JP2995436B2 - 剛性止水壁による液状化浮き上り防止方法 - Google Patents
剛性止水壁による液状化浮き上り防止方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、杭基礎、直接基礎、フ
ローティング基礎、ケーソン基礎等の各種基礎形式を有
する低層建築物、埋設構造物に適用され、地盤内に設け
た剛性止水壁により、地震時における地盤の液状化によ
る浮き上りを防止する方法に関する。
ローティング基礎、ケーソン基礎等の各種基礎形式を有
する低層建築物、埋設構造物に適用され、地盤内に設け
た剛性止水壁により、地震時における地盤の液状化によ
る浮き上りを防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】構造物が地震時に周辺地盤の液状化によ
り浮き上がる対策として、図４に示すように、構造物１
の両側面の地盤内に止水壁２を設ける方法が一般的な対
策としてある。従来の止水壁の考え方は、 周辺からの過剰間隙水圧の伝播を遮断する 剛性の極めて高い壁体で構造物の下の地盤を囲むと
砂粒子間の剪断変形が起こらないため、液状化が起こら
なくなるという考え方である。
り浮き上がる対策として、図４に示すように、構造物１
の両側面の地盤内に止水壁２を設ける方法が一般的な対
策としてある。従来の止水壁の考え方は、 周辺からの過剰間隙水圧の伝播を遮断する 剛性の極めて高い壁体で構造物の下の地盤を囲むと
砂粒子間の剪断変形が起こらないため、液状化が起こら
なくなるという考え方である。
【０００３】そして、この過剰間隙水圧によって浮き上
ると考え方に基づいて、下記の設計計算式により、ＦS
≦１．０であれば浮き上るとしていた。
ると考え方に基づいて、下記の設計計算式により、ＦS
≦１．０であれば浮き上るとしていた。
【０００４】
【数１】
【０００５】上記式の内、構造体に加わる過剰間隙水圧
については、有限要素法などを用いた地震時の地盤の液
状化現象をシュミレーション出来るプログラムにより求
めている。
については、有限要素法などを用いた地震時の地盤の液
状化現象をシュミレーション出来るプログラムにより求
めている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の設計方法においては、構造体に加わる過剰間隙水圧
について、有限要素法などを用いた地震時の地盤の液状
化現象をシュミレーション出来るプログラムにより求め
る必要があり、このプログラムを用いる難点は計算に用
いる定数の決定が難しく、一般設計者が使い難いという
ことにある。また、防止壁の剛性で構造体の直下の液状
化を防止する方法も同様にこのプログラムに頼る必要が
あり、一般設計者も取り組み難いものとなっている。更
に、この方法は、構造体の幅が大きくなると効果が薄い
ことが現在までの実験、研究で報告されている。
来の設計方法においては、構造体に加わる過剰間隙水圧
について、有限要素法などを用いた地震時の地盤の液状
化現象をシュミレーション出来るプログラムにより求め
る必要があり、このプログラムを用いる難点は計算に用
いる定数の決定が難しく、一般設計者が使い難いという
ことにある。また、防止壁の剛性で構造体の直下の液状
化を防止する方法も同様にこのプログラムに頼る必要が
あり、一般設計者も取り組み難いものとなっている。更
に、この方法は、構造体の幅が大きくなると効果が薄い
ことが現在までの実験、研究で報告されている。
【０００７】本発明は上記問題を解決するものであっ
て、地震時における構造物の予想浮き上り量を簡単に求
めることができ、これに基づいて剛性止水壁の設計を行
うことができる液状化浮き上り防止方法を提供すること
を目的とする。
て、地震時における構造物の予想浮き上り量を簡単に求
めることができ、これに基づいて剛性止水壁の設計を行
うことができる液状化浮き上り防止方法を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の剛性
止水壁による液状化浮き上り防止方法は、止水壁２内外
の間隙水圧差を求め、該間隙水圧差による止水壁２の変
形面積を計算し、両側面の止水壁の前記変形面積を構造
物１の底面幅で割って構造物１の予想浮き上り量を求
め、前記構造物の予想浮き上り量が許容浮き上り量以上
であれば、止水壁間に地中梁３を設けることを特徴とす
る。なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にす
るために図面と対比させるためのもので、これにより本
発明の構成が何ら限定されるものではない。
止水壁による液状化浮き上り防止方法は、止水壁２内外
の間隙水圧差を求め、該間隙水圧差による止水壁２の変
形面積を計算し、両側面の止水壁の前記変形面積を構造
物１の底面幅で割って構造物１の予想浮き上り量を求
め、前記構造物の予想浮き上り量が許容浮き上り量以上
であれば、止水壁間に地中梁３を設けることを特徴とす
る。なお、上記構成に付加した番号は、理解を容易にす
るために図面と対比させるためのもので、これにより本
発明の構成が何ら限定されるものではない。
【０００９】
【作用】本発明においては、止水壁の剛性は、あくまで
も浮き上り対策を目的としているもので、内部地盤の液
状化を防ぐために要求されるほどの極めて高い剛度は必
要なく、止水壁は側面地盤の外側からの地盤の液状化に
よる過剰間隙水圧の伝播を遮断するとともに、その剛性
によって水平に内側へ変形するのを抑制し、内部地盤が
この変形で押し上げられるのを防止する。
も浮き上り対策を目的としているもので、内部地盤の液
状化を防ぐために要求されるほどの極めて高い剛度は必
要なく、止水壁は側面地盤の外側からの地盤の液状化に
よる過剰間隙水圧の伝播を遮断するとともに、その剛性
によって水平に内側へ変形するのを抑制し、内部地盤が
この変形で押し上げられるのを防止する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。本発明者が種々の実験を行ったところ、止水壁
の効果として、以下のように考えるのが、より実挙動に
則していることが判明した。すなわち、 構造物全体の単位体積重量が同体体積の地盤の単位
体積重量より低い場合、構造物下の全応力は、止水壁外
側の同一深さの全応力よりも低い状態にあり、また、液
状化時の間隙水圧はこの全応力以上になることはない。
したがって、図５に示すように、液状化時の止水壁内の
間隙水圧ＰIは外側の過剰間隙水圧ＰOよりも低い値にな
り、この水圧差で外側から内側に止水壁は押され、図６
に示すように変形する。
明する。本発明者が種々の実験を行ったところ、止水壁
の効果として、以下のように考えるのが、より実挙動に
則していることが判明した。すなわち、 構造物全体の単位体積重量が同体体積の地盤の単位
体積重量より低い場合、構造物下の全応力は、止水壁外
側の同一深さの全応力よりも低い状態にあり、また、液
状化時の間隙水圧はこの全応力以上になることはない。
したがって、図５に示すように、液状化時の止水壁内の
間隙水圧ＰIは外側の過剰間隙水圧ＰOよりも低い値にな
り、この水圧差で外側から内側に止水壁は押され、図６
に示すように変形する。
【００１１】 の変形により、内部の砂が側面から
押され、ほぼ等体積のもとにせん断変形するため、埋設
構造物を浮き上らすことになる。
押され、ほぼ等体積のもとにせん断変形するため、埋設
構造物を浮き上らすことになる。
【００１２】以上より得られる結論として、剛な止水壁
を用いた浮き上り対策は以下のように考えて設計する必
要がある。
を用いた浮き上り対策は以下のように考えて設計する必
要がある。
【００１３】 止水壁の剛性は、あくまでも浮き上り
対策を目的としているもので、内部地盤の液状化を防ぐ
ために要求されるほどの極めて高い剛度は必要ない。
対策を目的としているもので、内部地盤の液状化を防ぐ
ために要求されるほどの極めて高い剛度は必要ない。
【００１４】 止水壁は側面地盤の外側からの地盤の
液状化による過剰間隙水圧の伝播を遮断するとともに、
その剛性によって水平に内側へ変形するのを抑制し、内
部地盤がこの変形で押し上げられるのを防止する。
液状化による過剰間隙水圧の伝播を遮断するとともに、
その剛性によって水平に内側へ変形するのを抑制し、内
部地盤がこの変形で押し上げられるのを防止する。
【００１５】図１は上記考え方に基づいた本発明の剛性
止水壁による液状化浮き上り防止方法を説明するための
フローチャートである。
止水壁による液状化浮き上り防止方法を説明するための
フローチャートである。
【００１６】先ず、ステップＳ１で図５に示すように、
止水壁内外の間隙水圧差を求め、次に、ステップＳ２で
図６に示すように、この間隙水圧差による止水壁の変形
面積を計算する。これは止水壁を梁とみなした構造計算
による。次に、ステップＳ３で（両側面の止水壁の変形
面積）／（構造物の底面幅）から構造物の予想浮き上り
量を求め、ステップＳ４において、前記構造物の予想浮
き上り量が許容浮き上り量以上であるか否かの判定を行
い、許容浮き上り量未満であればエンドとし、許容浮き
上り量以上であればステップＳ５で地中梁を入れる等の
対策を取り入れ、止水壁の剛性を上げる。
止水壁内外の間隙水圧差を求め、次に、ステップＳ２で
図６に示すように、この間隙水圧差による止水壁の変形
面積を計算する。これは止水壁を梁とみなした構造計算
による。次に、ステップＳ３で（両側面の止水壁の変形
面積）／（構造物の底面幅）から構造物の予想浮き上り
量を求め、ステップＳ４において、前記構造物の予想浮
き上り量が許容浮き上り量以上であるか否かの判定を行
い、許容浮き上り量未満であればエンドとし、許容浮き
上り量以上であればステップＳ５で地中梁を入れる等の
対策を取り入れ、止水壁の剛性を上げる。
【００１７】ここに、液状化時の間隙水圧の差について
は、静止状態（設計における常時の状態）における全応
力差で求めることができる。
は、静止状態（設計における常時の状態）における全応
力差で求めることができる。
【００１８】上記方法に基づく本発明による止水壁の施
工例としては以下のものがある。図２に示すように、
構造物１の幅が狭く、剛性の低い山留め壁２を止水壁に
利用した場合には、構造物の底部改良だけでよい。
工例としては以下のものがある。図２に示すように、
構造物１の幅が狭く、剛性の低い山留め壁２を止水壁に
利用した場合には、構造物の底部改良だけでよい。
【００１９】 構造物の幅が広い場合には、止水壁の
剛性は低くても有効である。その理由として（側壁の変
形面積）／（構造物の幅）が小さくなるためである。
剛性は低くても有効である。その理由として（側壁の変
形面積）／（構造物の幅）が小さくなるためである。
【００２０】 図３に示すように、液状化地盤が厚い
場合には、止水壁２の間に地中梁３を設ける。
場合には、止水壁２の間に地中梁３を設ける。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、止水壁内外の間隙水圧差を求め、該間隙水圧差
による止水壁の変形面積を計算し、両側面の止水壁の前
記変形面積を構造物の底面幅で割って構造物の予想浮き
上り量を求め、前記構造物の予想浮き上り量が許容浮き
上り量以上であれば、前記止水壁間に地中梁を設ける方
法により、地震時における構造物の予想浮き上り量を簡
単に求めることができ、これに基づいて剛性止水壁の設
計を行うことができる。
よれば、止水壁内外の間隙水圧差を求め、該間隙水圧差
による止水壁の変形面積を計算し、両側面の止水壁の前
記変形面積を構造物の底面幅で割って構造物の予想浮き
上り量を求め、前記構造物の予想浮き上り量が許容浮き
上り量以上であれば、前記止水壁間に地中梁を設ける方
法により、地震時における構造物の予想浮き上り量を簡
単に求めることができ、これに基づいて剛性止水壁の設
計を行うことができる。
【図１】本発明の剛性止水壁による液状化浮き上り防止
方法を説明するためのフローチャート
方法を説明するためのフローチャート
【図２】本発明による止水壁の施工例を示す断面図
【図３】本発明による止水壁の施工例を示す断面図
【図４】従来の止水壁の考え方を説明するための図
【図５】止水壁内外の間隙水圧差を説明するための図
【図６】間隙水圧差による止水壁の変形を説明するため
の図
の図
１…構造物、２…止水壁、３…地中梁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 隆 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 近藤 司 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−212515（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 27/34 E02D 31/12
Claims (1)
- 【請求項１】止水壁内外の間隙水圧差を求め、該間隙水
圧差による止水壁の変形面積を計算し、両側面の止水壁
の前記変形面積を構造物の底面幅で割って構造物の予想
浮き上り量を求め、前記構造物の予想浮き上り量が許容
浮き上り量以上であれば、前記止水壁間に地中梁を設け
ることを特徴とする剛性止水壁による液状化浮き上り防
止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4007666A JP2995436B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 剛性止水壁による液状化浮き上り防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4007666A JP2995436B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 剛性止水壁による液状化浮き上り防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195544A JPH05195544A (ja) | 1993-08-03 |
| JP2995436B2 true JP2995436B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=11672133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4007666A Expired - Fee Related JP2995436B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 剛性止水壁による液状化浮き上り防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2995436B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP4007666A patent/JP2995436B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05195544A (ja) | 1993-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |