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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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
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(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
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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
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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)
3
mm
0.20地域区分;(C=0.80)
3
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
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(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
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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
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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
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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
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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
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(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
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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
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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
○
○
○
○
○
○
○
○
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(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
水
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
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14.000
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5.000
14.000
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14.000
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14.000
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14.000
5.000
14.000
5.000
14.000
5.000
14.000
5.000
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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
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
計
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
計
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
式
(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
計
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
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
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
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
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
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------------------------