートの付着応力度の検討

fa:許容付着応力度(N/mm2)判定:fa≧τaでOKQ:せん断力(N)U:鋼材の周長の総和 (mm)

1本当たりd:部材断面の有効高(mm)

M(N・mm)

9533

常時中地震時大地震時

19967

暴風時

23105

3181900047720000

146.145 345

ft

5244700047720000

88.665132.973

31819000

σc fc

1.540

0.106

2.310

163.1814.771

0.039

0.039

OK

215345

OK

OKOK

OKOK

fa(1)底版

暴風時積雪時

大地震時

常時中地震時

345

(1)底版判定σt

3280600032164000

(1)底版

91.41589.626

345 OKOK

σc:コンクリートの圧縮応力度(N/mm2)

16

OKOKOKOKOK

8判定

1652447000 245.244

32164000 3.2163.28032806000

2.4001.1001.100

8688

0.1020.042

0.089

積雪時

常時中地震時

(1)底版

1.100

Q(N) τs

積雪時

大地震時95338860

暴風時

0.096

0.098暴風時

中地震時大地震時

積雪時

常時

50255

fs:コンクリートの許容せん断応力度(N/mm2)

τs:コンクリートのせん断応力度(N/mm2)

2.3102.310

τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

判定

OKOK

OK

OK

fc:コンクリートの許容圧縮応力度(N/mm2)

86881996723105

0.730fs

8860

Q(N)

2.310

τa

OKOKOK

判定

0.2210.256

σt=As・j・d

M

σc=k・j・b・d2

2・M

τa=U・j・d

Q

τs=b・j・d

Q

83 (2)床版

RC断面計算(限界状態計算)

*使用限界状態

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認 最小鉄筋量:p(min)≦p、最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比 γ:複筋比 0dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0

②部材のせん断に対する照査

せん断補強なし

α=fs=ft=pw=

(≦0.6%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199、206

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④部材のひび割れ強度に対する照査 RC基準P72~73Mc:ひび割れモーメントM:作用曲げモーメント

Ze:鉄筋を考慮した断面係数b= h=Ii= Ze=Iic= Iis=

Vc:せん断ひび割れ強度φ:耐力係数 = 0.51σT:0.33√σB

σo:軸応力度 σB:Con圧縮強度b:幅D:せいk: 1.5

⑤抵抗モーメントの計算

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度 p=n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度 Cc:=0.6(N/mm2)

τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

σB:コンクリートの圧縮強度(N/mm2) 24

3501000

501.540

0.260.730

1950

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定

(1)底版

(1)底版

215

(1)底版

15

OKOK

(1)底版

0.0030

OK

1020

1.54

1.00 164.557 8.688

8688 0.10

常時 1592 77.157

常時

0.004*b*d常時

p(min)

Q(N) τa fa

常時

M/f*j*d

3572916667

215作用M

0.0030875.375

0.007

ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2)

断面Ze 22497769

0.51

断面Ii 3641928553937109522

Ze(mm3)

許容M

(1)底版

OK

(1)底版As(mm2)

p(min) p 判定

常時 22497769 61.721 31.819

常時 192423 192.42 8.69 1.62OK

(1)底版

24.000

判定Vc(N) Vc(kN) 作用Q(kN)

1000

Mrc Mrs M(kN・m) 判定

3501.5

常時 80.053 76.618 31.819形状チェック 7.571 19.133

Cc= 1.231Cs= 1.178wo= 3.278

8 0.006

U:鋼材の周長和 (mm)

OK0.0062

OK

許容QAS:

判定

α:=1/2(片持梁)

Mc(kN・m) 判定

OK

M(kN・m)

ptb

31.819判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa=U・j・d

Q

Mc = 0.56・ σB ・Ze ≧M

Dl<

α

Cc・

wo

b梁断面形状

Vc = φ σT2+σT・σo b・D/k

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bjαfs (pw=0)

84 (2)床版

*損傷限界状態(短期荷重のMmaxにより検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

As(mm2) 許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比 0

②部材のせん断に対する照査 RC基準P151

せん断補強なし

α=fs=ft=pw=

(≦1.2%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定 p=fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度

作用M

中地震時 160.106

Cc=Cs=

16

中地震時

中地震時

(1)底版Mrc Mrs

2.4621.8910.006

M(kN・m) 判定122.945

判定3451592 123.810 47.720 OK ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2)

(1)底版

判定OK

ptb p0.006

Q(N) τa fa 判定中地震時 19967 0.221 2.310 OK τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

U:鋼材の周長和 (mm) 50

47.720 OK

15345

判定

(1)底版

α中地震時 1.00 165.308 19.967 0.39

許容QAS:

(1)底版

0.010

1.100345

2.310

0

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

許容QAS 作用QOK

許容M

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa= U・j・dQ

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj23

αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bj23αfs (pw=0)

85 (2)床版

*終局限界状態(大地震時作用する荷重に対する検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=0.9・As・σy・d大地震時

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧p

大地震時 ptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比

②部材のせん断に対する照査 RC基準P152~153

せん断補強なし

大地震時α=fs=ft=pw=

③部材の付着に対する照査 RC基準P199 (≦1.2%)

db:曲げ補強筋径ld:付着長(mm)

τy≦K*fbでOK d:部材断面の有効高(mm)(せん断ひび割れOKの場合d=0)

Fc:コンクリートの設計基準強度fb:付着割裂基準強度(N/mm2)

τy:引張り鋼材降伏時の付着応力度(N/mm2)(標準フックの場合2/3)C:鉄筋間のあき(≦かぶりx3)(≦5d)As:横補強筋の断面積(mm2)s:配力筋の間隔(mm)N:付着割裂面を横切る鉄筋本数W:横補強筋効果を表す換算長(mm)鉄筋の設置条件 下側に300あり

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

大地震時

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度p:鉄筋比(=As/bd)

標準フック

0

あり

3.693

(1)底版作用M 判定As(mm2) 許容M

1592 126.051 52.447 OK

ptb p 判定0.018 0.006 OK

30.314 OK

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定

(1)底版許容QAS:

K・fb 判定

作用Q=長期Q+n・(大地震時Q-長期Q)、n=1.5

0.512.40

(1)底版 σy:鋼材の降伏強度(N/mm2) 345

1.00 115.824

D16 16大地震時 1.878 2.50 3.00 OK 490

τy K

345

2415

0.006

127

241.20

800.667

2501

40.00

0

上端筋

3450

1.891Cc=

(1)底版Mrc Mrs

240.159 122.945 52.447 OKM(kN・m)

Cs=

判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

α=

Q・dM

+1

4

τy=4 ld-dσy・db

≦K・fb

K=0.3C+W

db+0.4 ≦2.5

fb=0.8・40Fc

+0.9 普通・上端筋

W=80s・NAst

≦2.5db

QA=bj・ αfS+0.5ft pw-0.002 QA=bj・ αfs (pw=0)

fb= 40Fc

+0.9 普通・下端筋

86 (2)床版

コンクリート許容応力度表(建築基準)

コンクリートの許容応力度条件種別 圧縮 せん断 圧縮 せん断

Fc24 8.00 0.73 16.00 1.10(N/mm2)

コンクリートの許容付着応力度条件種別 上端筋 その他 上端筋 その他 短期=長期x1.5

Fc24 1.54 2.31 2.31 3.47(N/mm2)

コンクリートの許容付着応力度条件 短期種別 形鋼・鋼板・鋼管外側

Fc24 0.45 0.67(N/mm2) 建築構造設計指針2001(東京都建築構造行政連絡会)P18

コンクリートの材料強度 コンクリートの引張り強度種別 圧縮 せん断 付着 種別

Fc24 24.00 2.40 2.1 Fc24 1.91 1913.677(N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (kN/m2)

「鉄筋コンクリート工学(技報堂)」P12

コンクリートのヤング係数(建築式)鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説P50

γ Fc(kN/m3) (N/mm2) (N/mm2) (kN/m2) (kN/mm2) (kN/cm2) ポアソン比

23 Fc24 22669 22668946 23 2266.9 0.2γ:気乾単位体積重量Fc:設計基準強度気乾単位体積重量γ:P59-表7.1

ヤング係数E

形鋼・鋼板・鋼管外側

RC基準2010P53

σbt 引張

令97

長期

長期 短期

長期(SD) 短期(SD)

RC基準2010P53

圧縮=Fc3

短期は長期の2倍

せん断=30Fcかつ 0.49+

100Fc

以下 短期は長期の1.5倍

長期=1002Fcかつ0.45以下 短期は長期の1.5倍

E=3.35x104xγ

24

2x

Fc60

13

σbt=0.23・Fc2/3

上端筋151

Fc かつ 0.9+752

Fc 以下 その他筋101

Fc かつ 1.35+251

Fc 以下

87

鉄筋許容応力度表(建築基準)

異形鉄筋の許容応力度条件種別 引張・圧縮 せん断 引張・圧縮 せん断SD345 215 195 345 345(N/mm2)SD345はD29未満

異形鉄筋の材料強度種別 引張・圧縮 せん断 引張強さSD345 345 345 490(N/mm2) RC基P48

RC基準:鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説

鉄筋仕様(1本当たり)鉄筋規格 d(mm) 25d(mm) As(mm2) ψ(mm) As(cm2)

D10 9.53 238.25 71.3 29.9 0.713D13 12.70 317.50 127 39.9 1.27D16 15.90 397.50 199 50 1.99D19 19.10 477.50 287 60 2.87D22 22.20 555.00 387 69.8 3.87

d:公称径(JIS G3112)建築構造ポケットブックP272As:鉄筋の断面積 建築構造ポケットブックP265ψ:鉄筋の周長 建築ポケットブックP265鉄筋コンクリート構造計算用資料(日本建築学会)P3,14

ヤング係数(縦弾性係数)E鋼材 (RC基準P50)

Es(N/mm2)(kN/mm2) (kN/cm2) (kN/m2) (kgf/cm2) (t/m2) ポアソン比

205000 205 20500 2.05E+08 2090418 20904182 0.2基準値 3S GeoFEM P62

令96

長期 短期

RC基準P53

88

1フーチング縦断(土木建築)131007荷重(宅防)

フーチング縦断方向に作用する荷重

①作用荷重フーチングの鉛直荷重(常時)積載荷重 14 (kN/m2)裏込め土 53.55 (kN/m2)RC自重 8.4 (kN/m2)

フーチングの追加鉛直荷重(地震時)鉛直土圧 25.479 (kN/m2) 中地震時鉛直土圧を換算(擁壁計算書)鉛直土圧 31.849 (kN/m2) 大地震時鉛直土圧を換算(擁壁計算書)

②連続ばりの応力計算(構造マニュアルP85)

中央部(幅1mに換算)条件 M(kN・m) w(kN/m) L(m)常時 3.84 75.95 0.848中地震時 5.128 101.429 0.848大地震時 5.451 107.799 0.848

支点部(幅1mに換算)条件 M(kN・m) w(kN/m) L(m)常時 6.827 75.95 0.848中地震時 9.117 101.429 0.848大地震時 9.69 107.799 0.848

中央部・支点部のうち大きい方で断面計算する条件 M(kN・m) Q(kN)常時 6.827 75.95中地震時 9.117 101.429大地震時 9.69 107.799

M=1289

wL2

M=18

wL2

89

1フーチング縦断(土木建築)131007建築(単)

はり:RC断面計算(単鉄筋RC断面)(建築RC基準)

①設計応力

長期荷重短期荷重終局荷重短期荷重短期荷重

wo:梁の単位荷重(N/mm) 設置筋部材長l(m)=

②部材諸元

(1)底版縦断 @

D:高さ(mm)b:幅(mm)d:有効高さ(mm)As:引張鉄筋断面積(mm2)n:ヤング係数比Fc:設計基準強度(N/mm2)

せん断補強筋を考慮(損傷限界、終局限界)せん断補強筋 本

mm pwpw:せん断補強筋比(=aw/bx) aw:1組の補強筋断面積 (mm2)

付着割裂検討時の定着(終局限界)C:鉄筋間のあき (mm)標準フックld:付着長(mm)付着割裂検討時の横筋(終局限界)As:配力筋 (mm2/1本)配力筋の間隔 (mm)

構造NGなし

200

237.3あり

210

D16 199

縦方向のピッチ 200 00

24

D10 横方向の本数 0

n Fc 端部ピッチ55.183 0.217 0.928 0.0020 15 24 125

x(mm) k j p

使用鉄筋 本数 ピッチ350 1000 255 508 D13 4 250

D(mm) b(mm) d(mm) As(mm2)

積雪時下端筋 下側に300なし

α:=1/16(固定梁) 0.848

積雪時 0.000 0.000

大地震時強風時 0.000 0.000 強風時大地震時 9.690 107.799

常時中地震時 9.117 101.429 中地震時常時 6.827 75.950 75.950

(1)底版縦断 M(kN・m) Q(kN) wo(kN/m)

k= 2n・p+ n・p 2 -n・pj=1-

3k

p=b・dAs

x=nAs

b-1+ 1+

2bdnAs

lab=αSσtdb

10fb

90

1フーチング縦断(土木建築)131007建築(単)

RC断面計算(許容応力度計算)

①鉄筋の引張り応力度計算σt:鋼材の引張応力度(N/mm2)

M(N・mm) ft:鋼材の許容引張応力度(N/mm2)判定:ft≧σtでOK

②コンクリートの圧縮応力度計算

判定:fc≧σcでOK

③コンクリートのせん断応力度計算

(コンクリートのみで負担する場合)

判定:fs≧τsでOK

④鉄筋とコンクリートの付着応力度の検討

fa:許容付着応力度(N/mm2)判定:fa≧τaでOKQ:せん断力(N)U:鋼材の周長の総和 (mm)

1本当たりd:部材断面の有効高(mm) 255

39.9積雪時 0 0.000 3.465 OK

OK強風時 0 0.000 3.465 OK大地震時 107799 2.854 3.465

OK中地震時 101429 2.686 3.465 OK常時 75950 2.011 2.310

OK

(1)底版縦断 τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

Q(N) τa fa 判定

0.456 2.400

積雪時 0 0.000 1.100

0.730 OK

OK強風時 0 0.000 1.100 OK大地震時 107799

fs 判定

OK常時 75950 0.321中地震時 101429 0.429 1.100

fs:コンクリートの許容せん断応力度(N/mm2)

積雪時 0 0.000 16 OK

(1)底版縦断 τs:コンクリートのせん断応力度(N/mm2)Q(N) τs

OK強風時 0 0.000 16 OK大地震時 9690000 1.480 24

OK中地震時 9117000 1.392 16 OK常時 6827000 1.043 8

OK

(1)底版縦断 σc:コンクリートの圧縮応力度(N/mm2)M(N・mm) σc fc 判定 fc:コンクリートの許容圧縮応力度(N/mm2)

積雪時 0 0.000 345

OK強風時 0 0.000 345 OK大地震時 9690000 80.607 345

OK中地震時 9117000 75.840 345 OK常時 6827000 56.791 215

(1)底版縦断 σt ft 判定

σt=As・j・d

M

σc=k・j・b・d2

2・M

τa=U・j・d

Q

τs=b・j・d

Q

91

1フーチング縦断(土木建築)131007建築(単)

RC断面計算(限界状態計算)

*使用限界状態

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認 最小鉄筋量:p(min)≦p、最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比 γ:複筋比 0dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0

②部材のせん断に対する照査

せん断補強なしα=fs=ft=pw=

(≦0.6%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199、206

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④部材のひび割れ強度に対する照査 RC基準P72~73Mc:ひび割れモーメントM:作用曲げモーメント

Ze:鉄筋を考慮した断面係数b= h=Ii= Ze=Iic= Iis=

Vc:せん断ひび割れ強度φ:耐力係数 = 0.51σT:0.33√σB

σo:軸応力度 σB:Con圧縮強度b:幅D:せいk: 1.5

⑤抵抗モーメントの計算

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度 p=n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度 Cc:=0.6(N/mm2)

15215 α:=1/16(固定梁)

wo= 75.9508 0.002

Cc= 0.804Cs= 0.399

OK形状チェック 2.423 11.243 OK常時 52.310 25.940 6.827

3501.5

(1)底版縦断 Mrc Mrs M(kN・m) 判定

0 24.001000

0.51常時 192423 192.42 75.95 OK 1.62

(1)底版縦断 Vc(N) Vc(kN) 作用Q(kN) 判定

断面Ze 3741365582 21379232断面Ii 3572916667 168448915

OK σB:コンクリートの圧縮強度(N/mm2) 24

(1)底版縦断 1000 350

常時 21379232 58.652 6.827

2.310

(1)底版縦断 Ze(mm3) Mc(kN・m) M(kN・m) 判定

OK τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

U:鋼材の周長和 (mm) 39.9常時 75950 2.01 2.31

0

(1)底版縦断 Q(N) τa fa 判定

OK 2.960.730

195

常時 2.00 345.494 75.950

α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定 許容QAS:

1020 178.913 0.0010

(1)底版縦断

OK0.004*b*d M/f*j*d p(min)

常時 0.0010 0.007 0.0020

OK ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2) 215

p(min) ptb p 判定

常時 508 25.846 6.827

(1)底版縦断 As(mm2) 許容M 作用M 判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa=U・j・d

Q

Mc = 0.56・ σB ・Ze ≧M

Dl<

α

Cc・

wo

b梁断面形状

Vc = φ σT2+σT・σo b・D/k

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bjαfs (pw=0)

92

1フーチング縦断(土木建築)131007建築(単)

*損傷限界状態(短期荷重のMmaxにより検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

As(mm2) 許容M:=As・ft・j・d

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧pptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比 0

②部材のせん断に対する照査 RC基準P151

せん断補強なしα=fs=ft=pw=

(≦1.2%)③部材の付着に対する照査 RC基準P199

Q:せん断力(N)d:部材断面の有効高(mm)

τa≦faでOK 1本当たり fa:許容付着応力度(N/mm2)

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定 p=fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度

0.00216

15345

OK

Cc= 1.609Cs= 0.640

中地震時 104.620 41.625 9.117

3.465

(1)底版縦断 Mrc Mrs M(kN・m) 判定

OK τa:鋼材とコンクリートの付着応力度(N/mm2)

U:鋼材の周長和 (mm) 39.9中地震時 101429 2.686 3.465

0

(1)底版縦断 Q(N) τa fa 判定

OK 2.961.100

345

中地震時 2.00 347.072 101.429

(1)底版縦断 α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定 許容QAS:

中地震時 0.010 0.002 OK

ft:鋼材の許容引張り応力度(N/mm2) 345

ptb p 判定

許容M 作用M 判定中地震時 508 41.474 9.117 OK

(1)底版縦断

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

τa=U・j・d

Q

α=

Q・dM

+1

4(1≦α≦2)

QAS=bj23

αfS+0.5ft pw-0.002 QAS=bj23αfs (pw=0)

93

1フーチング縦断(土木建築)131007建築(単)

*終局限界状態(大地震時作用する荷重に対する検討)

①部材の曲げに対する照査(つりあい鉄筋比以下) RC基準P120~121

許容M:=0.9・As・σy・d大地震時

鉄筋量の確認最大鉄筋量:ptb≧p

大地震時 ptb:つりあい鉄筋比dc1:=dc/d(dc=圧縮鉄筋の縁端距離)=0γ:複筋比

②部材のせん断に対する照査 RC基準P152~153

せん断補強なし大地震時

α=fs=ft=pw=

③部材の付着に対する照査 RC基準P199 (≦1.2%)

db:曲げ補強筋径ld:付着長(mm)

τy≦K*fbでOK d:部材断面の有効高(mm)(せん断ひび割れOKの場合d=0)

Fc:コンクリートの設計基準強度fb:付着割裂基準強度(N/mm2)

τy:引張り鋼材降伏時の付着応力度(N/mm2)(標準フックの場合2/3)C:鉄筋間のあき(≦かぶりx3)(≦5d)As:横補強筋の断面積(mm2)s:配力筋の間隔(mm)N:付着割裂面を横切る鉄筋本数W:横補強筋効果を表す換算長(mm)鉄筋の設置条件 下側に300なし

④抵抗モーメントの計算 RC基準P121、130,478

大地震時

判定:Mrc,Mrs≧MでOKM:作用曲げモーメント Mr=Cbd

2

Mrc:抵抗モーメント(コンクリートの許容応力度で算定される許容曲げモーメント)Mrs:抵抗モーメント(鋼材の許容応力度で算定される許容曲げモーメント)上記Mrc及びMrsは、RC基準P478付8で算定fc:コンクリートの許容圧縮応力度n:ヤング係数比ft:鋼材の許容引張り応力度p:鉄筋比(=As/bd)

15345

0.002

2.413Cs= 0.640

24

Cc=

156.930 41.625 9.690 OK

32.50下端筋

(1)底版縦断 Mrc Mrs M(kN・m) 判定

65199200

1

0

241.50

標準フック あり 0.667

OK 210τy K K・fb 判定 D13 13

大地震時 3.561 2.50 3.75

0

(1)底版縦断 σy:鋼材の降伏強度(N/mm2) 345

作用Q=長期Q+n・(大地震時Q-長期Q)、n=1.5

3.062.40345

2.00 1448.296 123.724 OK

0

(1)底版縦断 α:せん断スパン比の割り増し係数(1≦α≦2)

α 許容QAS 作用Q 判定 許容QAS:

ptb p 判定0.018 0.002 OK

508 40.222 9.690 OK

(1)底版縦断 As(mm2) 許容M 作用M 判定

ptb=2 1+

nfcft

nfcft

n+ n-1 γdc1 - n-1 γ 1-dc1

1

α=

Q・dM

+1

4

τy=4 ld-dσy・db

≦K・fb

K=0.3C+W

db+0.4 ≦2.5

fb=0.8・40Fc

+0.9 普通・上端筋

W=80s・NAst

≦2.5db

QA=bj・ αfS+0.5ft pw-0.002 QA=bj・ αfs (pw=0)

fb=40Fc

+0.9 普通・下端筋

94

95

(5)深層混合処理の検討

1,概要説明

改良工の概要

深層改良の検討 設計規準:建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針

構造諸元

構造 改良コラム(壁形式、ラップ配置)

処理材 セメント系固化剤(六価クロム対策品)

混合工法 機械式撹拌工法(スラリー混合方式)

2,設計強度

改良地盤において、算定に使用した必要強度より設計基準強度とする。

Fc=2100(kN/m2) (プログラム内計算)

3,配合設計

施工前に現場土を使用して配合試験を実施し、配合設計を行い監督員の了承を得ること。

擁壁001(131103).jtd

96

4,設計フロー

①設計規準改訂版 建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針(日本建築センター)改良地盤の設計及び品質管理における実務上のポイント(日本建築センター)セメント固化材による地盤改良マニュアル(セメント協会)

②設計フロー (指針P26参照)

検討条件の設定 参照ページ・上部構造:擁壁の設計を参照(基礎底面作用力を入力)。・地盤条件:土層構成等はボーリング柱状図を参照。・周辺条件:敷地内での施工である。・偏土圧が作用する(擁壁)。

液状化 柱状図参照・地盤は粘性土であり液状化は発生しない。

改良仕様 各構造図記載・改良形式:改良コラム(壁形式、ラップ配置)(改良率等は現場施工前に配合試験を行って決定する)・物性:設計規準強度Fs=1500(kN/m2)

鉛直支持力(常時、中地震時、大地震時) 以下の結果参照・発生応力度≦許容応力度 2.結果一覧・基礎底面荷重≦改良地盤支持力

水平支持力度(常時、中地震時、大地震時) 以下の結果参照・発生縁応力度≦許容値 2.結果一覧・発生せん断応力度≦許容値*常時でのせん断応力度が満足しない場合は「実務上のポイントP88」の手法により検討。

全体系の検討

改良地盤の滑動の検討(常時、中地震時、大地震時) 以下の結果参照・計算安全率≧目標安全率 2.結果一覧

端し圧検討(常時、中地震時、大地震時) 省略・端し圧≦許容応力度*省略(指針P26右下の注意書き)安定性検討によってよい *注1

抜け出し検討(常時、中地震時、大地震時) 以下の結果参照・計算安全率≧目標安全率 2.結果一覧

すべりの検討(常時、中地震時、大地震時)*注2 以下の結果参照・計算安全率≧目標安全率 2.結果一覧

沈下の検討(常時) 以下の結果参照・計算沈下量≧許容沈下量(1cmと設定)*注3 6章.沈下の検討

擁壁001(131103).jtd

97

*注1:安定性検討とは、「すべりの検討」等をいう。(指針P26右下記載)*注2:すべりの検討は以下の5ケースについて行う。(指針p108)・常時:局部すべり(改良体の残留強度を使用) 目標安全率=1.2

:全体すべり(改良対のピーク強度を使用)目標安全率=1.5:全体すべり(改良対の残留強度を使用) 目標安全率=1.2

・中地震時:全体すべり(改良対のピーク強度を使用)目標安全率=1.2・大地震時:全体すべり(改良対のピーク強度を使用)目標安全率=1.0

*注3:許容沈下量について偏土圧が作用しているため、擁壁前面が不同沈下すると擁壁が傾くことになる従って擁壁の安定性や施工性を考慮して1cmとした。

③改良コラムの内部摩擦角φについて(指針P26参照)指針P49の「図4.2.6」のシルトを参考にした。図では31.5゜となっているが、安全側

として30゜とした。

5.安定計算結果

「建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針」により検討計算を行う。

改良地盤の検討 (プログラム「改良地盤の設計計算」結果)PAGE=

擁壁記号 結果一覧表 目次 詳細

001 105 98~100 101~185

常時 平常時と豪雨時のM大きい方を使用している。

中地震時 積雪時、暴風時、中地震時(1)(2)のM大きい方を使用している。

大地震時 大地震時(1)(2)のM大きい方を使用している。

擁壁001(131103).jtd

98

目次 1章 改良地盤の設計条件 101

1.1 計算条件 101

1.2 材料 101

1.3 地層 101

1.4 改良仕様 103

1.5 基礎スラブ底面における設計荷重 104

2章 結果一覧 105

3章 改良地盤の鉛直支持力の検討 107

3.1 改良地盤の許容鉛直支持力度 107

3.1.1 基礎スラブ底面における設計接地圧 107

3.1.2 改良地盤の許容鉛直支持力度 108

3.1.3 判定 111

3.2 改良体の鉛直応力度 111

3.2.1 応力集中係数 111

3.2.2 改良体に生じる鉛直応力度 112

3.2.3 判定 112

4章 改良地盤の水平支持力の検討 113

4.1 常時,中地震時 113

4.1.1 設計荷重 113

基礎スラブ底面における設計荷重 113

検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 113

検討対象の改良体に作用する水平荷重 113

4.1.2 曲げ応力度の検討 114

水平力加力方向の細長比 114

群杭効果による水平方向地盤反力係数の低減係数 114

曲げモーメントの算定 115

設計曲げモーメント 115

縁応力度の算定 116

許容圧縮応力度・許容引張り応力度 116

判定 116

4.1.3 せん断応力度の検討 117

設計せん断応力度 117

許容せん断応力度 117

判定 118

4.2 大地震時 119

4.2.1 設計荷重 119

基礎スラブ底面における設計荷重 119

検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 119

検討対象の改良体に作用する水平荷重 119

4.2.2 曲げ応力度の検討 120

水平地盤反力の低減係数 120

水平地盤反力および仮想底面深度の算定 121

仮想底面の伝達鉛直荷重 122

仮想底面の底面反力 122

有効面積および有効載荷幅 123

限界モーメント 123

設計曲げモーメント 124

判定 124

99

4.2.3 せん断応力度の検討 125

設計せん断応力度 125

許容せん断応力度 125

判定 125

4.2.4 改良地盤底面における滑動の検討 126

改良体底面に生じるスベリ力 126

改良体底面における滑動抵抗力 126

判定 126

4.2.5 限界水平力 126

5章 偏土圧を受ける地盤改良の検討 127

5.1 設計外力 127

5.2 土圧 127

5.3 水圧 132

5.4 周面摩擦力 134

5.5 安定性の検討 135

5.5.1 滑動の検討 135

5.5.2 改良地盤底面における地盤反力の検討 136

5.5.3 抜出しの検討 137

6章 沈下に対する検討 139

6.1 改良地盤の圧縮沈下量 139

6.2 下部地盤の即時沈下量 140

6.3 結果一覧 141

7章 円弧すべりの検討(検討ケース1 : 局部すべり) 142

7.1 すべり面のせん断抵抗 142

7.2 臨界面の状態 143

7.3 臨界面の結果一覧 144

7.4 臨界面の詳細結果 145

7.4.1 滑動 145

7.4.2 抵抗 147

7.4.3 格子点安全率 149

8章 円弧すべりの検討(検討ケース2 : 全体すべり) 150

8.1 すべり面のせん断抵抗 150

8.2 臨界面の状態 151

8.3 臨界面の結果一覧 152

8.4 臨界面の詳細結果 153

8.4.1 滑動 153

8.4.2 抵抗 156

8.4.3 格子点安全率 158

9章 円弧すべりの検討(検討ケース3 : 全体すべり) 159

9.1 すべり面のせん断抵抗 159

9.2 臨界面の状態 160

9.3 臨界面の結果一覧 161

9.4 臨界面の詳細結果 162

9.4.1 滑動 162

9.4.2 抵抗 165

9.4.3 格子点安全率 167

10章 円弧すべりの検討(検討ケース4 : 全体すべり) 168

10.1 すべり面のせん断抵抗 168

10.2 臨界面の状態 169

10.3 臨界面の結果一覧 170

100

10.4 臨界面の詳細結果 171

10.4.1 滑動 171

10.4.2 抵抗 174

10.4.3 格子点安全率 176

11章 円弧すべりの検討(検討ケース5 : 全体すべり) 177

11.1 すべり面のせん断抵抗 177

11.2 臨界面の状態 178

11.3 臨界面の結果一覧 179

11.4 臨界面の詳細結果 180

11.4.1 滑動 180

11.4.2 抵抗 183

11.4.3 格子点安全率 185

101

1章 改良地盤の設計条件

1.1 計算条件

データファイル:001(131103).F4S

【鉛直支持力の検討条件】

荷重の傾斜 : 考慮する

複合地盤の最大周面摩擦力 : 考慮する

改良体独立支持の最大周面摩擦力 : 考慮する

許容支持力算定時の基礎スラブ底面積 : 有効接地面積を使用する

複合地盤の許容支持力算定時の改良体底面積: 角を円とする

独立支持の許容支持力算定時の改良体底面積: 有効断面積

許容支持力の算定方法 : 支持力式 (寸法効果を考慮しない)

【水平支持力の検討条件】

基礎底面の分布荷重 : 台形分布(基礎に曲げモーメントが作用する場合)

【常時・中地震時解析の条件】

杭頭条件 : 自由

杭先端条件 : ヒンジ(ピン)

変位による地盤反力係数の補正を行わない

水平加力方向の細長比が1以下の場合に曲げ応力度の照査を省略する

【大地震時解析の条件】

X方向改良体頭部の拘束 : なし

Y方向改良体頭部の拘束 : なし

仮想底面における地盤の極限支持力算定に最大周面摩擦力度を考慮しない

【偏土圧時の検討条件】

最大周面摩擦力 : 考慮する

1.2 材料

水の単位体積重量 = 9.80 (kN/m3)

改良体の変形係数 Ep = 180・Fc = 378000.00 (kN/m2)

設計基準強度 Fc = 2100.00 (kN/m2)

1.3 地層

【地層名称 : 3】

現地盤面の標高(m)

地下水位の標高(m)

Df'算出位置の標高(m)

3.990

-0.510

3.570

一 様 地 盤

地盤の変形係数(kN/m2)

土 質

粘性土の粘着力(kN/m2)

1400.000

粘性

11.250

多 層 地 盤

No

1 2

層厚 (m)

4.450 2.160

土質

粘性砂質

平均N 値

2.017.0

Eo (kN/m2)

1400 11900

単位体積重量(kN/m3)

γt

17.00 18.00

γsat

18.00 19.00

γp

19.00 20.00

γp'

8.00 9.00

φ (度)

0.00 33.44

qu (kN/m2)

25.0 0.0

c (kN/m2)

12.50 0.00

τd (kN/m2)

せん断 cu (kN/m2)

11.3 49.0

102

No

1 2

層厚 (m)

4.450 2.160

土質

粘性砂質

Es (kN/m2)

50400

ν

0.30

Cc

Cr

Pc (kN/m2)

q0 (kN/m2)

標尺(m)

深度(m)

層厚(m)

土質

記号

土質

名称

平均

N値

Eo

(kN/m )2

γt

(kN/m )3

γsat

(kN/m )3

γp

(kN/m )3

γp'

(kN/m )3

φ

(度)

qu

(kN/m )2

c

(kN/m )2

0

1

2

3

4

5

6

▽W.L 4.450 4.450

粘性土

2.0 1400 17.00 18.00 19.00 8.00 0.00 25.00 12.500

6.610 2.160

砂質シルト

17.0 11900 18.00 19.00 20.00 9.00 33.44 0.00 0.000

103

1.4 改良仕様

名 称

地 層

底面位置の標高(m)

スラブ厚(m)

スラブX方向の幅B(m)

スラブY方向の幅L(m)

スラブ底面~頭部(m)

X方向の配置間隔(m)

Y方向の配置間隔(m)

改 良 コ ラ ム

配置タイプ

直径D(m)

長さL(m)

X方向の列数NX

Y方向の列数NY

X方向の配置間隔(m)

Y方向の配置間隔(m)

X方向のラップ幅(m)

Y方向のラップ幅(m)

改良率 ap

内部摩擦角度φ(度)

ラップX

3

2.970

0.000

3.000

20.000

0.050

0.000

0.000

ラップ配置(X方向)

0.500

3.450

8

24

0.357

0.848

0.143

0.532

30.000

3.000

20.0

00

<側面形状>

3.000

0.0

50

3.4

50

104

標尺(m)

深度(m)

層厚(m)

土質

記号

土質

名称

平均

N値

N値 改良体0 10 20 30

0

1

2

3

4

5

6

▽W.L 4.450 4.450

粘性土

2.0

6.610 2.160

砂質シルト

17.0

3

2

1

2

1

16

22

1.5 基礎スラブ底面における設計荷重

V : 基礎底面に作用する鉛直荷重 (kN)

H : 基礎底面に作用する水平荷重 (kN)

M : 基礎底面に作用する曲げモーメント(kN.m)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ V(kN) H(kN) M(kN.m)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

4350.00

4467.40

4467.40

1073.20

1704.80

1865.60

1278.40

2316.20

2590.00

105

2章 結果一覧

基礎スラブ名称

基礎スラブ寸法 (m)

改良体本数, 改良径D (m)

ラップ幅 (m)

改良体間隔 (m)

改良体断面積 (m2/本), 改良率ap

設計基準強度 Fc(kN/m2)

ケース名称

常時

中地震時

大地震時

照査項目

支鉛持直力

水 平 支 持 力

偏 土 圧

支鉛持直力

水 平 支 持 力

偏 土 圧

支鉛持直力

水 平 支 持 力

偏 土 圧

鉛直支持力度

鉛直応力度

曲げ圧縮応力度

曲げ引張応力度

せん断応力度

滑動

地盤反力度qe

地盤反力度fc

抜出し

鉛直支持力度

鉛直応力度

曲げ圧縮応力度

曲げ引張応力度

せん断応力度

滑動

地盤反力度qe

地盤反力度fc

抜出し

鉛直支持力度

鉛直応力度

曲げモーメント

滑動

せん断応力度

滑動

地盤反力度qe

地盤反力度fc

抜出し

ラップX

3.000 × 20.000

8×24 = 192本, D = 0.500

X = 0.143, Y = 0.000

X = 0.357, Y = 0.848

0.196, ap = 0.532

2100.000

X方向

発生応力(安全率)

115.113

216.459

263.672

8.985

66.534

1.633

360.207

360.207

4.378

151.715

285.285

360.284

-74.999

126.787

1.408

725.012

725.012

4.113

121.364

228.214

212.166

188.586

1.357

728.964

728.964

4.052

許容値

224.781

700.000

700.000

0.000

216.587

1.500

469.450

372.261

1.500

552.425

1400.000

1400.000

-200.000

445.590

1.200

762.952

744.523

1.200

883.825

2100.000

320.449

685.986

1.000

1082.928

1116.784

1.000

判定

Y方向

発生応力

許容値

判定

106

No

1

2

3

4

5

検討ケース

局部すべり(残留強度)

全体すべり(残留強度)

全体すべり(ピーク強度)

全体すべり(ピーク強度)

全体すべり(ピーク強度)

荷重状態

常時

常時

常時

中地震時

大地震時

安全率

1.624

2.065

2.065

1.400

1.304

許容安全率

1.200

1.200

1.500

1.200

1.000

判定

107

3章 改良地盤の鉛直支持力の検討

3.1 改良地盤の許容鉛直支持力度

改良地盤の許容鉛直支持力度を求め、基礎スラブ底面に作用する鉛直荷重によって

構造物に有害な変形が生じないことを照査する。

3.1.1 基礎スラブ底面における設計接地圧

(1)荷重の偏心量

e = M

P

e < B/6 のとき台形分布

e ≧ B/6 のとき三角形分布

ここに、

e : 偏心量(m)

M : 基礎スラブ底面中心に作用するモーメント(kN.m)

P : 基礎スラブ底面に作用する鉛直荷重(kN)

B : 基礎スラブの加力方向の幅(m)

(2)常時,中地震時のとき

a)台形分布のとき

σe = P

Af

・(1+6e

B ) ここに、

σe : 設計接地圧(kN/m2)

Af : 基礎スラブの底面積(m2)

b)三角形分布のとき

σe = 2・P

x・L

x = 3・(B

2-e)

ここに、

x : 基礎スラブの底面に作用する鉛直荷重の作用幅(m)

L : 基礎スラブの加力直角方向の幅(m)

(3)大地震時のとき

σe = P

Af'

Af' = B'・L

ここに、

Af' : 基礎スラブ底面積(有効接地面積)(m2)

B' : 基礎スラブの有効幅(m) B'=B-2e

No スラブ B (m)

L (m)

Af (m2)

1 ラップX 3.000 20.000 60.000

108

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ M (kN.m)

P (kN)

e (m)

x (m)

Af' (m2)

σe (kN/m2)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

1278.40

2316.20

2590.00

4350.00

4467.40

4467.40

0.294

0.518

0.580

3.000

2.945

1.840

48.245

39.261

36.810

115.113

151.715

121.364

3.1.2 改良地盤の許容鉛直支持力度

改良地盤の許容鉛直支持力度は、複合地盤としての許容支持力度qa1、改良体が

独立して支持するとした場合の許容支持力度qa2のうち小さいほうの値を改良地盤の

許容鉛直支持力度qaとする。

(1)下部地盤の極限鉛直支持力度

qd = iC・α・c・NC + iγ・β・γ1・Bb・Nγ + iq・γ2・Df'・Nq

ここに、

qd : 下部地盤の極限鉛直支持力度(kN/m2)

iC, iγ, iq : 荷重の傾斜に対する補正係数

iC = iq = [1-θ/90]2 iγ = [1-θ/φ]2

θ : 荷重の傾斜角(度)

tanθ = H/V (但し、tanθ≦μ)

H : 基礎スラブ底面に作用する水平力(kN)

V : 基礎スラブ底面に作用する鉛直力(kN)

φ : 下部地盤の内部摩擦角(度)

α, β : 改良地盤の形状係数

α = 1.00 + 0.20・Bb/Lb

β = 0.50 - 0.20・Bb/Lb

Bb : 改良地盤の短辺長さ(m)

Lb : 改良地盤の長辺長さ(m)

c : 下部地盤の粘着力(kN/m2)

NC, Nγ, Nq : 地盤の内部摩擦角に応じた支持力係数

Nq = {1+sinφ

1-sinφ }・exp(πtanφ)

NC = (Nq-1)・cotφ

Nγ= (Nq-1)・tan(1.4φ)

γ1: 下部地盤の単位体積重量(kN/m3)

地下水位以下にある部分については水中単位重量をとる

γ2: 下部地盤より上方にある地盤の平均単位体積重量(kN/m3)

γ2 = Σ(γi・hi)/Σhi

γi : 各層の単位体積重量(kN/m3)

地下水位以下にある部分については水中単位重量をとる

hi : 各層の層厚(m)

Df' : 基礎に近接した最低地盤面から下部地盤までの深さ(m)

No スラブ Bb (m)

Lb (m)

形状係数

α β

φ (度)

支持力係数

NC Nγ Nq

Df' (m)

単位重量(kN/m3)

γ1 γ2

1 ラップX 2.999 20.004 1.030 0.470 33.440 40.1 28.2 27.5 4.100 9.200 16.974

109

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ H (kN)

V (kN)

θ (度)

c (kN/m2)

補正係数

iC iq iγ

qd (kN/m2)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

1073.200

1704.800

1865.600

4350.000

4467.400

4467.400

13.859

20.887

22.666

0.000

0.000

0.000

0.716

0.590

0.560

0.343

0.141

0.104

1495.196

1180.118

1109.222

(2)改良地盤周辺の極限周面摩擦力度

砂質土の場合 τd = 10・N/3

粘性土の場合 τd = c又はqu/2

ここに、

τd : 改良地盤周辺の極限周面摩擦力度(kN/m2)

N : N値

c : 粘着力

qu : 一軸圧縮強さ(kN/m2)

ラップX

No

1

2

土質

粘性土

砂質土

層厚 h(m)

3.380

0.070

N

17.0

c (kN/m2)

12.500

τd (kN/m2)

12.500

56.667

τd・h (kN/m)

42.250

3.967

46.217

(3)複合地盤としての許容鉛直支持力度

qa1 = 1

FS

・{qd・Ab + Σ(τdi・hi)・LS

Af' } ここに、

qa1 : 複合地盤としての鉛直支持力機構より求まる許容鉛直支持力度(kN/m2)

qd : 下部地盤の極限鉛直支持力度(kN/m2)

Ab : 改良地盤の底面積(m2)

τdi : 改良地盤周辺の極限周面摩擦力度(kN/m2)

hi : 層厚(m)

LS : 改良地盤の外周の長さ(m)

Af' : 基礎スラブ底面積(有効接地面積)(m2)

FS : 安全率

No スラブ 地層名 Ab Στdi・hi (kN/m2) LS

1 ラップX 3 59.938 46.217 45.5768

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ qd (kN/m2)

Af' (m2)

FS qa1 (kN/m2)

1 常時 常時 ラップX 1495.196 48.245 3.00 633.757

110

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ qd (kN/m2)

Af' (m2)

FS qa1 (kN/m2)

2

3

中地震時

大地震時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

1180.118

1109.222

39.261

36.810

1.50

1.00

1236.853

1863.401

(4)改良体の許容鉛直支持力度

1)改良体先端部の極限鉛直支持力

砂質土の場合 : Rpu = 75・N・Ap

粘性土の場合 : Rpu = 6・c・Ap

ここに、

Rpu : 改良体先端部の極限鉛直支持力 (kN)

N : 改良体先端から下に1d,上に1d(地表面を上限とする)の範囲のN値の平均値とする

c : 粘着土層の粘着力 (kN/m2)

Ap : 改良体の先端有効断面積 (m2)

No スラブ 土質 N c (kN/m2)

Ap (m2)

Rpu (kN)

1 ラップX 砂質土 10.550 1.32950 1051.971

2)改良体の極限周面摩擦力度

砂質土の場合 τd = 10・N/3

粘性土の場合 τd = c又はqu/2

ここに、

τd : 改良地盤周辺の極限周面摩擦力度(kN/m2)

N : N値

c : 粘着力

qu : 一軸圧縮強さ(kN/m2)

ラップX

No

1

2

土質

粘性土

砂質土

層厚 h(m)

3.380

0.070

N

17.0

c (kN/m2)

12.500

τd (kN/m2)

12.500

56.667

τd・h (kN/m)

42.250

3.967

46.217

3)改良体の極限鉛直支持力

Ru = Rpu + ψ・Σ(τdi・hi)

ここに、

Ru : 改良体の極限鉛直支持力 (kN)

ψ : 改良体の周長 (m)

τdi : 改良地盤周辺の極限周面摩擦力度 (kN/m2)

hi : 層厚 (m)

No スラブ 地層名 Rpu (kN)

Στdi・hi (kN/m)

ψ (m)

Ru (kN)

1 ラップX 3 1051.971 46.217 6.5688 1355.559

111

4)改良体の許容鉛直支持力

qa2 = 1/FS・(n・Ru)/Af

ここに、

qa2 : 改良体が独立して支持するとした場合の鉛直支持力機構より求まる許容鉛直支持力度 (kN/m2)

Ru : 改良体の極限鉛直支持力 (kN)

n : 改良地盤内にある改良体の本数

Af : 基礎スラブ底面積 (m2)

FS : 安全率

X方向

No

1

スラブ

ラップX

n

24

Ru (kN)

1355.559

荷重状態

常時 中地震時大地震時

Af' (m2)

48.245 39.261 36.810

FS

3.00 1.50 1.00

qa2 (kN/m2)

224.781 552.425 883.825

3.1.3 判定

σe ≦ qa

qa = min( qa1, qa2 )

ここに、

σe : 基礎底面における設計接地圧 (kN/m2)

qa : 改良地盤の許容鉛直支持力度 (kN/m2)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ qa1

(kN/m2) qa2

(kN/m2) σe qa

(kN/m2) (kN/m2)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

633.757

1236.853

1863.401

224.781

552.425

883.825

115.113 ≦ 224.781

151.715 ≦ 552.425

121.364 ≦ 883.825

3.2 改良体の鉛直応力度

改良体の圧縮応力度が改良体の許容圧縮応力度以下であることを照査する。

3.2.1 応力集中係数

μp = 1

ap

ap = ΣAp

Af

ここに、

μp : 応力集中係数

ap : 基礎スラブ底面内の改良率で、基礎スラブ底面内にある改良体面積と基礎スラブ底面積との比

ΣAp : 基礎スラブ底面内にある改良体面積 (m2)

Af : 基礎スラブ底面積 (m2)

No スラブ ΣAp

(m2) Af (m2) ap μp

1 ラップX 31.908 60.000 0.532 1.880

112

3.2.2 改良体に生じる鉛直応力度

qp = μp・σe

ここに、

qp : 改良体頭部に生じる鉛直応力度 (kN/m2)

μp : 応力集中係数

σe : 基礎スラブ底面における設計接地圧 (kN/m2)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ μp σe qp

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

1.880

1.880

1.880

115.11

151.72

121.36

216.46

285.28

228.21

3.2.3 判定

qp ≦ fc

fc = 1

Fsp

Fc

ここに、

qp : 改良体頭部に生じる鉛直応力度

fc : 改良体の許容圧縮応力度 (kN/m2)

Fsp : 安全率 (=FS)

Fc : 改良体の設計基準強度 Fc=2100.000 (kN/m2)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態安全率 Fsp

スラブ qp fc

(kN/m2) (kN/m2)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

3.00

1.50

1.00

ラップX

ラップX

ラップX

216.459 ≦ 700.000

285.285 ≦ 1400.000

228.214 ≦ 2100.000

113

4章 改良地盤の水平支持力の検討

4.1 常時,中地震時

4.1.1 設計荷重

基礎スラブ底面における設計荷重

基礎底面の分布荷重は台形または三角形分布とする(基礎底面に作用する曲げモーメントの影響を考慮する)

ここに、

V : 基礎底面に作用する鉛直荷重 (kN)

H : 基礎底面に作用する水平荷重 (kN)

M : 基礎底面に作用する曲げモーメント(kN.m)

qmax : 基礎底面の最大鉛直荷重度 (kN/m2)

qmin : 基礎底面の最小鉛直荷重度 (kN/m2)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ V(kN) H(kN) M(kN.m) qmin(kN/m2) qmax(kN/m2)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

4350.00

4467.40

1073.20

1704.80

1278.40

2316.20

29.89

0.00

115.11

151.72

検討対象の改良体に作用する鉛直荷重

Wp = (q1+q2)/2・d1・d2

q1 = qmax-(qmax-qmin)/B・L1

q2 = qmax-(qmax-qmin)/B・L2

ここに、

Wp : 検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 (kN)

d1, d2 : 着目する改良体が負担する幅 (m)

q1, q2 : 着目する改良体が負担する範囲の鉛直荷重度 (kN/m2)

L1, L2 : 着目する改良体が負担する範囲までの距離 (m)

B : 基礎スラブの加力方向作用幅 (m)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ d1 d2 (m)

q1 q2 (kN/m2)

qmax qmin (kN/m2)

L1 L2 (m)

B (m)

Wp (kN)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

0.848 3.000

0.848 2.945

115.11 29.89

151.72 0.00

115.11 29.89

151.72 0.00

0.000 3.000

0.000 2.945

3.000

2.945

184.44

189.42

検討対象の改良体に作用する水平荷重

(1)Qp = H / n ・・・本数で分配

(2)Qp = H・(Wp/V) ・・・鉛直荷重比による分配

ここに、

Qp : 検討対象の改良体に作用する水平荷重 (kN)

H : 基礎底面に作用する水平荷重 (kN)

n : 改良体本数

Wp : 検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 (kN)

V : 基礎底面に作用する鉛直荷重 (kN)

114

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ 式 Qp(kN) H(kN) n(本) Wp(kN) V(kN)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

(2)

(2)

45.50

72.28

1073.20

1704.80

24

24

184.44

189.42

4350.00

4467.40

4.1.2 曲げ応力度の検討

水平力加力方向の細長比

細長比 = 改良長 / 改良体幅

水平加力方向の細長比が1以下の場合は、曲げ応力度の検討を省略する

No スラブ 改良 体長 (m)

X方向

改良体幅(m) 細長比

Y方向

改良体幅(m) 細長比

1 ラップX 3.450 2.999 1.150 0.500 6.900

群杭効果による水平方向地盤反力係数の低減係数

・加力直角方向の配置に対する群杭効果

(d1<3・b1)の場合

μ' = 1 - 0.2(3-R1)

μ" = 全改良幅B1を用いたkh

改良体幅b1を用いたkh =

(B1/30)-3/4

(b1/30)-3/4

μ1 = max(μ', μ")

ただし、

R1 : 加力直角方向の改良体間隔d1/改良体幅b1 (<3)

(d1≧3・b1)の場合 ・・・ 低減を行わない

μ1 = 1.0

・加力方向の配置に対する群杭効果

(d2<3・b2)の場合

μ2 = 1 - 0.3(3-R2)

ただし、

R2 : 加力方向の改良体間隔d2/改良体幅b2 (<3)

(d2≧3・b2)の場合 ・・・ 低減を行わない

μ2 = 1.0

・両方向の配置に対する群杭効果

μ = μ1・μ2

ここに、

d1 : 加力直角方向の改良体間隔 (m)

b1 : 加力直角方向の改良体幅 (m)

B1 : 加力直角方向の全改良幅 (m)

d2 : 加力方向の改良体間隔 (m)

b2 : 加力方向の改良体幅 (m)

X方向

No スラブ 加力直角方向

d1(m) b1(m) R1 B1(m)

加力方向

d2(m) b2(m) R2

1 ラップX 0.848 0.500 1.696 20.004 0.000 2.999 0.000

115

No スラブ μ' μ" μ1 μ2 μ

1 ラップX 0.739 0.063 0.739 1.000 0.739

曲げモーメントの算定

kho = (1/30)・α・Eo・(b1/30)-3/4

・102

kh = μ・kho

ここに、

kho : 基準水平方向地盤反力係数 (kN/m3)

kh : 水平方向地盤反力係数 (kN/m3)

α : 係数 常時 = 4.0 地震時 = 4.0

Eo : 地盤の変形係数 (kN/m2)

b1 : 加力直角方向幅 (cm)

μ : 群杭効果による低減係数

曲げ応力度および変位は、有限長の杭として弾性床上梁理論により解析する

加力方向

X方向

荷重ケース

常時

荷重状態

常時

スラブ名称

ラップX

Qp (kN)

45.50

b1 (m)

0.500

深度 (m)

曲げモーメント (kN.m)

y (mm)

kho (kN/m3)

Eo (kN/m2) μ kh

(kN/m3)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.38 3.38 3.45

0.000 -18.000 -27.497 -29.984 -26.931 -19.782 -9.964 -1.584 -1.584 0.000

8.51 7.23 5.96 4.71 3.48 2.27 1.07 0.17 0.17 0.00

12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 108168.08 108168.08

1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 11900.00 11900.00

0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739

9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 79957.85 79957.85

加力方向

X方向

荷重ケース

中地震時

荷重状態

中地震時

スラブ名称

ラップX

Qp (kN)

72.28

b1 (m)

0.500

深度 (m)

曲げモーメント (kN.m)

y (mm)

kho (kN/m3)

Eo (kN/m2)

μ kh (kN/m3)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.38 3.38 3.45

0.000 -28.593 -43.680 -47.631 -42.780 -31.425 -15.828 -2.516 -2.516 0.000

13.52 11.48 9.47 7.48 5.53 3.61 1.70 0.26 0.26 0.00

12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 12725.66 108168.08 108168.08

1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 1400.00 11900.00 11900.00

0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739 0.739

9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 9406.81 79957.85 79957.85

設計曲げモーメント

Md = max(Mmax, Mo)

ここに、

Md : 設計曲げモーメント MmaxとMoの大きい方 (kN.m)

Mmax : 地中部最大曲げモーメント (kN.m)

Mo : 杭頭曲げモーメント (kN.m)

116

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ Mo(kN.m) Mmax(kN.m) Md(kN.m)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

0.00

0.00

29.98

47.63

29.98

47.63

縁応力度の算定

σmax = qmax/ap + Md/(2Ip/b2)

σmin = qmin/ap - Md/(2Ip/b2)

ここに、

σmax: 圧縮側の縁応力度 (kN/m2)

σmin: 引張り側の縁応力度 (kN/m2)

qmax : 基礎底面の最大鉛直荷重度 (kN/m2)

qmin : 基礎底面の最小鉛直荷重度 (kN/m2)

ap : 改良率

Md : 設計曲げモーメント (kN.m)

Ip : 改良体の断面二次モーメント (m4)

b2 : 水平加力方向に対し平行方向の改良体幅 (m)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ qmin(kN/m2) qmax(kN/m2) ap Md(kN.m) Ip(m4) b2(m)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

29.89

0.00

115.11

151.72

0.532

0.532

29.984

47.631

0.952

0.952

2.999

2.999

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ σmax(kN/m2) σmin(kN/m2)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

263.672

360.284

8.985

-74.999

許容圧縮応力度・許容引張り応力度

許容圧縮応力度 fc

許容引張り応力度 ft

常時

(1/3)・Fc = 700.00

0

中地震時

(2/3)・Fc = 1400.00

(-0.2)・fc = -280.00 (-2/3)・qutmax = -200.00 のうち絶対値が小さい方 ft = -200.00

Fc : 設計基準強度 = 2100.00(kN/m2) qutmax = 300(kN/m2)

判定

σmax ≦ 許容圧縮応力度 fc

σmin ≧ 許容引張り応力度 ft

ここに、

σmax : 圧縮側の縁応力度 (kN/m2)

σmin : 引張り側の縁応力度 (kN/m2)

fc : 許容圧縮応力度 (kN/m2)

ft : 許容引張り応力度 (kN/m2)

117

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ σmax ≦ fc (kN/m2) (kN/m2)

σmin ≧ ft (kN/m2) (kN/m2)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

263.672

360.284

700.000

1400.000

8.985

-74.999

0.000

-200.000

4.1.3 せん断応力度の検討

設計せん断応力度

τmax = χ・(Qp/Ap)

ここに、

τmax : 形状を考慮した断面内の最大せん断応力度(kN/m2)

Qp : 一体として扱う改良体に作用する水平力 (kN)

Ap : 一体として扱う改良体の面積 (m2) ※圧縮力が作用する範囲の改良体面積

χ : 形状係数

n : 圧縮力が作用する範囲内に含まれる加力方向コラム数

L : 圧縮力が作用する範囲(m)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ χ n(本) Qp(kN) Ap(m2) τmax(kN/m2) L(m)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

1.944

1.907

8

7

45.504

72.284

1.330

1.087

66.534

126.787

3.000

2.453

許容せん断応力度

fτ = 1/3・Fτ = 1/3・min{0.3・Fc+(Qp/Ap)tanφ, 0.5・Fc}・・・(常時)

fτ = 2/3・Fτ = 2/3・min{0.3・Fc+(Qp/Ap)tanφ, 0.5・Fc}・・・(中地震時)

ここに、

Fτ : 許容せん断強度(kN/m2) Fτ = min(Fτ1, Fτ2)

Fτ1 = 0.3・Fc + σn・tanφ

Fτ2 = 0.5・Fc

Fc : 設計基準強度(kN/m2) Fc = 2100.00

σn : せん断面に作用する垂直応力

鉛直せん断面には水平の平均せん断応力に相当する垂直応力が少なくとも作用するとして

σn = (Qp/Ap) とする

Qp : 一体として扱う改良体に作用する水平力 (kN)

Ap : 一体として扱う改良体の面積 (m2) ※圧縮力が作用する範囲の改良体面積

φ : 改良体の内部摩擦角度(度)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ Qp (kN)

Ap (m2)

φ (度)

Fτ1 (kN/m2)

Fτ2 (kN/m2)

fτ (kN/m2)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

45.504

72.284

1.330

1.087

30.0

30.0

649.760

668.385

1050.000

1050.000

216.587

445.590

118

判定

τmax ≦ 許容せん断応力度 fτ

ここに、

τmax : 形状を考慮した断面内の最大せん断応力度(kN/m2)

fτ : 許容せん断応力度 (kN/m2)

X方向

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ τmax ≦ fτ (kN/m2) (kN/m2)

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

66.534

126.787

216.587

445.590

119

4.2 大地震時

4.2.1 設計荷重

基礎スラブ底面における設計荷重

基礎底面の分布荷重は台形または三角形分布とする(基礎底面に作用する曲げモーメントの影響を考慮する)

ここに、

V : 基礎底面に作用する鉛直荷重 (kN)

H : 基礎底面に作用する水平荷重 (kN)

M : 基礎底面に作用する曲げモーメント(kN.m)

qmax : 基礎底面の最大鉛直荷重度 (kN/m2)

qmin : 基礎底面の最小鉛直荷重度 (kN/m2)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

V(kN)

4467.40

H(kN)

1865.60

M(kN.m)

2590.00

qmin(kN/m2)

0.00

qmax(kN/m2)

161.82

検討対象の改良体に作用する鉛直荷重

Wp = (q1+q2)/2・d1・d2

q1 = qmax-(qmax-qmin)/B・L1

q2 = qmax-(qmax-qmin)/B・L2

ここに、

Wp : 検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 (kN)

d1, d2 : 着目する改良体が負担する幅 (m)

q1, q2 : 着目する改良体が負担する範囲の鉛直荷重度 (kN/m2)

L1, L2 : 着目する改良体が負担する範囲までの距離 (m)

B : 基礎スラブの加力方向作用幅 (m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

d1 d2 (m)

0.848 2.761

q1 q2 (kN/m2)

161.82 0.00

qmax qmin (kN/m2)

161.82 0.00

L1 L2 (m)

0.000 2.761

B (m)

2.761

Wp (kN)

189.42

検討対象の改良体に作用する水平荷重

(1)Qp = H / n ・・・本数で分配

(2)Qp = H・(Wp/V) ・・・鉛直荷重比による分配

ここに、

Qp : 検討対象の改良体に作用する水平荷重 (kN)

H : 基礎底面に作用する水平荷重 (kN)

n : 改良体本数

Wp : 検討対象の改良体に作用する鉛直荷重 (kN)

V : 基礎底面に作用する鉛直荷重 (kN)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

(2)

Qp(kN)

79.10

H(kN)

1865.60

n(本)

24

Wp(kN)

189.42

V(kN)

4467.40

120

4.2.2 曲げ応力度の検討

水平地盤反力の低減係数

・加力直角方向に近接して配置される場合の低減係数

μ1a = (B1+2b2)/(3n・b1) (μ1a≦1)

・改良体の加力直角方向の幅が加力方向の幅に比較してかなり大きい場合の低減係数

μ1b = (b1+2b2)/(3b1) (b1>b2)

・加力直角方向に対する低減係数

μ1 = μ1a or μ1b

低減を行わない場合 μ1 = 1.0

・加力方向の配置に対する群杭効果

(d2<3・b2)の場合

μ2 = 1 - 0.3(3-R2)

ただし、

R2 : 加力方向の改良体間隔d2/改良体幅b2 (<3)

(d2≧3・b2)の場合 ・・・ 低減を行わない

μ2 = 1.0

ここに、

B1 : 加力直角方向の全改良幅 (m)

b1 : 加力直角方向の改良体幅 (m)

b2 : 加力方向の改良体幅 (m)

d2 : 加力方向の改良体間隔 (m)

n : 加力直角方向に並ぶ改良コラムの本数

μ : μ1・μ2

X方向

No スラブ 加力直角方向

B1(m) b1(m) b2(m) n

加力方向

d2(m) b2(m) R2

1 ラップX 20.004 0.500 2.999 24 0.000 2.999 0.000

X方向

No スラブ 加力直角方向

μ1a μ1b μ1

加力方向

μ2 μ

1 ラップX 0.722 0.722 1.000 0.722

121

水平地盤反力および仮想底面深度の算定

〈砂質土〉

Pu1 = 3Kp・γ・b1・Df・μ1・μ2 + 2・(10N/3)・b'2

Pu2 = 3Kp・γ・b1・(Ly+Df)・μ1・μ2 + 2・(10N/3)・b'2

Kp = (1+sinφ)/(1-sinφ) = tan2(45°+φ/2)

ここに、

Pu1 : 改良体頭部における水平地盤反力(kN/m)

Pu2 : 仮想底面深さにおける水平地盤反力(kN/m)

Kp : 受動土圧係数

φ : 内部摩擦角

γ : 単位体積重量(kN/m3)

N : 周辺地盤のN値

Df : フーチング底面深度(m)

b1 : 加力直角方向幅(m)

b'2 : 改良体の側面摩擦力を考慮する範囲(m) b'2 = b2 - b1

b1 : 加力直角方向の改良体幅 (m)

b2 : 加力方向の改良体幅 (m)

μ1 : 加力直角方向の低減係数

μ2 : 加力方向の低減係数

〈粘性土〉

Df≦3b1

Pu1 = ((7Df/3b1)+2)・c・b1・μ1・μ2 + 2c・b'2

Df>3b1

Pu1 = 9c・b1・μ1・μ2 + 2c・b'2

Ly+Df≦3b1

Pu2 = ((7(Ly+Df)/3b1)+2)・c・b1・μ1・μ2 + 2c・b'2

Ly+Df>3b1

Pu2 = 9c・b1・μ1・μ2 + 2c・b'2

ここに、

Pu1 : 改良体頭部における水平地盤反力(kN/m)

Pu2 : 仮想底面深さにおける水平地盤反力(kN/m)

c : 周辺地盤の粘着力(kN/m2)

Df : フーチング底面深度(m)

b'2 : 改良体の側面摩擦力を考慮する範囲(m) b'2 = b2 - b1

b1 : 加力直角方向の改良体幅 (m)

b2 : 加力方向の改良体幅 (m)

μ1 : 加力直角方向の低減係数

μ2 : 加力方向の低減係数

X方向

No スラブ 土質 Df (m)

b1 (m)

b2 (m)

b'2 (m)

粘性土

c(kN/m2)

砂質土

Kp φ(度) γ(kN/m3) N

1 ラップX 粘性 1.020 0.500 2.999 0.000 11.250

仮想底面深度 Ly

122

Ly = 2Q/(Pu1+Pu2) (Ly ≦ 改良体長)

ここに、

Ly : 改良体頭部から仮想底面までの深さ(m)

Q : 改良体頭部に作用する水平力(kN)

Pu1 : 改良体頭部における水平地盤反力(kN/m)

Pu2 : 仮想底面深さにおける水平地盤反力(kN/m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Q(kN)

79.10

Pu1(kN/m)

27.46

Pu2(kN/m)

36.57

Ly(m)

2.471

仮想底面の伝達鉛直荷重

Nse = Ns + W

ここに、

Nse : 仮想底面作用する鉛直荷重(kN)

Ns : 改良体頭部に作用する鉛直荷重(kN)

W : 改良体の重量(kN) W = γp・A・Ly

γp : 改良体の有効単位体積重量(kN/m3)

A : 改良体の面積(m2)

Ly : 改良体頭部から仮想底面までの深さ(m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Nse(kN)

251.83

Ns(kN)

189.42

W(kN)

62.42

γp(kN/m3)

19.000

A(m2)

1.330

Ly(m)

2.471

仮想底面の底面反力

pv = min(pv1, pv2)

pv1 = qd + (ψ/A)・τi・(L-Ly)

pv2 = ap・Fc

ここに、

pv : 仮想底面における底面反力の最大値(kN/m2)

pv1 : 仮想底面における地盤の極限鉛直支持力度(kN/m2)

pv2 : 改良体の鉛直応力から決まる極限鉛直支持力度(kN/m2)

qd : 改良体底面の地盤の極限支持力度 (kN/m2)

A : 改良体の面積 (m2)

ψ : 改良体の外周の長さ (m)

τi : 最大周面摩擦度 (kN/m2)

L : 改良体長 (m)

ap : 改良率 改良コラム単体の場合は100%

Fc : 設計基準強度 (kN/m2) Fc = 2100.00

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

pv (kN/m2)

1109.22

pv1 (kN/m2)

1109.22

pv2 (kN/m2)

1116.78

qd (kN/m2)

1109.22

ψ (m)

6.569

A (m2)

1.330

τi(L-Ly) (kN/m)

0.000

ap

0.53

123

有効面積および有効載荷幅

A' = Nse/pv

ここに、

Nse : 仮想底面に作用する鉛直荷重(kN)

pv : 仮想底面における底面反力の最大値(kN/m2)

(長方形の場合)

bL = A'/b1

eL = (b2-bL)/2

ここに、

bL : 有効載荷幅(m)

eL : 仮想底面における合力の作用点の偏心量 (m)

b1 : 加力直角方向の改良体の幅 (m)

b2 : 加力方向の改良体の幅 (m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Nse (kN)

251.83

pv (kN/m2)

1109.22

b1 (m)

0.500

b2 (m)

2.999

α (rad)

A’ (m2)

0.227

bL

(m)

0.454

eL

(m)

1.272

限界モーメント

Mre = eL・Nse

Moa = min(Ns/A・Z, (Fc-Ns/A)・Z)

ここに、

Mre : 仮想底面における限界モーメント (kN.m)

Moa : 杭頭拘束モーメントの限界値 (kN.m)

eL : 仮想底面における合力の作用点の偏心量 (m)

Nse : 仮想底面に作用する鉛直荷重(kN)

Ns : 改良体の頭部に作用する鉛直荷重 (kN)

A : 改良体の面積 (m2)

Z : 改良体の断面係数 (m3)

Fc : 設計基準強度 (kN/m2) Fc = 2100.00

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Nse (kN)

251.83

eL

(m)

1.272

Ns (kN)

189.418

A (m2)

1.330

Z (m3)

0.635

Mre (kN.m )

320.449

Moa (kN.m )

90.478

124

設計曲げモーメント

・改良体の鉛直方向の摩擦力における抵抗モーメント

(長方形)

Mτ = τi・(b1・b2+b22/2)・Ly

Mτ = τi・b1・b2・Ly ※加力水平方向の摩擦抵抗を考慮しない場合

(円 形)

Mτ = τi・b22・Ly

ここに、

Mτ : 改良体の鉛直方向の摩擦力における抵抗モーメント (kN.m)

τi : 最大周面摩擦力度 (kN/m2)

b1 : 加力直角方向の改良体の幅 (m)

b2 : 加力方向の改良体の幅 (m)

Ly : 改良体頭部から仮想底面までの深さ (m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

τi・Ly (kN/m)

0.00

b1 (m)

0.500

b2 (m)

2.999

Ly (m)

2.471

Mτ (kN.m )

0.000

・仮想底面におけるモーメント (改良体頭部が拘束されていないとき)

Me = Q・Ly-1/6(2Pu1+Pu2)・Ly2- Mτ + M

ここに、

Me : 仮想底面におけるモーメント(kN.m)

Q : 改良体頭部に作用する水平力(kN)

Ly : 改良体頭部から仮想底面までの深さ(m)

Pu1 : 改良体頭部における水平地盤反力(kN/m)

Pu2 : 仮想底面深さにおける水平地盤反力(kN/m)

Mτ : 改良体の鉛直方向の摩擦力における抵抗モーメント(kN.m)

M : 改良体頭部に作用するモーメント(kN.m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Q (kN)

79.10

Ly (m)

2.471

Pu1 (kN/m)

27.465

Pu2 (kN/m)

36.565

Mτ (kN.m)

0.000

M (kN.m)

109.816

Me (kN.m)

212.166

判定

Me ≦ Mre

ここに、

Me : 仮想底面におけるモーメント(kN.m)

Mre : 仮想底面における限界モーメント(kN.m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Me ≦ Mre (kN.m) (kN.m)

212.166 320.449 ○

125

4.2.3 せん断応力度の検討

設計せん断応力度

τmax = χ・(Qp/Ap)

ここに、

τmax : 形状を考慮した断面内の最大せん断応力度(kN/m2)

Qp : 一体として扱う改良体に作用する水平力 (kN)

Ap : 一体として扱う改良体の面積 (m2) ※圧縮力が作用する範囲の改良体面積

χ : 形状係数

n : 圧縮力が作用する範囲内に含まれる加力方向コラム数

L : 圧縮力が作用する範囲(m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

χ

1.945

n(本)

6

Qp(kN)

79.101

Ap(m2)

0.816

τmax(kN/m2)

188.586

L(m)

1.840

許容せん断応力度

fτ = min{0.3・Fc+(Qp/Ap)tanφ, 0.5・Fc}

ここに、

Fτ : 許容せん断強度(kN/m2) Fτ = min(Fτ1, Fτ2)

Fτ1 = 0.3・Fc + σn・tanφ

Fτ2 = 0.5・Fc

Fc : 設計基準強度(kN/m2) Fc = 2100.00

σn : せん断面に作用する垂直応力

鉛直せん断面には水平の平均せん断応力に相当する垂直応力が少なくとも作用するとして

σn = (Qp/Ap) とする

Qp : 一体として扱う改良体に作用する水平力 (kN)

Ap : 一体として扱う改良体の面積 (m2) ※圧縮力が作用する範囲の改良体面積

φ : 改良体の内部摩擦角度(度)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

Qp (kN)

79.101

Ap (m2)

0.816

φ (度)

30.0

Fτ1 (kN/m2)

685.986

Fτ2 (kN/m2)

1050.000

fτ (kN/m2)

685.986

判定

τmax ≦ 許容せん断応力度 fτ

ここに、

τmax : 形状を考慮した断面内の最大せん断応力度(kN/m2)

fτ : 許容せん断応力度 (kN/m2)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

荷重状態

大地震時

スラブ

ラップX

τmax ≦ fτ (kN/m2) (kN/m2)

188.586 685.986 ○

126

4.2.4 改良地盤底面における滑動の検討

改良体底面に生じるスベリ力

仮想底面深度と改良体底面深度が一致する場合は、滑動の検討を行う

τc = Que/A'

Que = Q - (Pu1+Pu2)・Ly/2

ここに、

τc : 仮想底面に生じるスベリ力 (kN/m2)

Que : 改良体底面における有効面積A'に作用する水平力 (kN)

Q : 改良体頭部に作用する水平力 (kN)

Ly : 改良体頭部から仮想底面までの深さ (m)

L : 改良体の長さ (m) Ly = Lの場合に滑動の検討を行う

Pu1 : 改良体頭部における水平地盤反力 (kN/m)

Pu2 : 仮想底面深さにおける水平地盤反力 (kN/m)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

Q (kN)

79.10

Ly (m)

2.471

L (m)

3.450

Pu1 (kN/m)

Pu2 (kN/m)

A' (m2)

Que (kN)

τc (kN/m2)

改良体底面における滑動抵抗力

τue = c + pv・tanφ

ここに、

τue : 改良体底面における滑動抵抗力 (kN/m2)

c : 改良体底面下の土の粘着力 (kN/m2)

φ : 改良体底面下の土の内部摩擦角度 (度)

pv : 有効載荷幅に作用する底面反力 (kN/m2)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

c (kN/m2)

φ (度)

pv (kN/m2)

τue (kN/m)

判定

τc ≦ τue

ここに、

τc : 仮想底面に生じるスベリ力 (kN/m2)

τue : 改良体底面における滑動抵抗力 (kN/m2)

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

τc ≦ τue (kN/m2) (kN/m2)

4.2.5 限界水平力

検討対象の改良体1本当たりの限界水平力

設計水平力を仮定しながら安定検討を繰り返し、照査を満足する水平力の最大値を限界水平力とする

X方向

No

1

荷重ケース

大地震時

スラブ

ラップX

限界水平力(kN)

120.936

127

5章 偏土圧を受ける地盤改良の検討

5.1 設計外力

偏土圧を受ける構造物が設置される場合など、構造物前面背面地盤に段差が生じる場合は、偏荷重によって

構造物と改良地盤が一体となり、改良地盤底面に沿って複合スベリ的な滑動を起こす可能性がある。

この場合の改良地盤に作用する全体系の外力の概念図を以下に示す。

M1 W1(W1')

Kh・W2

W'2

地盤改良

τi

PP P A

Pw

P1 P2R

W.L

Q1

5.2 土圧

【ラップX】

・常時

主働側土圧

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

3.450

0.000

9.800

14.00

53.55

0.000

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.000

0.000

0.000

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

33.440

33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

128

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kai

1.0000

1.0000

0.2636

0.2636

0.2636

0.2636

土圧強度 Pi (kN/m2)

42.55

100.01

32.95

33.19

33.19

33.23

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Pai (kN)

240.93

1.65

0.66

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

0.91

0.37

1.28

水平成分 PHi (kN)

240.93

1.38

0.55

242.86

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.533

0.045

0.010

1.521

受働側土圧

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

3.450

0.000

9.800

0.00

10.20

0.000

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.000

0.000

0.000

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

-33.440

-33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kpi

1.0000

1.0000

17.1351

17.1351

17.1351

17.1351

土圧強度 Pi (kN/m2)

35.20

92.66

1159.36

1174.78

1174.78

1177.94

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Ppi (kN)

216.08

58.35

23.53

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

-32.16

-12.96

-45.12

水平成分 PHi (kN)

216.08

48.69

19.63

284.41

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.507

0.045

0.010

1.153

129

・中地震時

主働側土圧

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

設計水平震度kh

3.450

0.000

9.800

14.00

53.55

0.000

0.160

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.160

0.160

0.160

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

33.440

33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kai

1.0000

1.0000

0.3868

0.3868

0.3868

0.3868

土圧強度 Pi (kN/m2)

42.55

100.01

48.35

48.70

48.70

48.77

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Pai (kN)

240.93

2.43

0.97

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

1.34

0.54

1.87

水平成分 PHi (kN)

240.93

2.02

0.81

243.76

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.533

0.045

0.010

1.516

受働側土圧

130

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

設計水平震度kh

3.450

0.000

9.800

0.00

10.20

0.000

0.160

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.160

0.160

0.160

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

-33.440

-33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kpi

1.0000

1.0000

14.2754

14.2754

14.2754

14.2754

土圧強度 Pi (kN/m2)

35.20

92.66

965.87

978.72

978.72

981.35

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Ppi (kN)

216.08

48.61

19.60

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

-26.79

-10.80

-37.59

水平成分 PHi (kN)

216.08

40.57

16.36

273.01

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.507

0.045

0.010

1.200

・大地震時

主働側土圧

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

設計水平震度kh

3.450

0.000

9.800

14.00

53.55

0.000

0.200

131

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.200

0.200

0.200

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

33.440

33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kai

1.0000

1.0000

0.4271

0.4271

0.4271

0.4271

土圧強度 Pi (kN/m2)

42.55

100.01

53.40

53.78

53.78

53.86

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Pai (kN)

240.93

2.68

1.08

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

1.48

0.59

2.07

水平成分 PHi (kN)

240.93

2.24

0.90

244.06

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.533

0.045

0.010

1.514

受働側土圧

(1)土圧算出用データ(共通)

土圧の作用高さHt(m)

土圧を考慮しない高さH0(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

地表面載荷重q(kN/m2)

基礎底面載荷重w(kN/m2)

地表面と水平面とのなす角α(度)

設計水平震度kh

3.450

0.000

9.800

0.00

10.20

0.000

0.200

132

(2)土圧算出用データ(各区間)

i

1

2

3

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

平均単位重量γi (kN/m3)

17.00

17.00

17.00

17.01

17.01

16.97

粘着力c (kN/m2)

12.500

12.500

0.000

0.000

0.000

0.000

設計水平 震度kh

0.200

0.200

0.200

鉛直面との角度 θ(度)

0.00

0.00

0.00

内部摩擦角 φ(度)

0.00

33.44

33.44

壁面摩擦角 δ(度)

0.000

-33.440

-33.440

備考

水位以下

※γi:土圧算出区間上端からhi(m)位置までの地層の平均単位重量Σ(γi・hi)/Σhi

(3)土圧力

i

1

2

3

Σ

区間hi(m)

上側

下側

上側

下側

上側

下側

0.000

3.380

3.380

3.430

3.430

3.450

土圧係数 Kpi

1.0000

1.0000

13.5509

13.5509

13.5509

13.5509

土圧強度 Pi (kN/m2)

35.20

92.66

916.85

929.05

929.05

931.54

土圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

1.000

1.000

土圧力 Ppi (kN)

216.08

46.15

18.61

鉛直成分 Pvi (kN)

0.00

-25.43

-10.25

-35.68

水平成分 PHi (kN)

216.08

38.51

15.53

270.12

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

1.507

0.045

0.010

1.212

5.3 水圧

【ラップX】

・常時

主働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

受働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

133

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

・中地震時

主働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

受働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

・大地震時

主働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

134

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

受働側水圧

(1)水圧算出用データ(共通)

水圧の作用高さHt(m)

水の単位体積重量γw(kN/m3)

0.020

9.800

(2)水圧力

i

1

Σ

区間hi(m)

上側

下側

3.430

3.450

水圧強度 Pi (kN/m2)

0.00

0.20

水圧の 作用幅 Bi(m)

1.000

水圧力 Pwi (kN)

0.00

0.00

作用位置 xi (m)

0.000

0.000

作用位置 yi (m)

0.007

0.007

5.4 周面摩擦力

砂質土の場合 τd = 10・N/3

粘性土の場合 τd = c又はqu/2

ここに、

τd : 改良地盤周辺の極限周面摩擦力度(kN/m2)

N : N値

c : 粘着力

qu : 一軸圧縮強さ(kN/m2)

ラップX

No

1

2

土質

粘性土

砂質土

層厚 h(m)

3.380

0.070

N

17.0

c (kN/m2)

12.500

τd (kN/m2)

12.500

56.667

τd・h (kN/m)

42.250

3.967

46.217

135

5.5 安定性の検討

5.5.1 滑動の検討

Fs = PP + R

Q1 + PA + PW + kh・W2

≧ Fsa

ここに、

Fs : 安全率

Fsa : 許容安全率

PA : 改良地盤に作用する主働土圧 (kN/m)

PP : 改良地盤に作用する受働土圧 (kN/m)

PW : 主働側水圧-受働側水圧 (kN/m)

R : 改良地盤底面に作用する摩擦抵抗力 (kN/m)

a) 下部地盤が粘性土以外の場合

R = μ(W1'+ W2')

μ : 下部地盤の摩擦係数

b) 下部地盤が粘性土の場合

R = c・b2・Rb

Rb : 壁形式において加力直角方向の改良地盤幅b1の改良地盤間隔d1に対する割合

Rb = b1/d1,ブロック形式の場合はRb=1

c : 粘着力 (kN/m2)

b2 : 加力方向の改良地盤幅 (m)

d1 : 改良地盤間隔 (m)

W1' : 改良地盤上の有効重量 (kN/m)

Q1 : 改良地盤上面に作用する水平力 (kN/m)

W2 : 改良地盤の重量 (kN/m)

W2 = γ・H・b2・Rb

γ : 改良地盤の平均単位体積重量 (kN/m3)

H : 全改良層厚 (m)

W2' : 改良地盤の有効重量 (kN/m)

W2' = γ2・H・b2・Rb

γ2 : 改良地盤の平均単位体積有効重量 (kN/m3)

kh : 改良地盤に作用する水平震度

構造物の設計震度の1/2とする

常時 : 0.000, 中地震時 : 0.080, 大地震時 : 0.100

No スラブ b1

(m) b2

(m) d1

(m) Rb

H (m)

γ (kN/m3)

γ2

(kN/m3) W2 (kN/m)

W2' (kN/m)

μ

1 ラップX 0.500 2.999 0.848 0.590 3.450 19.020 18.957 116.034 115.645 0.600

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ W1' (kN/m)

Q1 (kN/m)

R (kN/m)

PP (kN/m)

PA (kN/m)

PW (kN/m)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

217.500

223.370

223.370

53.660

85.240

93.280

199.887

203.409

203.409

284.410

273.007

270.118

242.860

243.764

244.061

0.000

0.000

0.000

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ 水平力 (kN/m)

滑動抵抗力 (kN/m)

Fs Fsa

1

2

常時

中地震時

常時

中地震時

ラップX

ラップX

296.520

338.287

484.297

476.416

1.633 ≧ 1.500

1.408 ≧ 1.200

136

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ 水平力 (kN/m)

滑動抵抗力 (kN/m) Fs Fsa

3 大地震時 大地震時 ラップX 348.944 473.527 1.357 ≧ 1.000

5.5.2 改良地盤底面における地盤反力の検討

改良地盤前面下端回りのモーメント : M

M = (W1'・x1 + W2'・x2 + PP・yP + b2・Στi・hi) - (M1 + Q1・H + PA・yA + PW・yW + kh・W2・y2)

ここに、

M1 : 改良地盤上面に作用するモーメント (kN.m/m)

x1,x2 : 改良地盤前面と各鉛直力の作用点との水平距離 (m)

y2,yA,yP,yW : 改良地盤前面と各水平力の作用点との鉛直距離 (m)

τi : 最大周面摩擦力 (kN/m2)

b2 : 加力方向改良地盤幅 (m)

hi : 土層別改良層厚 (m)

H : 全改良層厚 (m)

合力の作用位置 : X

X = M

W1'+ W2'

偏心量 : e

e = b2

2 - X

地盤反力 : P1, P2

1)常時,中地震時のとき

e ≦ b2

6 のとき P1, P2 =

W1'+ W2'

b2・Rb (1±6e

b2 ) e >

b2

6 のとき P1 =

2(W1'+ W2')

3X・Rb

, P2 = 0

2)大地震時のとき

P1 = W1'+ W2'

b2'・Rb

, P2 = 0

ここに、

Rb : 壁形式において加力直角方向の改良地盤幅b1の改良地盤間隔d1に対する割合

Rb = b1/d1

b2': 加力方向の改良地盤有効幅(m) b2' = b2-2e

a) P1, P2≦ qe

ここに、

qe : 下部地盤の許容鉛直支持力度 (kN/m2)

b) P1, P2≦ ap・fc

ここに、

ap : 改良率

fc : 改良体の許容圧縮応力度

fc = Fc/FSP

137

No スラブ x1

(m) x2

(m) b2

(m) Στi・hi (kN/m)

H (m)

y2

(m)

1 ラップX 1.499 1.499 2.999 46.217 3.450 1.723

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ yP

(m) yA

(m) yW

(m) M1 (kN.m/m)

M (kN.m/m)

X (m)

e (m)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

1.153

1.200

1.212

1.521

1.516

1.514

0.000

0.000

0.000

63.920

115.810

129.500

347.702

179.237

133.699

1.044

0.529

0.394

0.456

0.971

1.105

No 荷重ケース 荷重状態 スラブ P1 P2 (kN/m2)

最大地盤 qe 反力度 (kN/m2) (kN/m2)

最大地盤 ap・fc

反力度 (kN/m2) (kN/m2)

1

2

3

常時

中地震時

大地震時

常時

中地震時

大地震時

ラップX

ラップX

ラップX

360.207 16.595

725.012 0.000

728.964 0.000

360.207 ≦ 469.450

725.012 ≦ 762.952

728.964 ≦ 1082.928

360.207 ≦ 372.261

725.012 ≦ 744.523

728.964 ≦ 1116.784

5.5.3 抜出しの検討

Fs = 2(L + Hi)・cu・b2 + PP'

PA' + kh・γ2・b2・Hi・L + PW' ≧ Fsa

ここに、

Fs : 安全率

Fsa : 許容安全率

Hi : 改良地盤上面より検討断面までの深さ (m)

cu : 改良体間原地盤の平均せん断強度 (kN/m2)

γ2 : 改良体間原地盤の単位体積重量 (kN/m2)

kh : 改良地盤に作用する水平震度

構造物の設計震度の1/2とする

PW' : 主働側と受働側の水圧の差 (kN)

L : 改良体間原地盤の幅 (m)

b2 : 加力方向の改良地盤幅 (m)

PA' : 改良体間原地盤に作用する主働土圧 (kN) (改良地盤上面よりHiの深さまで)

PP' : 改良体間原地盤に作用する受働土圧 (kN) (改良地盤上面よりHiの深さまで)

【常時(常時)】

(ラップX)

・L = 0.348(m), b2 = 2.999(m), kh = 0.000

Z (m)

Hi

(m) cu (kN/m2)

γ2

(kN/m3) PA' (kN)

PP' (kN)

PW' (kN)

抜出し力 (kN)

抵抗力 (kN)

Fs Fsa

1.520

2.520

3.520

4.520

0.45

1.45

2.45

3.45

11.250

11.250

11.250

13.892

17.000

17.000

17.000

17.070

7.262

27.690

54.034

84.515

6.111

23.981

47.767

98.975

0.000

0.000

0.000

0.000

7.262

27.690

54.034

84.515

59.958

145.306

236.569

415.451

8.256 ≧ 1.50

5.248 ≧ 1.50

4.378 ≧ 1.50

4.916 ≧ 1.50

138

【中地震時(中地震時)】

(ラップX)

・L = 0.348(m), b2 = 2.999(m), kh = 0.080

Z (m)

Hi

(m) cu (kN/m2)

γ2

(kN/m3) PA' (kN)

PP' (kN)

PW' (kN)

抜出し力 (kN)

抵抗力 (kN)

Fs Fsa

1.520

2.520

3.520

4.520

0.45

1.45

2.45

3.45

11.250

11.250

11.250

13.892

17.000

17.000

17.000

17.070

7.262

27.690

54.034

84.830

6.111

23.981

47.767

95.006

0.000

0.000

0.000

0.000

7.901

29.748

57.511

89.747

59.958

145.306

236.569

411.483

7.589 ≧ 1.20

4.885 ≧ 1.20

4.113 ≧ 1.20

4.585 ≧ 1.20

【大地震時(大地震時)】

(ラップX)

・L = 0.348(m), b2 = 2.999(m), kh = 0.100

Z (m)

Hi

(m) cu (kN/m2)

γ2

(kN/m3) PA' (kN)

PP' (kN)

PW' (kN)

抜出し力 (kN)

抵抗力 (kN) Fs Fsa

1.520

2.520

3.520

4.520

0.45

1.45

2.45

3.45

11.250

11.250

11.250

13.892

17.000

17.000

17.000

17.070

7.262

27.690

54.034

84.933

6.111

23.981

47.767

94.001

0.000

0.000

0.000

0.000

8.061

30.263

58.380

91.079

59.958

145.306

236.569

410.478

7.438 ≧ 1.00

4.802 ≧ 1.00

4.052 ≧ 1.00

4.507 ≧ 1.00

139

6章 沈下に対する検討

6.1 改良地盤の圧縮沈下量

Seq = q/Eeq・L

Eeq = Eq + (Ep - Eq)・ΣAp/Ab

ここに、

Seq : 改良地盤の圧縮沈下量 (m)

q : 基礎スラブ底面下における平均接地圧 (kN/m2)

L : 改良長 (m)

Eeq : 改良地盤の等価変形係数 (kN/m2)

Eq : 改良体間原地盤の変形係数 (kN/m2)

Ep : 改良体の変形係数 (kN/m2) Ep = 378000.00

Ap : 改良地盤内にある改良体面積 (m2)

Ab : 改良地盤面積 (m2)

No スラブ L (m)

Eeq (kN/m2)

Eq (kN/m2)

ΣAp (m2)

Ab (m2)

1 ラップX 3.450 201891.090 1400 31.909 59.938

No

1

荷重ケース

常時

スラブ

ラップX

q (kN/m2)

72.500

Seq(m)

0.0012

140

6.2 下部地盤の即時沈下量

SE = 4・ΔSE

ΔSE = {Is(H1,νS1)

ES1

+ Σn

K=2

Is(Hk,νSk)-Is(Hk-1,νSk)

ESk

}qB Is = (1-νS

2)F1 + (1-νS-2νS2)F2

F1 = 1

π [a・loge

(1+ a2+1) a2+d2

a(1+ a2+d2+1) + loge

(a+ a2+1) 1+d2

a+ a2+d2+1 ] F2 =

d

2πtan-1(

a

d a2+d2+1 ) a =

L

B, d =

H

B

ここに、

SE : 改良地盤下部の即時沈下量 (m)

ΔSE : 改良地盤矩形底面を四分割したときの底面中央位置の即時沈下量 (m)

ES : 地盤のヤング率 (kN/m2)

νS : 地盤のポアソン比

Is(Hk,νSk) : 層厚Hk,ポアソン比νSkの地盤における沈下係数

q : 基礎スラブ底面下における平均接地圧 (kN/m2)

H : 荷重作用面~沈下量を算定する地盤下面 (m)

B : 改良地盤幅 / 2 (m)

L : 改良地盤長さ / 2 (m)

No

1

荷重ケース

常時

スラブ

ラップX

q (kN/m2)

72.500

ΔSE(m)

0.0005

SE(m)

0.0020

No

1

スラブ

ラップX

B(m)

1.499

L(m)

10.002

a

6.670

ラップX

k(層No)

1(2)

ES(kN/m2)

50400

νS

0.300

H(m)

2.090

d

1.394

(1)Is(Hk,νSk)

0.22936436

(2)Is(Hk-1,νSk)

0.00000000

(1)-(2)/ESk

0.00000455

141

6.3 結果一覧

No

1

荷重ケース

常時

基礎スラブ

ラップX

改良体の 圧縮沈下量 (m)

0.0012

即時 沈下量 (m)

0.0020

圧密沈下量(m)

Δe法

mv法

Cc法

最大 沈下量 (m)

0.0032

許容 沈下量 (m)

0.0200

判定

142

7章 円弧すべりの検討(検討ケース1 : 局部すべり)

7.1 すべり面のせん断抵抗

(1)改良地盤のc,φ

改良体の残留強度を使用する。

c = ap・FτS0 + χ・(1-ap)・c0

= 0.532・0.000 + 1.000・(1-0.532)・12.50

= 5.852 (kN/m2)

φ = tan-1{ap・μp・tanφp+(1-ap)・μs・tanφ0}

= tan-1{0.532・1.454・tan(35.000) + (1-0.532)・0.485・tan(0.000)}

= 28.429 (°)

ここに、

ap : 改良率

FτS0 : 垂直応力σnが発生しない状態における改良体のせん断強度(kN/m2) = 0

φp : 改良体の内部摩擦角

c0 : 原地盤の粘着力, c0 = 12.500 (kN/m2)

φ0 : 原地盤の内部摩擦角, φ0 = 0.000 (°)

χ : 改良体の破壊ひずみεfPと原地盤破壊ひずみεfSのひずみ差による低減係数

χ=εfP/εfS= 1 とする

μp : 改良体の応力集中係数 n/{1+(n-1)・ap}

μs : 原地盤の応力低減係数 1/{1+(n-1)・ap}

n : 応力分担比, n=3

(2)周辺地盤のc,φ

c = α・c0 (kN/m2)

φ = φ0 (°)

ここに、

α : 形状係数, α = 1.050

143

7.2 臨界面の状態

地層1 地層1

地層2

改良体

盛土

埋め戻し土

5 10

15

20 25

144

7.3 臨界面の結果一覧

解析方法          

破壊基準          

水の状態          

すべりの種類        

計画安全率Fsp        

円弧中心X座標(m)      

円弧中心Y座標(m)      

円弧半径R(m)        

安全率Fs          

滑動モーメント MD(kN.m)    

抵抗力τ           

MD/R            

簡易Bishop法         

全応力法           

定常浸透状態         

円弧すべり          

     1.200      

     -1.000      

     7.920      

     7.000      

     1.624      

     1449.682      

     336.314      

     207.097      

145

7.4 臨界面の詳細結果

7.4.1 滑動

(1)鉛直力による滑動モ-メント

 ΣW=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)

 MDv=ΣW・ΔX

  ここに、ΣW :鉛直方向作用力の総和

      MDv :鉛直方向滑動モーメント

      ΔX :円弧中心からスライス重心までのアーム長

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

  ΣW    (kN)  

 ΔX   (m)  

  MDv   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ 

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 17.047 16.054 14.705 12.974 10.826 8.210 32.364 28.886 24.828 19.875 13.368 3.822

410.562 0.000 410.562

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 17.047 16.054 14.705 12.974 10.826 8.210 32.364 28.886 24.828 19.875 13.368 3.822

410.562 0.000 410.562

-5.150 -4.723 -4.236 -3.741 -3.244 -2.746 -2.247 -1.748 -1.248 -0.749 -0.250 0.250 0.749 1.248 1.747 2.246 2.744 3.241 3.735 4.243 4.735 5.227 5.717 6.198 6.598

            

-9.427 -28.232 -40.465 -46.840 -48.592 -46.674 -41.852 -34.773 -26.006 -16.064 -5.431 5.431 16.064 21.275 28.046 33.021 35.597 35.085 30.669 137.317 136.779 129.776 113.617 82.861 25.216

830.755 -344.357 486.398

(2)水平力による滑動モ-メント

 MDh=H・ΔY

  ここに、H :水平方向地震時慣性力

      MDh :水平方向滑動モーメント

      ΔY :円弧中心から地震時慣性力までのアーム長

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

146

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

            

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(3)滑動モーメントの集計

    鉛直力による MDv: 486.398

    水平力による MDh: 0.000

    静水圧による Mw : 0.000

    荷重による  Mp : 963.284

   

    計      MD : 1449.682(kN.m)

           (時計回りをプラスとする)

    静水圧による滑動モーメント

     Mw = Pw・( yo-yg )

        Pw:静水圧合力 (kN)

        yo:すべり円中心のY座標 (m)

        yg:静水圧合力の作用Y座標 (m)

(4)鉛直力による滑動力

 ΣV=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)+(荷重V)

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ 

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 17.047 16.054 14.705 12.974 10.826 8.210 32.364 28.886 24.828 19.875 13.368 3.822

410.562 0.000 410.562

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 45.083 45.083 45.083 45.083 37.148 0.000 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 5.161

257.203 0.000 257.203

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 62.130 61.137 59.787 58.056 47.974 8.210 39.277 35.798 31.740 26.787 20.281 8.983

667.765 0.000 667.765

-47.373 -42.430 -37.237 -32.305 -27.607 -23.093 -18.721 -14.458 -10.274 -6.143 -2.044 2.044 6.143 10.270 14.452 18.712 23.077 27.580 32.251 37.310 42.568 48.308 54.751 62.311 70.496

            

-1.347 -4.033 -5.781 -6.691 -6.942 -6.668 -5.979 -4.968 -3.715 -2.295 -0.776 0.776 2.295 11.077 15.258 19.180 22.756 22.211 4.381 23.807 24.216 23.701 21.876 17.958 8.467

217.960 -49.194 168.766

147

(5)水平力による滑動力・滑動力の集計

 ΣH=(慣性力H)+(側水圧)+(荷重H)

 (滑動力)=(ΣV・sinα)+(ΣH・cosα)

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

-47.373 -42.430 -37.237 -32.305 -27.607 -23.093 -18.721 -14.458 -10.274 -6.143 -2.044 2.044 6.143 10.270 14.452 18.712 23.077 27.580 32.251 37.310 42.568 48.308 54.751 62.311 70.496

            

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

-1.347 -4.033 -5.781 -6.691 -6.942 -6.668 -5.979 -4.968 -3.715 -2.295 -0.776 0.776 2.295 11.077 15.258 19.180 22.756 22.211 4.381 23.807 24.216 23.701 21.876 17.958 8.467

217.960 -49.194 168.766

7.4.2 抵抗

(1)抵抗力(鉛直力・水平力)

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

慣性力H  (kN) 

荷重H  (kN) 

側水圧  (kN) 

  ΣH    (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ 

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 17.047 16.054 14.705 12.974 10.826 8.210 32.364 28.886 24.828 19.875 13.368 3.822

410.562 0.000 410.562

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 45.083 45.083 45.083 45.083 37.148 0.000 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 5.161

257.203 0.000 257.203

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 62.130 61.137 59.787 58.056 47.974 8.210 39.277 35.798 31.740 26.787 20.281 8.983

667.765 0.000 667.765

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

148

(2)抵抗力(すべり面鉛直方向成分力)

No ΣV (kN)

ΣH (kN)

すべりα (度)

N (kN)

u (kN/m)

L (m)

U=u・L (kN)

N' (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ

1.830 5.978 9.553 12.521 14.980 17.000 18.628 19.897 20.830 21.445 21.749 21.749 21.445 62.130 61.137 59.787 58.056 47.974 8.210 39.277 35.798 31.740 26.787 20.281 8.983

667.765 0.000 667.765

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

-47.37 -42.43 -37.24 -32.31 -27.61 -23.09 -18.72 -14.46 -10.27 -6.14 -2.04 2.04 6.14 10.27 14.45 18.71 23.08 27.58 32.25 37.31 42.57 48.31 54.75 62.31 70.50

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.7 0.7 0.6 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.9 1.1 1.2

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(3)抵抗力・抵抗モーメント

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Σ+Σ-Σ-

0.668 0.682 0.630 0.593 0.565 0.544 0.528 0.517 0.508 0.503 0.500 0.500 0.503 0.508 0.517 0.528 0.544 0.565 0.593 0.622 0.672 0.745 0.863 1.091 1.233

0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 5.852 5.852 5.852 5.852 5.852 5.852 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 8.947 8.267 7.777 7.413 7.139 6.932 6.780 6.671 6.602 6.568 6.568 6.602 2.975 3.023 3.091 3.183 3.306 3.468 8.160 8.820 0.000 0.000 0.000 0.000

122.291 0.000 122.291

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 28.43 28.43 28.43 28.43 28.43 28.43 0.00 0.00 30.00 30.00 30.00 30.00

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

2.552 8.947 8.267 7.777 7.413 7.139 6.932 6.780 6.671 6.602 6.568 6.568 6.602 35.027 34.241 33.462 32.676 27.745 7.200 8.160 8.820 19.658 17.793 14.985 7.729

336.314 0.000 336.314

7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000

17.865 62.628 57.866 54.438 51.892 49.973 48.527 47.457 46.699 46.214 45.977 45.977 46.214 245.192 239.687 234.233 228.735 194.216 50.398 57.117 61.738 137.605 124.549 104.896 54.102

2354.196 0.000 2354.196

149

7.4.3 格子点安全率

y /x

7.920 7.420 6.920 6.420 5.920

-3.000

2.055 1.935 2.150 2.611 3.347

-2.500

1.875 2.170 1.891 2.498 3.105

-2.000

2.151 1.715 1.844 2.418 2.943

-1.500

1.628 1.693 1.817 2.367 2.820

-1.000

1.624 1.687 1.747 2.272 2.730

-0.500

1.637 1.699 1.757 2.227 2.669

0.000

1.666 1.727 1.785 2.204 2.631

0.500

1.712 1.773 1.830 2.203 2.757

1.000

1.777 1.838 1.894 2.225 2.915

y /x

7.920 7.420 6.920 6.420 5.920

1.500

1.863 1.925 1.981 2.233 3.115

2.000

1.976 2.038 2.095 2.504 3.368

150

8章 円弧すべりの検討(検討ケース2 : 全体すべり)

8.1 すべり面のせん断抵抗

(1)改良地盤のc,φ

改良体の残留強度を使用する。

c = ap・FτS0 + χ・(1-ap)・c0

= 0.532・0.000 + 1.000・(1-0.532)・12.50

= 5.852 (kN/m2)

φ = tan-1{ap・μp・tanφp+(1-ap)・μs・tanφ0}

= tan-1{0.532・1.454・tan(35.000) + (1-0.532)・0.485・tan(0.000)}

= 28.429 (°)

ここに、

ap : 改良率

FτS0 : 垂直応力σnが発生しない状態における改良体のせん断強度(kN/m2) = 0

φp : 改良体の内部摩擦角

c0 : 原地盤の粘着力, c0 = 12.500 (kN/m2)

φ0 : 原地盤の内部摩擦角, φ0 = 0.000 (°)

χ : 改良体の破壊ひずみεfPと原地盤破壊ひずみεfSのひずみ差による低減係数

χ=εfP/εfS= 1 とする

μp : 改良体の応力集中係数 n/{1+(n-1)・ap}

μs : 原地盤の応力低減係数 1/{1+(n-1)・ap}

n : 応力分担比, n=3

(2)周辺地盤のc,φ

c = α・c0 (kN/m2)

φ = φ0 (°)

ここに、

α : 形状係数, α = 1.050

151

8.2 臨界面の状態

地層1 地層1

地層2

改良体

盛土

埋め戻し土

5 10 15

20

25 30 35

152

8.3 臨界面の結果一覧

解析方法          

破壊基準          

水の状態          

すべりの種類        

計画安全率Fsp        

円弧中心X座標(m)      

円弧中心Y座標(m)      

円弧半径R(m)        

安全率Fs          

滑動モーメント MD(kN.m)    

抵抗力τ           

MD/R            

修正Fellenius法        

全応力法           

定常浸透状態         

円弧すべり          

     1.200      

     0.000      

     9.070      

     10.000      

     2.065      

     2858.338      

     590.357      

     285.834      

153

8.4 臨界面の詳細結果

8.4.1 滑動

(1)鉛直力による滑動モ-メント

 ΣW=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)

 MDv=ΣW・ΔX

  ここに、ΣW :鉛直方向作用力の総和

      MDv :鉛直方向滑動モーメント

      ΔX :円弧中心からスライス重心までのアーム長

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

  ΣW    (kN)  

 ΔX   (m)  

  MDv   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.000 1143.064

-8.107 -7.715 -7.233 -6.739 -6.242 -5.744 -5.246 -4.746 -4.247 -3.748 -3.248 -2.748 -2.249 -1.749 -1.249 -0.750 -0.250 0.250 0.750 1.249 1.749 2.249 2.748 3.246 3.739 4.233 4.726 5.220 5.713 6.206 6.699 7.192 7.684 8.175 8.663 9.136 9.495

            

-9.477 -47.951 -79.864 -102.556 -117.730 -126.674 -130.376 -129.631 -125.098 -117.345 -106.865 -94.265 -79.882 -63.829 -46.494 -28.254 -9.478 8.733 26.022 42.772 58.619 73.184 86.079 179.846 201.408 220.354 236.214 248.453 256.448 259.454 256.548 246.536 227.808 199.597 158.126 95.144 12.582

3093.925 -1415.769 1678.156

(2)水平力による滑動モ-メント

 MDh=H・ΔY

  ここに、H :水平方向地震時慣性力

      MDh :水平方向滑動モーメント

      ΔY :円弧中心から地震時慣性力までのアーム長

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

154

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

            

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(3)滑動モーメントの集計

    鉛直力による MDv: 1678.156

    水平力による MDh: 0.000

    静水圧による Mw : 0.000

    荷重による  Mp : 1180.182

   

    計      MD : 2858.338(kN.m)

           (時計回りをプラスとする)

    静水圧による滑動モーメント

     Mw = Pw・( yo-yg )

        Pw:静水圧合力 (kN)

        yo:すべり円中心のY座標 (m)

        yg:静水圧合力の作用Y座標 (m)

(4)鉛直力による滑動力

 ΣV=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)+(荷重V)

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963

155

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 54.006 46.903 39.801 32.699 25.597 18.494 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

310.495 0.000 310.495

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

-25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208 54.835 60.028 66.010 71.713

            

-12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.223 6.118 9.249 11.581 13.074 13.691 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092 25.611 21.801 15.830 4.232

394.498 -141.577 252.921

(5)水平力による滑動力・滑動力の集計

 ΣH=(慣性力H)+(側水圧)+(荷重H)

 (滑動力)=(ΣV・sinα)+(ΣH・cosα)

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337 -25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963 -12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.223 6.118 9.249 11.581 13.074 13.691 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092

156

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

54.835 60.028 66.010 71.713

            

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

25.611 21.801 15.830 4.232

394.498 -141.577 252.921

8.4.2 抵抗

(1)抵抗力(鉛直力・水平力)

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

慣性力H  (kN) 

荷重H  (kN) 

側水圧  (kN) 

  ΣH    (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 54.006 46.903 39.801 32.699 25.597 18.494 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

310.495 0.000 310.495

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(2)抵抗力(すべり面鉛直方向成分力)

N'=(ΣV-u・b)・cosα-ΣH・sinα

ここに、N' :すべり面鉛直方向成分力

ΣV:鉛直力の総和

ΣH:水平力の総和

α :すべり角

u :間隙水圧

b :スライス幅

157

No ΣV (kN)

ΣH (kN)

すべりα (度)

u (kN/m)

b (m)

U=u・b (kN)

N' (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

-54.17 -50.49 -46.33 -42.37 -38.63 -35.06 -31.64 -28.34 -25.13 -22.01 -18.95 -15.95 -13.00 -10.07 -7.18 -4.30 -1.43 1.43 4.30 7.18 10.07 12.99 15.95 18.94 21.96 25.04 28.21 31.46 34.84 38.36 42.06 45.99 50.21 54.84 60.03 66.01 71.71

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 1.6 2.6 3.3 3.8 4.1 4.1 3.8 3.3 2.6 1.6 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.169 0.802 1.302 1.674 1.920 2.043 2.043 1.920 1.674 1.302 0.802 0.169 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.684 3.954 7.624 11.243 14.734 18.051 21.160 24.038 26.666 29.029 31.116 32.816 33.833 34.649 35.263 35.672 35.877 86.889 79.475 71.798 63.913 55.873 47.736 58.947 56.365 53.427 50.136 46.497 42.515 38.201 33.565 28.622 23.399 18.043 12.572 7.045 1.399

653.535 619.2891272.824

(3)抵抗力・抵抗モーメント

τ=c・L+N'・tanφ

ここに、τ :抵抗力

c・L :粘着抵抗 c:粘着力 L:スライス弧長

N'・tanφ:摩擦抵抗 N':すべり面鉛直方向成分力 φ:内部摩擦角

MR=τ・R

ここに、MR:抵抗モーメント

τ:抵抗力

R :すべり円半径

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0.551 0.792 0.727 0.678 0.641 0.611 0.588 0.568 0.552 0.539 0.529 0.520 0.513 0.508 0.504

0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 0.000 0.000 0.000 0.000

0.684 3.954 7.624 11.243 14.734 18.051 21.160 24.038 26.666 29.029 31.116 32.816 33.833 34.649 35.263

30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.44 33.44 33.44 33.44

0.395 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 21.671 22.342 22.882 23.287

0.395 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 21.671 22.342 22.882 23.287

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

3.951 103.993 95.372 89.005 84.109 80.242 77.130 74.594 72.514 70.804 69.403 216.708 223.423 228.817 232.867

158

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ-

0.501 0.500 0.500 0.501 0.504 0.508 0.513 0.520 0.522 0.532 0.545 0.560 0.579 0.602 0.630 0.666 0.712 0.774 0.861 0.998 1.253 0.744

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 0.000 0.000 0.000 0.000

162.075 0.000 162.075

35.672 35.877 86.889 79.475 71.798 63.913 55.873 47.736 58.947 56.365 53.427 50.136 46.497 42.515 38.201 33.565 28.622 23.399 18.043 12.572 7.045 1.399

33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.00 30.00 30.00 30.00

23.557 23.692 57.380 52.483 47.414 42.207 36.897 31.524 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10.417 7.259 4.067 0.807

428.282 0.000 428.282

23.557 23.692 57.380 52.483 47.414 42.207 36.897 31.524 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 10.417 7.259 4.067 0.807

590.358 0.000 590.358

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

235.570 236.922 573.799 524.835 474.142 422.070 368.975 315.239 68.527 69.890 71.549 73.562 76.010 79.006 82.713 87.384 93.422 101.524 104.170 72.586 40.673 8.075

5903.576 0.000 5903.576

8.4.3 格子点安全率

y /x

9.070 8.570 8.070 7.570 7.070 6.570 6.070

-3.000

2.330 2.587 2.762 2.986------------------------

-2.500

2.275 2.514 2.676 2.975------------------------

-2.000

2.225 2.449 2.597 2.980------------------------

-1.500

2.180 2.389 2.624 3.001------------------------

-1.000

2.138 2.439 2.664 3.036------------------------

-0.500

2.100 2.494 2.717 3.086------------------------

0.000

2.065 2.562 2.783 3.152------------------------

159

9章 円弧すべりの検討(検討ケース3 : 全体すべり)

9.1 すべり面のせん断抵抗

(1)改良地盤のc,φ

改良体のピーク強度を使用する。

c = ap・FτS0 + χ・(1-ap)・c0

= 0.532・651.000 + 0.167・(1-0.532)・12.50

= 347.180 (kN/m2)

φ = tan-1{ap・μp・tanφp+(1-ap)・μs・tanφ0}

= tan-1{0.532・1.880・tan(30.000) + (1-0.532)・0.000・tan(0.000)}

= 30.000 (°)

ここに、

ap : 改良率

FτS0 : 垂直応力σnが発生しない状態における改良体のせん断強度(kN/m2)

FτS0 = 0.31・Fc

φp : 改良体の内部摩擦角

c0 : 原地盤の粘着力, c0 = 12.500 (kN/m2)

φ0 : 原地盤の内部摩擦角, φ0 = 0.000 (°)

χ : 改良体の破壊ひずみεfPと原地盤破壊ひずみεfSのひずみ差による低減係数

χ=εfP/εfS

μp : 改良体の応力集中係数

μs : 原地盤の応力低減係数

(2)周辺地盤のc,φ

c = α・c0 (kN/m2)

φ = φ0 (°)

ここに、

α : 形状係数, α = 1.050

160

9.2 臨界面の状態

地層1 地層1

地層2

改良体

盛土

埋め戻し土

5 10 15

20

25 30 35

161

9.3 臨界面の結果一覧

解析方法          

破壊基準          

水の状態          

すべりの種類        

計画安全率Fsp        

円弧中心X座標(m)      

円弧中心Y座標(m)      

円弧半径R(m)        

安全率Fs          

滑動モーメント MD(kN.m)    

抵抗力τ           

MD/R            

修正Fellenius法        

全応力法           

定常浸透状態         

円弧すべり          

     1.500      

     0.000      

     9.070      

     10.000      

     2.065      

     2858.338      

     590.357      

     285.834      

162

9.4 臨界面の詳細結果

9.4.1 滑動

(1)鉛直力による滑動モ-メント

 ΣW=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)

 MDv=ΣW・ΔX

  ここに、ΣW :鉛直方向作用力の総和

      MDv :鉛直方向滑動モーメント

      ΔX :円弧中心からスライス重心までのアーム長

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

  ΣW    (kN)  

 ΔX   (m)  

  MDv   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.000 1143.064

-8.107 -7.715 -7.233 -6.739 -6.242 -5.744 -5.246 -4.746 -4.247 -3.748 -3.248 -2.748 -2.249 -1.749 -1.249 -0.750 -0.250 0.250 0.750 1.249 1.749 2.249 2.748 3.246 3.739 4.233 4.726 5.220 5.713 6.206 6.699 7.192 7.684 8.175 8.663 9.136 9.495

            

-9.477 -47.951 -79.864 -102.556 -117.730 -126.674 -130.376 -129.631 -125.098 -117.345 -106.865 -94.265 -79.882 -63.829 -46.494 -28.254 -9.478 8.733 26.022 42.772 58.619 73.184 86.079 179.846 201.408 220.354 236.214 248.453 256.448 259.454 256.548 246.536 227.808 199.597 158.126 95.144 12.582

3093.925 -1415.769 1678.156

(2)水平力による滑動モ-メント

 MDh=H・ΔY

  ここに、H :水平方向地震時慣性力

      MDh :水平方向滑動モーメント

      ΔY :円弧中心から地震時慣性力までのアーム長

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

163

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

            

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(3)滑動モーメントの集計

    鉛直力による MDv: 1678.156

    水平力による MDh: 0.000

    静水圧による Mw : 0.000

    荷重による  Mp : 1180.182

   

    計      MD : 2858.338(kN.m)

           (時計回りをプラスとする)

    静水圧による滑動モーメント

     Mw = Pw・( yo-yg )

        Pw:静水圧合力 (kN)

        yo:すべり円中心のY座標 (m)

        yg:静水圧合力の作用Y座標 (m)

(4)鉛直力による滑動力

 ΣV=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)+(荷重V)

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963

164

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 54.006 46.903 39.801 32.699 25.597 18.494 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

310.495 0.000 310.495

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

-25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208 54.835 60.028 66.010 71.713

            

-12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.223 6.118 9.249 11.581 13.074 13.691 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092 25.611 21.801 15.830 4.232

394.498 -141.577 252.921

(5)水平力による滑動力・滑動力の集計

 ΣH=(慣性力H)+(側水圧)+(荷重H)

 (滑動力)=(ΣV・sinα)+(ΣH・cosα)

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337 -25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963 -12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.223 6.118 9.249 11.581 13.074 13.691 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092

165

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

54.835 60.028 66.010 71.713

            

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

25.611 21.801 15.830 4.232

394.498 -141.577 252.921

9.4.2 抵抗

(1)抵抗力(鉛直力・水平力)

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

慣性力H  (kN) 

荷重H  (kN) 

側水圧  (kN) 

  ΣH    (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 54.006 46.903 39.801 32.699 25.597 18.494 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

310.495 0.000 310.495

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

(2)抵抗力(すべり面鉛直方向成分力)

N'=(ΣV-u・b)・cosα-ΣH・sinα

ここに、N' :すべり面鉛直方向成分力

ΣV:鉛直力の総和

ΣH:水平力の総和

α :すべり角

u :間隙水圧

b :スライス幅

166

No ΣV (kN)

ΣH (kN)

すべりα (度)

u (kN/m)

b (m)

U=u・b (kN)

N' (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 88.959 81.619 74.039 66.216 58.143 49.816 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1453.559 0.000 1453.559

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

-54.17 -50.49 -46.33 -42.37 -38.63 -35.06 -31.64 -28.34 -25.13 -22.01 -18.95 -15.95 -13.00 -10.07 -7.18 -4.30 -1.43 1.43 4.30 7.18 10.07 12.99 15.95 18.94 21.96 25.04 28.21 31.46 34.84 38.36 42.06 45.99 50.21 54.84 60.03 66.01 71.71

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 1.6 2.6 3.3 3.8 4.1 4.1 3.8 3.3 2.6 1.6 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.169 0.802 1.302 1.674 1.920 2.043 2.043 1.920 1.674 1.302 0.802 0.169 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.684 3.954 7.624 11.243 14.734 18.051 21.160 24.038 26.666 29.029 31.116 32.816 33.833 34.649 35.263 35.672 35.877 86.889 79.475 71.798 63.913 55.873 47.736 58.947 56.365 53.427 50.136 46.497 42.515 38.201 33.565 28.622 23.399 18.043 12.572 7.045 1.399

653.535 619.2891272.824

(3)抵抗力・抵抗モーメント

τ=c・L+N'・tanφ

ここに、τ :抵抗力

c・L :粘着抵抗 c:粘着力 L:スライス弧長

N'・tanφ:摩擦抵抗 N':すべり面鉛直方向成分力 φ:内部摩擦角

MR=τ・R

ここに、MR:抵抗モーメント

τ:抵抗力

R :すべり円半径

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0.551 0.792 0.727 0.678 0.641 0.611 0.588 0.568 0.552 0.539 0.529 0.520 0.513 0.508 0.504

0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 0.000 0.000 0.000 0.000

0.684 3.954 7.624 11.243 14.734 18.051 21.160 24.038 26.666 29.029 31.116 32.816 33.833 34.649 35.263

30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.44 33.44 33.44 33.44

0.395 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 21.671 22.342 22.882 23.287

0.395 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 21.671 22.342 22.882 23.287

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

3.951 103.993 95.372 89.005 84.109 80.242 77.130 74.594 72.514 70.804 69.403 216.708 223.423 228.817 232.867

167

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ-

0.501 0.500 0.500 0.501 0.504 0.508 0.513 0.520 0.522 0.532 0.545 0.560 0.579 0.602 0.630 0.666 0.712 0.774 0.861 0.998 1.253 0.744

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 0.000 0.000 0.000 0.000

162.075 0.000 162.075

35.672 35.877 86.889 79.475 71.798 63.913 55.873 47.736 58.947 56.365 53.427 50.136 46.497 42.515 38.201 33.565 28.622 23.399 18.043 12.572 7.045 1.399

33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.00 30.00 30.00 30.00

23.557 23.692 57.380 52.483 47.414 42.207 36.897 31.524 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 10.417 7.259 4.067 0.807

428.282 0.000 428.282

23.557 23.692 57.380 52.483 47.414 42.207 36.897 31.524 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 10.417 7.259 4.067 0.807

590.358 0.000 590.358

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

235.570 236.922 573.799 524.835 474.142 422.070 368.975 315.239 68.527 69.890 71.549 73.562 76.010 79.006 82.713 87.384 93.422 101.524 104.170 72.586 40.673 8.075

5903.576 0.000 5903.576

9.4.3 格子点安全率

y /x

9.070 8.570 8.070 7.570 7.070 6.570 6.070

-3.000

6.770 5.528 4.243 2.986------------------------

-2.500

5.809 4.621 3.383 2.975------------------------

-2.000

4.949 3.801 2.597 2.980------------------------

-1.500

4.163 3.046 2.624 3.001------------------------

-1.000

3.431 2.439 2.664 3.036------------------------

-0.500

2.737 2.494 2.717 3.086------------------------

0.000

2.065 2.562 2.783 3.152------------------------

168

10章 円弧すべりの検討(検討ケース4 : 全体すべり)

10.1 すべり面のせん断抵抗

(1)改良地盤のc,φ

改良体のピーク強度を使用する。

c = ap・FτS0 + χ・(1-ap)・c0

= 0.532・651.000 + 0.167・(1-0.532)・12.50

= 347.180 (kN/m2)

φ = tan-1{ap・μp・tanφp+(1-ap)・μs・tanφ0}

= tan-1{0.532・1.880・tan(30.000) + (1-0.532)・0.000・tan(0.000)}

= 30.000 (°)

ここに、

ap : 改良率

FτS0 : 垂直応力σnが発生しない状態における改良体のせん断強度(kN/m2)

FτS0 = 0.31・Fc

φp : 改良体の内部摩擦角

c0 : 原地盤の粘着力, c0 = 12.500 (kN/m2)

φ0 : 原地盤の内部摩擦角, φ0 = 0.000 (°)

χ : 改良体の破壊ひずみεfPと原地盤破壊ひずみεfSのひずみ差による低減係数

χ=εfP/εfS

μp : 改良体の応力集中係数

μs : 原地盤の応力低減係数

(2)周辺地盤のc,φ

c = α・c0 (kN/m2)

φ = φ0 (°)

ここに、

α : 形状係数, α = 1.050

169

10.2 臨界面の状態

地層1 地層1

地層2

改良体

盛土

埋め戻し土

5 10 15

20

25 30 35

170

10.3 臨界面の結果一覧

解析方法          

破壊基準          

水の状態          

すべりの種類        

計画安全率Fsp        

円弧中心X座標(m)      

円弧中心Y座標(m)      

円弧半径R(m)        

安全率Fs          

滑動モーメント MD(kN.m)    

抵抗力τ           

MD/R            

修正Fellenius法        

全応力法           

定常浸透状態         

円弧すべり          

     1.200      

     0.000      

     9.070      

     10.000      

     1.400      

     4218.742      

     590.725      

     421.874      

171

10.4 臨界面の詳細結果

10.4.1 滑動

(1)鉛直力による滑動モ-メント

 ΣW=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)

 MDv=ΣW・ΔX

  ここに、ΣW :鉛直方向作用力の総和

      MDv :鉛直方向滑動モーメント

      ΔX :円弧中心からスライス重心までのアーム長

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

  ΣW    (kN)  

 ΔX   (m)  

  MDv   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.000 1143.064

-8.107 -7.715 -7.233 -6.739 -6.242 -5.744 -5.246 -4.746 -4.247 -3.748 -3.248 -2.748 -2.249 -1.749 -1.249 -0.750 -0.250 0.250 0.750 1.249 1.749 2.249 2.748 3.246 3.739 4.233 4.726 5.220 5.713 6.206 6.699 7.192 7.684 8.175 8.663 9.136 9.495

            

-9.477 -47.951 -79.864 -102.556 -117.730 -126.674 -130.376 -129.631 -125.098 -117.345 -106.865 -94.265 -79.882 -63.829 -46.494 -28.254 -9.478 8.733 26.022 42.772 58.619 73.184 86.079 179.846 201.408 220.354 236.214 248.453 256.448 259.454 256.548 246.536 227.808 199.597 158.126 95.144 12.582

3093.925 -1415.769 1678.156

(2)水平力による滑動モ-メント

 MDh=H・ΔY

  ここに、H :水平方向地震時慣性力

      MDh :水平方向滑動モーメント

      ΔY :円弧中心から地震時慣性力までのアーム長

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370

5.701 5.958 6.236 6.480 6.693 6.881 7.045 7.190

1.066 5.925 11.017 15.777 20.197 24.277 28.017 31.417

172

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744 3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

7.316 7.425 7.518 7.601 7.672 7.728 7.770 7.798 7.811 8.082 8.069 8.043 8.004 7.950 7.883 6.105 6.012 5.903 5.777 5.632 5.467 5.279 5.065 4.818 4.530 4.202 3.819 3.351 2.891

            

34.477 37.197 39.577 41.710 43.606 45.126 46.266 47.026 47.406 45.201 44.821 44.061 42.921 41.401 39.505 54.125 51.808 49.164 46.193 42.894 39.267 35.314 31.032 26.424 21.490 16.415 11.153 5.583 0.613

1209.467 0.000 1209.467

(3)滑動モーメントの集計

    鉛直力による MDv: 1678.156

    水平力による MDh: 1209.467

    静水圧による Mw : 0.000

    荷重による  Mp : 1331.118

   

    計      MD : 4218.742(kN.m)

           (時計回りをプラスとする)

    静水圧による滑動モーメント

     Mw = Pw・( yo-yg )

        Pw:静水圧合力 (kN)

        yo:すべり円中心のY座標 (m)

        yg:静水圧合力の作用Y座標 (m)

(4)鉛直力による滑動力

 ΣV=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)+(荷重V)

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963

173

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 69.416 56.532 43.649 30.766 17.882 5.080 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

316.319 0.000 316.319

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

-25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208 54.835 60.028 66.010 71.713

            

-12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.608 6.840 9.730 11.243 11.339 10.004 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092 25.611 21.801 15.830 4.232

390.326 -141.577 248.749

(5)水平力による滑動力・滑動力の集計

 ΣH=(慣性力H)+(側水圧)+(荷重H)

 (滑動力)=(ΣV・sinα)+(ΣH・cosα)

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370 4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370 4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337 -25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208

0.109 0.633 1.220 1.799 2.357 2.888 3.386 3.846 4.267 4.645 4.979 5.276 5.538 5.749 5.908 6.014 6.067 5.591 5.539 5.435 5.280 5.074 4.819 8.385 7.993 7.546 7.047 6.496 5.895 5.245 4.549 3.811 3.036

-0.838 -4.163 -6.767 -8.457 -9.416 -9.779 -9.652 -9.117 -8.243 -7.090 -5.708 -4.150 -2.450 -0.634 1.258 3.188 5.119 8.199 12.379 15.165 16.523 16.413 14.822 28.614 30.718 32.508 33.935 34.949 35.489 35.480 34.835 33.436 31.128

174

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

54.835 60.028 66.010 71.713

            

2.250 1.459 0.677 0.067

160.874 0.000 160.874

27.861 23.260 16.507 4.299

496.085 -86.463 409.623

10.4.2 抵抗

(1)抵抗力(鉛直力・水平力)

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

慣性力H  (kN) 

荷重H  (kN) 

側水圧  (kN) 

  ΣH    (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 69.416 56.532 43.649 30.766 17.882 5.080 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

316.319 0.000 316.319

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370 4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744 3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370 4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744 3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

(2)抵抗力(すべり面鉛直方向成分力)

N'=(ΣV-u・b)・cosα-ΣH・sinα

ここに、N' :すべり面鉛直方向成分力

ΣV:鉛直力の総和

ΣH:水平力の総和

α :すべり角

u :間隙水圧

b :スライス幅

175

No ΣV (kN)

ΣH (kN)

すべりα (度)

u (kN/m)

b (m)

U=u・b (kN)

N' (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

0.187 0.994 1.767 2.435 3.018 3.528 3.977 4.370 4.713 5.010 5.264 5.488 5.684 5.839 5.954 6.031 6.069 5.593 5.554 5.478 5.363 5.207 5.012 8.865 8.618 8.329 7.997 7.616 7.182 6.689 6.127 5.485 4.744 3.906 2.921 1.666 0.212

182.890 0.000 182.890

-54.17 -50.49 -46.33 -42.37 -38.63 -35.06 -31.64 -28.34 -25.13 -22.01 -18.95 -15.95 -13.00 -10.07 -7.18 -4.30 -1.43 1.43 4.30 7.18 10.07 12.99 15.95 18.94 21.96 25.04 28.21 31.46 34.84 38.36 42.06 45.99 50.21 54.84 60.03 66.01 71.71

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 1.6 2.6 3.3 3.8 4.1 4.1 3.8 3.3 2.6 1.6 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.169 0.802 1.302 1.674 1.920 2.043 2.043 1.920 1.674 1.302 0.802 0.169 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.836 4.721 8.902 12.883 16.617 20.077 23.246 26.112 28.667 30.906 32.826 34.324 35.111 35.671 36.007 36.124 36.028 102.155 88.660 74.932 61.072 47.185 33.460 56.069 53.143 49.902 46.357 42.521 38.412 34.050 29.460 24.678 19.754 14.849 10.042 5.522 1.197

653.175 599.3051252.480

(3)抵抗力・抵抗モーメント

τ=c・L+N'・tanφ

ここに、τ :抵抗力

c・L :粘着抵抗 c:粘着力 L:スライス弧長

N'・tanφ:摩擦抵抗 N':すべり面鉛直方向成分力 φ:内部摩擦角

MR=τ・R

ここに、MR:抵抗モーメント

τ:抵抗力

R :すべり円半径

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0.551 0.792 0.727 0.678 0.641 0.611 0.588 0.568 0.552 0.539 0.529 0.520 0.513 0.508 0.504

0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 0.000 0.000 0.000 0.000

0.836 4.721 8.902 12.883 16.617 20.077 23.246 26.112 28.667 30.906 32.826 34.324 35.111 35.671 36.007

30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.44 33.44 33.44 33.44

0.483 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 22.667 23.186 23.556 23.778

0.483 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 22.667 23.186 23.556 23.778

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

4.827 103.993 95.372 89.005 84.109 80.242 77.130 74.594 72.514 70.804 69.403 226.668 231.864 235.562 237.780

176

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ-

0.501 0.500 0.500 0.501 0.504 0.508 0.513 0.520 0.522 0.532 0.545 0.560 0.579 0.602 0.630 0.666 0.712 0.774 0.861 0.998 1.253 0.744

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 0.000 0.000 0.000 0.000

162.075 0.000 162.075

36.124 36.028 102.155 88.660 74.932 61.072 47.185 33.460 56.069 53.143 49.902 46.357 42.521 38.412 34.050 29.460 24.678 19.754 14.849 10.042 5.522 1.197

33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.00 30.00 30.00 30.00

23.856 23.792 67.461 58.550 49.483 40.331 31.160 22.097 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 8.573 5.798 3.188 0.691

428.650 0.000 428.650

23.856 23.792 67.461 58.550 49.483 40.331 31.160 22.097 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 8.573 5.798 3.188 0.691

590.725 0.000 590.725

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

238.555 237.923 674.611 585.495 494.834 403.306 311.602 220.965 68.527 69.890 71.549 73.562 76.010 79.006 82.713 87.384 93.422 101.524 85.732 57.979 31.884 6.913

5907.253 0.000 5907.253

10.4.3 格子点安全率

y /x

9.070 8.570 8.070 7.570 7.070 6.570 6.070

-3.000

4.536 3.650 2.754 1.915------------------------

-2.500

3.920 3.075 2.214 1.919------------------------

-2.000

3.356 2.545 1.710 1.929------------------------

-1.500

2.832 2.047 1.730 1.947------------------------

-1.000

2.336 1.637 1.755 1.971------------------------

-0.500

1.862 1.669 1.787 2.001------------------------

0.000

1.400 1.708 1.825 2.038------------------------

177

11章 円弧すべりの検討(検討ケース5 : 全体すべり)

11.1 すべり面のせん断抵抗

(1)改良地盤のc,φ

改良体のピーク強度を使用する。

c = ap・FτS0 + χ・(1-ap)・c0

= 0.532・651.000 + 0.167・(1-0.532)・12.50

= 347.180 (kN/m2)

φ = tan-1{ap・μp・tanφp+(1-ap)・μs・tanφ0}

= tan-1{0.532・1.880・tan(30.000) + (1-0.532)・0.000・tan(0.000)}

= 30.000 (°)

ここに、

ap : 改良率

FτS0 : 垂直応力σnが発生しない状態における改良体のせん断強度(kN/m2)

FτS0 = 0.31・Fc

φp : 改良体の内部摩擦角

c0 : 原地盤の粘着力, c0 = 12.500 (kN/m2)

φ0 : 原地盤の内部摩擦角, φ0 = 0.000 (°)

χ : 改良体の破壊ひずみεfPと原地盤破壊ひずみεfSのひずみ差による低減係数

χ=εfP/εfS

μp : 改良体の応力集中係数

μs : 原地盤の応力低減係数

(2)周辺地盤のc,φ

c = α・c0 (kN/m2)

φ = φ0 (°)

ここに、

α : 形状係数, α = 1.050

178

11.2 臨界面の状態

地層1 地層1

地層2

改良体

盛土

埋め戻し土

5 10 15

20

25 30 35

179

11.3 臨界面の結果一覧

解析方法          

破壊基準          

水の状態          

すべりの種類        

計画安全率Fsp        

円弧中心X座標(m)      

円弧中心Y座標(m)      

円弧半径R(m)        

安全率Fs          

滑動モーメント MD(kN.m)    

抵抗力τ           

MD/R            

修正Fellenius法        

全応力法           

定常浸透状態         

円弧すべり          

     1.000      

     0.000      

     9.070      

     10.000      

     1.304      

     4521.108      

     589.743      

     452.111      

180

11.4 臨界面の詳細結果

11.4.1 滑動

(1)鉛直力による滑動モ-メント

 ΣW=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)

 MDv=ΣW・ΔX

  ここに、ΣW :鉛直方向作用力の総和

      MDv :鉛直方向滑動モーメント

      ΔX :円弧中心からスライス重心までのアーム長

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

  ΣW    (kN)  

 ΔX   (m)  

  MDv   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.000 1143.064

-8.107 -7.715 -7.233 -6.739 -6.242 -5.744 -5.246 -4.746 -4.247 -3.748 -3.248 -2.748 -2.249 -1.749 -1.249 -0.750 -0.250 0.250 0.750 1.249 1.749 2.249 2.748 3.246 3.739 4.233 4.726 5.220 5.713 6.206 6.699 7.192 7.684 8.175 8.663 9.136 9.495

            

-9.477 -47.951 -79.864 -102.556 -117.730 -126.674 -130.376 -129.631 -125.098 -117.345 -106.865 -94.265 -79.882 -63.829 -46.494 -28.254 -9.478 8.733 26.022 42.772 58.619 73.184 86.079 179.846 201.408 220.354 236.214 248.453 256.448 259.454 256.548 246.536 227.808 199.597 158.126 95.144 12.582

3093.925 -1415.769 1678.156

(2)水平力による滑動モ-メント

 MDh=H・ΔY

  ここに、H :水平方向地震時慣性力

      MDh :水平方向滑動モーメント

      ΔY :円弧中心から地震時慣性力までのアーム長

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

1 2 3 4 5 6 7 8

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462

5.701 5.958 6.236 6.480 6.693 6.881 7.045 7.190

1.333 7.406 13.771 19.721 25.246 30.346 35.021 39.271

181

No 慣性力H  (kN) 

 ΔY    (m) 

  MDh   (kN.m) 

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930 4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

7.316 7.425 7.518 7.601 7.672 7.728 7.770 7.798 7.811 8.082 8.069 8.043 8.004 7.950 7.883 6.105 6.012 5.903 5.777 5.632 5.467 5.279 5.065 4.818 4.530 4.202 3.819 3.351 2.891

            

43.096 46.496 49.471 52.138 54.508 56.408 57.833 58.783 59.258 56.501 56.026 55.076 53.651 51.751 49.381 67.657 64.760 61.455 57.741 53.617 49.084 44.142 38.790 33.030 26.862 20.519 13.941 6.979 0.766

1511.834 0.000 1511.834

(3)滑動モーメントの集計

    鉛直力による MDv: 1678.156

    水平力による MDh: 1511.834

    静水圧による Mw : 0.000

    荷重による  Mp : 1331.118

   

    計      MD : 4521.108(kN.m)

           (時計回りをプラスとする)

    静水圧による滑動モーメント

     Mw = Pw・( yo-yg )

        Pw:静水圧合力 (kN)

        yo:すべり円中心のY座標 (m)

        yg:静水圧合力の作用Y座標 (m)

(4)鉛直力による滑動力

 ΣV=(土塊W)+(水重量)+(慣性力V)+(荷重V)

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337

-0.948 -4.795 -7.986 -10.256 -11.773 -12.667 -13.038 -12.963

182

No 土塊W (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

すべりα (度) 

ΣV.sinα   (kN)  

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 69.416 56.532 43.649 30.766 17.882 5.080 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

316.319 0.000 316.319

29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

-25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208 54.835 60.028 66.010 71.713

            

-12.510 -11.734 -10.687 -9.427 -7.988 -6.383 -4.649 -2.825 -0.948 2.608 6.840 9.730 11.243 11.339 10.004 20.228 22.726 24.961 26.888 28.453 29.594 30.235 30.286 29.625 28.092 25.611 21.801 15.830 4.232

390.326 -141.577 248.749

(5)水平力による滑動力・滑動力の集計

 ΣH=(慣性力H)+(側水圧)+(荷重H)

 (滑動力)=(ΣV・sinα)+(ΣH・cosα)

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462 5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462 5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930

-54.166 -50.492 -46.328 -42.371 -38.627 -35.060 -31.639 -28.337 -25.133 -22.010 -18.954 -15.952 -12.995 -10.073 -7.177 -4.299 -1.432 1.432 4.299 7.177 10.073 12.995 15.951 18.940 21.958 25.042 28.205 31.464 34.841 38.361 42.060 45.986 50.208

0.137 0.791 1.525 2.249 2.947 3.610 4.232 4.808 5.333 5.806 6.223 6.596 6.923 7.186 7.385 7.517 7.584 6.989 6.924 6.794 6.600 6.343 6.023 10.482 9.991 9.433 8.809 8.120 7.368 6.556 5.686 4.764 3.795

-0.811 -4.004 -6.462 -8.007 -8.826 -9.057 -8.806 -8.155 -7.177 -5.929 -4.463 -2.831 -1.065 0.803 2.735 4.692 6.636 9.596 13.763 16.524 17.843 17.682 16.027 30.710 32.716 34.394 35.697 36.573 36.962 36.792 35.972 34.389 31.887

183

No 慣性力H  (kN) 

側水圧  (kN) 

荷重H  (kN) 

  ΣH    (kN)  

すべりα (度) 

ΣH.cosα   (kN)  

滑動力計   (kN)  

34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

54.835 60.028 66.010 71.713

            

2.812 1.824 0.847 0.083

201.092 0.000 201.092

28.423 23.625 16.677 4.315

525.434 -75.593 449.841

11.4.2 抵抗

(1)抵抗力(鉛直力・水平力)

No 土塊W  (kN) 

水重量  (kN) 

慣性力V  (kN) 

荷重V  (kN) 

  ΣV    (kN)  

慣性力H  (kN) 

荷重H  (kN) 

側水圧  (kN) 

  ΣH    (kN)  

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ 

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 34.953 34.715 34.238 33.517 32.546 31.322 55.408 53.862 52.058 49.979 47.599 44.889 41.806 38.296 34.281 29.648 24.416 18.254 10.414 1.325

1143.064 0.0001143.064

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 69.416 56.532 43.649 30.766 17.882 5.080 6.913 6.912 6.912 6.913 6.913 6.912 6.913 6.913 6.913 6.913 6.912 6.912 6.913 3.132

316.319 0.000 316.319

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462 5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930 4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462 5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930 4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

(2)抵抗力(すべり面鉛直方向成分力)

N'=(ΣV-u・b)・cosα-ΣH・sinα

ここに、N' :すべり面鉛直方向成分力

ΣV:鉛直力の総和

ΣH:水平力の総和

α :すべり角

u :間隙水圧

b :スライス幅

184

No ΣV (kN)

ΣH (kN)

すべりα (度)

u (kN/m)

b (m)

U=u・b (kN)

N' (kN)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ

1.169 6.215 11.042 15.217 18.859 22.052 24.854 27.311 29.454 31.311 32.900 34.299 35.523 36.494 37.215 37.692 37.930 104.369 91.248 77.887 64.282 50.429 36.401 62.321 60.774 58.971 56.891 54.512 51.801 48.718 45.208 41.193 36.561 31.328 25.166 17.327 4.457

1459.383 0.000 1459.383

0.234 1.243 2.208 3.043 3.772 4.410 4.971 5.462 5.891 6.262 6.580 6.860 7.105 7.299 7.443 7.538 7.586 6.991 6.943 6.848 6.703 6.509 6.264 11.082 10.772 10.412 9.996 9.520 8.978 8.361 7.659 6.856 5.930 4.883 3.651 2.083 0.265

228.613 0.000 228.613

-54.17 -50.49 -46.33 -42.37 -38.63 -35.06 -31.64 -28.34 -25.13 -22.01 -18.95 -15.95 -13.00 -10.07 -7.18 -4.30 -1.43 1.43 4.30 7.18 10.07 12.99 15.95 18.94 21.96 25.04 28.21 31.46 34.84 38.36 42.06 45.99 50.21 54.84 60.03 66.01 71.71

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 1.6 2.6 3.3 3.8 4.1 4.1 3.8 3.3 2.6 1.6 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.169 0.802 1.302 1.674 1.920 2.043 2.043 1.920 1.674 1.302 0.802 0.169 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

0.874 4.913 9.222 13.294 17.088 20.584 23.768 26.631 29.168 31.376 33.254 34.701 35.430 35.926 36.192 36.237 36.066 102.120 88.556 74.761 60.837 46.892 33.116 55.350 52.337 49.020 45.412 41.528 37.386 33.012 28.434 23.692 18.843 14.051 9.410 5.142 1.147

651.458 594.3091245.767

(3)抵抗力・抵抗モーメント

τ=c・L+N'・tanφ

ここに、τ :抵抗力

c・L :粘着抵抗 c:粘着力 L:スライス弧長

N'・tanφ:摩擦抵抗 N':すべり面鉛直方向成分力 φ:内部摩擦角

MR=τ・R

ここに、MR:抵抗モーメント

τ:抵抗力

R :すべり円半径

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

0.551 0.792 0.727 0.678 0.641 0.611 0.588 0.568 0.552 0.539 0.529 0.520 0.513 0.508 0.504

0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 0.000 0.000 0.000 0.000

0.874 4.913 9.222 13.294 17.088 20.584 23.768 26.631 29.168 31.376 33.254 34.701 35.430 35.926 36.192

30.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 33.44 33.44 33.44 33.44

0.505 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 22.916 23.397 23.725 23.901

0.505 10.399 9.537 8.900 8.411 8.024 7.713 7.459 7.251 7.080 6.940 22.916 23.397 23.725 23.901

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

5.045 103.993 95.372 89.005 84.109 80.242 77.130 74.594 72.514 70.804 69.403 229.158 233.974 237.248 239.008

185

No すべり L (m)

c (kN/m)

c・L (kN)

N' (kN)

φ (度)

N'tanφ (kN)

τ (kN)

R (m)

MR (kN.m)

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Σ+Σ-Σ-

0.501 0.500 0.500 0.501 0.504 0.508 0.513 0.520 0.522 0.532 0.545 0.560 0.579 0.602 0.630 0.666 0.712 0.774 0.861 0.998 1.253 0.744

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 13.125 0.000 0.000 0.000 0.000

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 0.000 0.000 0.000 0.000

162.075 0.000 162.075

36.237 36.066 102.120 88.556 74.761 60.837 46.892 33.116 55.350 52.337 49.020 45.412 41.528 37.386 33.012 28.434 23.692 18.843 14.051 9.410 5.142 1.147

33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 33.44 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.00 30.00 30.00 30.00

23.930 23.817 67.438 58.481 49.370 40.176 30.967 21.869 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 8.112 5.433 2.969 0.662

427.668 0.000 427.668

23.930 23.817 67.438 58.481 49.370 40.176 30.967 21.869 6.853 6.989 7.155 7.356 7.601 7.901 8.271 8.738 9.342 10.152 8.112 5.433 2.969 0.662

589.743 0.000 589.743

10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000

239.302 238.173 674.380 584.808 493.704 401.758 309.669 218.692 68.527 69.890 71.549 73.562 76.010 79.006 82.713 87.384 93.422 101.524 81.122 54.327 29.686 6.622

5897.430 0.000 5897.430

11.4.3 格子点安全率

y /x

9.070 8.570 8.070 7.570 7.070 6.570 6.070

-3.000

4.229 3.389 2.547 1.766------------------------

-2.500

3.656 2.858 2.049 1.771------------------------

-2.000

3.131 2.366 1.584 1.781------------------------

-1.500

2.642 1.904 1.602 1.797------------------------

-1.000

2.179 1.521 1.625 1.819------------------------

-0.500

1.736 1.551 1.654 1.846------------------------

0.000

1.304 1.585 1.688 1.880------------------------