資料22 WG1（地下水位低下工法検討WG）検討報告 液状化対策実現可能性技術検討委員会 資料・議事概要｜浦安市公式サイト

地下水 下工法検討 W低 W低1 検討報告

1. 検討事項

今回行 た検討 表 1-1に示す 地盤 物性値を用いて行 た以 の に いて あ お 地 水位 検討及び 圧密沈 検討 図 1.1に示す 390mェ310m 区画 α00 棟 イプ を対象とした ス 行 た

液状化 _定

地盤の許容応力度算出

地 水位 _{検討：浸透流解析} 圧密沈 _検討

表 1-1 解析用地盤 と地盤物性値

細粒分 含有率 (%)

密度 (t/m3)

断波 速度(m/s)

初期 断 剛性(kPa)

ポ ソン比

内部 摩擦角

(度) 粘着力

(kPa) ^間隙比 最大 間隙比

最小 間隙比

相対 密度

%粒径 mm

液状 強 度 DA5%

透水 係数 (cm/s)

Fc _{ Vs G0  }' _c e e_ma e_mi D20 RL20 ^k

Bs

(乾燥) ^{1 6 18 1.8 145 38,038 0.3 31 0.00 0.79 1.01 0.61 54.0 0.090 - 1.4E-03} Bs

(飽和) ^{1 6 18 1.8 145 38,038 0.3 31 0.00 0.79 1.01 0.61 54.0 0.090 0.253 1.4E-03}

Fs 6 4 22 1.8 127 29,029 0.3 30 0.00 1.02 1.47 0.88 75.8 0.070 0.204 7.7E-04

As1 2 15 21.9 1.8 197 70,067 0.3 35 0.00 1.03 62.0 0.069 0.375 7.4E-04

As2 2 7 31 1.7 153 39,813 0.3 30 0.00 1.25 1.76 1.06 74.0 0.030 0.226 1.1E-04

Ac1 20 2 93.6 1.5 133 26,534 0.3 0 13.00 2.34 2.87 1.35 34.7 - - 5.1E-06

Ac2 13 14 93.6 1.5 220 72,600 0.3 0 91.00 2.58 2.87 1.35 19.5 - - 2.8E-06

Ds 5 74 10 2.0 388 301,088 0.3 38 0.00 - - - - 0.110 - 2.2E-03

砂質： s= N^ 道示 c= N ema = c

粘性： s= N^ emi = c ー ーの方法

地盤の条件

表中の赤字 各種推定式により推定さ た値 ある

土質名 ^層厚 N値

(m)

図 1.1 検討対象 α00 棟 イプ

「. 液状 判定

液状化 定 以 の手 行う

L1 地震動 L2 地震動の基盤波を 地 水位を さ た 1 次元 地盤に入力 し 等価線形解析によ 最大 断応力を求め 位L 値を算定す

実地盤の液状化強度 R と繰返し 軸強度比 RL₂₀との関係 岩崎 龍岡 常田 安 田¹⁾によ と 以 の式 求め ことが

L「 地震動対応

R=（₁ （₂ （₃ （₄ （_α RL₂₀ ^。1)

（₁ ：拘束圧の補 係数

（₂ ：地震動のラン 性に対す 補 係数

（₃ ：試料の攪乱の影響に対す 補 係数

（₄ ：試料の密度化に対す 補 係数

（_α ：地震動の水 面 の 2 次元性に対す 補 係数 通常の検討に用い 値を以 に示す

（₁=。1+2K₀)/3=2/3=0.【】 K₀=0.α と仮定

（₂=1/0.αα～1/0.】0=1.82～1.43→ 均的に 1.【2

（₃ （₄≒1.0

（_α=0.9

R=0.【】ェ1.【2ェ1.0ェ0.9ェRL₂₀ ≒ RL₂₀ ^。2) L1 地震動対応

本検討 建築基礎構造設計指針として M=9.0 を え ことと てい ため 補 係数 （₂を変更す 2011 東 地方太 洋沖地震におけ 浦安砂に対す 補

係数 （₂に いて 記の 2 の研究成果を参考とし （₂=1.2α とす こととし た

安田 ²⁾³⁾の研究によ （₂=1.24 程度 あ 可能性が示唆さ てい た し 文献よ 対象と た浦安砂の液状化強度 RL₂₀=0.2】0 あ

新井 ⁴⁾の研究によ 東 地方太 洋沖地震に対す 東京湾岸 Neだ=20～【0 あ 対数 均値 34.【 回 あ こと こ ま の提案式 求め

M=9.0 のと の Neだ=34 と 同 あ 前述のように提案式の外挿が 可能と考え

次に 建築構造設計指針におけ 等価 繰返し回数に関す 補 係数の算定式 三_そ=0.1。M-1) N₁=10～1α の砂に対応した式 あ ^α) 本検討の 位囲 層が N₁=】

Na=1α ゆえに適用性があ と 断して M=9.0 を代入す と 三_そ=0.80 と求め こ RL_1αに対す 補 係数 あ が RL₂₀に対して 同程度 あ と考え と （₂=1/三_そ=1.2α と

したが て L1 地震動検討時の液状化強度 以 のように求め

R=0.【】ェ1.2αェ1.0ェ0.9ェRL₂₀ ≒ 0.8 RL₂₀ ^。3)

過剰間隙水圧比 三_つ 建築基礎構造設計指針よ 三_つ=位L^-】 算出す

1) 岩崎 龍岡 常田 安田：砂質地盤の地震時流動化の簡易 定法と適用例 第 α 回日本地震工学 ン 講演集 たた.【41-【48 19】8.

2) 安田進 石川敬祐 青柳貴是：東京湾岸 液状化した砂の強度や変形特性の 影響要因に関す 研究 第 4】 回地盤工学研究発表会 Nぞ.203 たた.403-404 2012. 3) 安田進 萩谷俊吾：地震動特性に関す 補 係数 （与 が液状化 定結果に え 影

響の試算 第 4】 回地盤工学研究発表会 Nぞ.】8【 たた.1α【3-1α【4 2012.

4) 新井洋：2011 東 地方太 洋沖地震におけ 東京湾岸の液状化に関す 等価繰 返し回数 第 4】 回地盤工学研究発表会 Nぞ.】84 たた.1αα9-1α【0 2012.

α) 時松孝次：耐震設計とＮ値―建築― 基礎工 別ぞせ.2α Nぞ.12 たた.【1-【【 199】.

(1) 計算条件 a) 検討用地震動

等価線形解析によ 液状化 定に L1 地震動相当として 2011 東 地方太 洋 沖地震 基盤波 を用い 地震動の波形を次 に示す また 有効応力動的解析に よ 地 水位 工法の成立性を評価す 際に用い L2 地震動の基盤波 東京湾 部地震 に いて 併 て示す

お 等価線形解析におけ 入力波形 2011 東 地方太 洋沖地震および東京 湾 部地震の全時刻歴のう 0～180 秒 および 10～【0 秒 次 に示す地震動の波 形の赤線部分 を 対象とす

1 ^{東 地方太} 洋沖地震：夢の島

ma = cm sec

加速度cmsec

時間 秒

ma = cm sec ＮＳ

図 2.1 2011 東 地方太 洋沖地震 NS 成分

加速度cmsec

時間 秒

ma = cm sec Ｗ

図 2.2 2011 東 地方太 洋沖地震 EW 成分

2 ^東京湾 部地震：猫実

ma = cm sec

加速度cmsec

時間 秒

ma = cm sec ＮＳ

図 2.3 2011 東京湾 部地震 NS 成分

加速度cmsec

時間 秒

ma = cm sec Ｗ

図 2.4 2011 東京湾 部地震 EW 成分

b) 解析用 地盤と地盤物性値

等価線形解析および液状化 定に用い 地盤 浅層部 B囲 層 位囲 層 A囲1 層 A囲2 層 A続1 層 A続2 層および ）囲 層とし ）囲 層 端を工学的基盤面とす また 地 水位 低L-1.0m とす

各土層の地盤物性値 表 2-1に示す

表 2-1 解析用地盤 と地盤物性値

飽和 潤 単 体積

重量 kN m

水中単 体積重量

kN m

断波 速度 m s

初期 断 弾性係数

kN m

γsa γ γ s G

s 乾燥 s 飽和 s s s c c s

土質名 ^層厚 N値

m

c) 動的変形特性

等価線形解析に用い 動的変形特性 τ23 度に実施さ た土質試験結果を τ－） によ フ ッ ン し設定す お 試験結果が得 てい い B囲 層および A囲2 層に いて 位囲 層 A囲1 層と同様の試験結果を用い こととし ）囲 層

線形材料とす

s層 s層 s 層 s 層

c 層 c 層

断ひ

GG

G G ｈ

断ひ

GG

G G ｈ

断ひ

GG

G G ｈ

断ひ

GG

G G ｈ

図 2.α 各土層の動的変形特性

(「) 等価線形解析結果

等価線形解析によ 液状化 定に L1 地震動相当として 2011 東 地方太 洋 沖地震 基盤波 を用い 地震動の波形を次 に示す また 有効応力動的解析に よ 地 水位 工法の成立性を評価す 際に用い L2 地震動の基盤波 東京湾 部地震 に いて 併 て示す

最大加速度 cm sec

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大相対変 cm

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大 断ひ %

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大 断応力 kN m

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

図 2.【 時刻歴最大値の深度分布 東 地方太 洋沖地震：夢の島

最大加速度 cm sec

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大相対変 cm

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大 断ひ %

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

最大 断応力 kN m

深度m

N 成分 W成分 s s

s s

c

c

図 2.】 時刻歴最大値の深度分布 東京湾 部地震：猫実

(」) 位L 値の算定結果 原地盤：地下水 低L-1.0m a) 東 地方太 洋沖地震 夢の島

表 2-2 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 _{= L}

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外

NG NG NG NG NG

NG NG s

s

s s

表 2-3 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外 NG NG NG NG NG NG

NG NG s

s

s s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.8 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

b) 東京湾 部地震 猫実

表 2-4 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 NG NG NG NG NG NG NG NG NG NG s NG

s

s

s

表 2-α 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 NG NG NG NG NG NG NG NG NG NG NG s

s

s s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.9 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

(4) 位L 値の算定結果 地下水 低L-4.0m 地下水 」m 下 a) 東 地方太 洋沖地震 夢の島

表 2-【 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 _{= L}

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外 対象外 対象外 対象外

s s

s

s

表 2-】 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外 対象外 対象外 対象外

NG NG

s s

s

s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.10 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

b) 東京湾 部地震 猫実

表 2-8 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 対象外 対象外 対象外 NG NG NG NG NG NG s NG

s

s

s

表 2-9 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 対象外 対象外 対象外 NG NG NG NG

NG s NG

s

s

s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.11 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

(5) 位L 値の算定結果 地下水 低L-5.0m 地下水 4m 下 a) 東 地方太 洋沖地震 夢の島

表 2-10 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 _{= L}

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外 対象外 対象外 対象外 対象外 s

s

s s

表 2-11 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R= RL

対象外 対象外 対象外 対象外 対象外

s s

s

s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.12 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

b) 東京湾 部地震 猫実

表 2-12 液状化 定結果 NS 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 対象外 対象外 対象外 対象外 NG NG NG

NG NG s

s

s s

表 2-13 液状化 定結果 EW 成分

計算深度 ma L RL R L 判定 = L

Z m kN m kN m kN m R=RL

対象外 対象外 対象外 対象外 対象外 NG NG NG

NG s NG

s

s

s

L値

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

過剰間隙水圧比

深度m

N 成分 W成分 s

s

s s

図 2.13 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

(6) ）_cyの算定結果

建築基礎構造設計指針 に基 ）_続とを算定す 但し 等価繰 返し 断応力 比に いて 等価線形解析 求め た 断応力の時刻歴最大値 _maでを用い 等価繰 返し 断応力比 次式 求め

z max n d z z max n z

d _{r r}

r g



 





 



 _。4)

r_n ：等価繰返し回数に関す 補 係数 =0.1。M-1)

M ： ュ

’_z ：鉛直有効応力 ずN/m²

式 算定した ）_続と および ）_続とに対応す 液状化の程度を表 2-14に併 て示す お 応力比および補 N 値 求ま 繰返し 断 _続とが 0.α%よ 小さい場 合 一 0.α%として計算す 補 N 値と繰返し 断 の関係図を表 2-14 に示す

表 2-14 ）_続との算定結果

cm 液状 の程度 cm 液状 の程度 cm 液状 の程度

N 小 軽微 軽微

W 中 軽微 軽微

N 大 中 小

W 大 小 小

東 地方太平洋沖地震

東京 部地震

GL m 原地盤

GL m 地下水 下量： m GL m

地下水 下量： m

地震動 成分

図 2.14 補 N 値と繰返し 断 の関係 出典：建築基礎構造設計指針 た.【【 図 4.α.】

」. 地盤の許容応力度算出

」.1 地下水 下工法の許容支持力度算出方法

第 1 回委員会において 添資料 1-3 示さ た手 に準拠し 地盤の許容応力度 を算出す 地盤の許容支持力の照査に いて 「.液状 判定 を考慮して 東 地方太 洋沖地震の EW 成分 地 水位 量 3.0m および 4.0m の 2 スに いて検討す

添資料 1-3 示さ た地 水位 昇量算出手 を図 3.1に示す

図 3.1 位L 値および過剰間隙水圧比の深度分布

実 現 象 と し て の 間 隙 水 圧

。緑 破 線 ) 間 隙 水 圧 を 簡 易 的 に 評 価 す 。緑 線 )

(1) 地震後の過剰間隙水圧消散に 地下水 昇量。Δど)

地 水位 昇量。Δど)の計算式を以 に示す 但し 以 の計算方法 間隙比 e が 同一の土層の場合に限

液状化時地 水位以深 排出さ 地 水の量 以 の式よ 求め

A eD 1 V e

A D V

e 1

e e 1

eSr V V

cy w

cy w

 





 

  ^。α)

。【)

。】)

V ：土の全体積 V_w ：水体積 e ：間隙比 S_r ：飽和度 D_cy ：沈 量 A ：土中の断面積

こ よ 地 水位以浅に侵入す 地 水の量を次式よ 求め

e zA 1

Sr) - V e(1

A z V

e 1

Sr) - e(1 V V

a a

 









  ^。8)

。9)

。10)

V_a ：空隙の体積

空隙に水が浸入す の Vw=Va よ 地 水位 昇量。Δど) 以 のように

cy r

S D 1 z 1

 

 _。11)

以 によ 算定した地 水位 昇量。Δど)を表 3-1に示す お 地 水位 昇量。Δ ど)を算定す 際の飽和度 S三 80%と仮定す

表 3-1 地 水位 昇量。Δど)の算定結果 GL m

原地盤

GL m 下量： m

GL m 下量： m

cm cm cm

N W N

W 東 地方太平洋沖地震

東京 部地震

地震動 成分

(「) 液状 層 の浸透水力

液状化層 の浸透水力 1 次元非定常浸透流解析を実施す ことによ 求め お 浸透流解析に用い 透水係数 の各種パラ に いて 4.地下水 下検討：浸透流解析 と同様とす

以 に計算手 を示す

計算手

。a) 初期の地 水位 。1)において算出した水位 昇位置とす 表 3-1参照

。継) 「.液状 判定 において算出した過剰間隙水圧を水頭値に換算し 圧力水頭 の初期値として え 1 次元土層 と過剰間隙水圧によ 圧力水頭の増加 量の関係を図 3.2に示す

Δψ m

深度m

過剰間隙水頭 s s

s s G L m

Bs

Fs

As1

As2

次元土層

地下水 GL m

図 3.2 1 次元土層 と過剰間隙水圧によ 圧力水頭の増加量 例：地 水位 低L-α.0m の場合

。続) 非定常解析を行い 過剰間隙水圧差によ 浸透力の時刻歴を深度方向に求め

。正) 図 3.3および図 3.4に示す動水勾配の深度方向分布 向 の浸透力が最 厳しく 時間断面として 1 秒 の動水勾配の深度分布を用いて浸透力を算 定す お 向 の浸透力に いて 安全側に考慮し いこととす

動水勾配

深度m

sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec 上向き浸透力

下向き浸透力

図 3.3 動水勾配の深度分布 地 水位 低L-4.0m の場合

動水勾配

深度m

sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec 上向き浸透力

下向き浸透力

図 3.4 動水勾配の深度分布 地 水位 低L-α.0m の場合

(1) 地震後の最小有効鉛直応力 検討中

1 および 2 よ 液状化層 の浸透水力によ 過剰間隙水圧の算定結果と 換算有効 載圧の算定結果を図 3.αおよび図 3.【 に示す

浸透水力による過剰間隙水圧

深度m

初期状態 sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec sec mi

換算有効上載圧 kN m

深度m

有効上載圧 地震前

有効上載圧 地震時過剰間隙水圧 G L m

図 3.α 浸透水力によ 過剰間隙水圧の深度分布および換算有効 載圧の算定結果 地 水位 低L-4.0m の場合

換算有効上載圧 kN m

深度m

有効上載圧 地震前

有効上載圧 地震時過剰間隙水圧 G L m

図 3.【 換算有効 載圧の算定結果 地 水位 低L-α.0m の場合

(4) 地盤の許容応力度の検討 検討中

添資料 1-3 の許容応力度の算出方法例に基 地盤の許容応力度 図 3.】参照 に いて検討す お 支持力の検討 長期接地圧に対しての 検討す

図 3.】 全般 断破壊の概念図

。a) 図 3.αおよび図 3.【において求めた過剰間隙水圧消散時の有効鉛直鉛直応力深 度分布 換算単位体積重量を求め

。継) 換算単位体積重量を用いて 国交告 1113 号第 2 に規定さ てい 算定式よ 短期の地盤の許容応力度を検討す 以 に短期の許容応力度の算出式を示す

お 支持地盤および根入 部分の単位体積重量 換算単位体積重量とす

) N D

" i BN

" i cNc i 3(

q_a  2 _c  _ _ _q _{f q} ^。12)

Nc,Nq,N_γ：支持力係数 c ：支持地盤の粘着力

” ：支持地盤および根入 部分の換算単位体積重量

：基礎の形状関数 η ：基礎幅補 係数 B ：基礎幅

D_f ：根入 深さ

(5) 地下水 下時のパンチせ 断の検討結果 検討中

部地盤が液状化す お があ 場合等において 図の赤線部に沿 て砂層が 破壊す パン 破壊に いて 検討す

パン 破壊に対す 短期許容支持力 R_a 資料 Nぞ.2-【 に基 検討す





H '' 2 K R 1

3R R 2

2 1 0 f

f a





















 ^(1」)

(14)

Rf ：パン 面 の摩擦力 K₀ ：静 土圧係数

” ：基礎荷重面 にあ 地盤の換算単位体積重量 r_u ：過剰間隙水圧比

H₁ ：基礎荷重 面の非液状化層厚摩擦考慮地盤の厚さ φ ：内部摩擦角

B ：基礎幅 L ：基礎長さ

図 3.8 パン 破壊の概念図

地 水位位置が 低L-α.0m の場合 「.液状 判定 よ 全深度の 位L 値が 1.0 よ 大 いため パン 破壊の照査 省略す

4. 地下水 下検討：浸透流解析

3 次元非定常浸透流解析を実施す ことによ 地 水位 過程の 水量 およ び定常運転時の 水量 必要と 水井戸本数と配置を決定す

本検討 図 4.1に示す 水井戸の配置に対す 定常解析結果 地 水位を 3m および 4m さ た場合の 2 ス および非定常解析結果 地 水位を 3m さ た場合の 1 ス に いて示す

4.1 解析方法

3 次元非定常浸透流解析 式に示す飽和 飽和浸透の支配方程式に基 く

 

C t S q x K

K

x K ^S

S 3 i j S ij r

i ^

 





























 







 ₍₁₅₎

 ：圧力水頭

q ：流出入流量 排出時 だ>0 C ：比水分容量

Ss ：比貯留係数 K s ：飽和透水係数 K r ：相対透水係数

q ： 飽和領域 =0 飽和領域 =1

お 解析プ ラ 3 次元浸透流解析プ ラ A（-判NSA位3） を用い

4.「 解析

解析 図 4.1に示す検討対象 α00 棟 に遮水壁を設けた 面範 に基 作成す また 3 次元浸透流解析を行う際 地 水位 によ 影 響範 を考慮した を作成す 必要があ が Sじ続しa三正図 の経験式によ 影響範 を推定し 遮水壁 α0m の範 ま を解析対象とした

また 表 4-1に示す通 低L-12.0m 以深の A続1 層の透水係数が α.1ェ10^-【。続m/囲e続) 層厚が 20m あ こと 透水層と し 化に 反映し いことと す

図 4.1 浸透流解析 面図

4.」 解析パ ータの設定 (1) 基本物性値

3 次元浸透流解析に必要と 基本物性値を表 4-1に示す お 化におい て遮水壁幅 面長さ 1.0m とし 透水性 1.0ェ10^-【。続m/囲e続)を α0続m 厚相当確保

ように設定す

表 4-1 3 次元浸透流解析におけ パラ

透水係数 間隙比 間隙率 比貯留係数

k e s

m cm s m

s ×

s ×

s ×

s ×

遮水壁 c

土質名 ^層厚 N値

(「) 比貯留係数

比貯留係数に いて 表 4-2に示す既往の文献を参考に設定す 各層の N 値 B囲 層 位囲 層および A囲2 層をゆ い砂 A囲1 層を密 砂と 断す 各層に設定し た比貯留係数 表 4-1に併 て示す

表 4-2 比貯留係数の代表値 ）ぞmeそじ続ぞ

材質 s m

塑性粘土 _{× ～ ×}

締 った粘土 _{× ～ ×}

やや硬い粘土 _{× ～ ×}

ゆるい砂 _{× ～ ×}

密 砂 _{× ～ ×}

密 砂礫 _{× ～ ×}

割 目のある岩石 _{× ～ ×}

固結岩石 _{× 以下}

(」) 不飽和浸透特性

水分特性曲線および比透水係数曲線の試験値 得 てい いため 以 に示す 不aそ 低eそつ続し図eそ の式 以 別低 設定す





r

1





 





 _。1【)





e s

r ^{S 1 1 S}

k

k  k  _^   _^{ 。1】)}

r s

r

Se











  ^。18)

 s ：飽和体積含水率

 r ：最小容水量

k r ：比透水係数 続m/囲e続 k ： 飽和透水係数 続m/囲e続 k s ：飽和透水係数 続m/囲e続

n , m

, ：別低 パラ

地 水位 の対象層 あ B囲 層 位囲 層 A囲1 層および A囲2 層 透水係数が 1.0 ェ10^-3～1.0ェ10^-4。続m/囲e続) また 細粒分含有率 位続 が 1α%以 の砂質土 あ こと

別低 の各パラ 既往の文献を参考に =α.】4 1/m そ=1.【29 とし た 別低 によ 設定した 飽和浸透特性を図 4.2に示す

飽和度

圧力水頭ψm 比透水係数

水分特性曲線 G 解析入力値 比透水係数曲線 G 解析入力値

図 4.2 解析に用い 飽和浸透特性

4.4 定常解析 地下水 下量 」.0m (1) 解析条件

a) 揚水井戸の水

地 水位 量を区画範 全体 3.0m とす 場合 水井戸水位を以 の通 設定 す

4 隅の 水井戸：低L-α.αm におけ 圧力水頭ψ=0 地 水位 量 4.αm 記以外の 水井戸：低L-α.0m におけ 圧力水頭ψ=0 地 水位 量 4.0m

b) 外周

外周 水頭固定境界 地 水位 低L-1.0m とす

(「) 定常解析結果 a) 圧力水頭コンター図

A A_´

B

B´

GL‐1.0mGL‐2.0mGL‐3.0mGL‐4.0mGL‐5.0mGL‐6.0m ^地下水 0.0m 1.0m 2.0m 3.0m 4.0m 5.0m 地下水 下量

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.3 圧力水頭コン 面図 端 低L-12.0m

地下水 下範囲 ^遮水壁 遮水壁

12m 3m

地下水 下範囲 ^遮水壁

遮水壁

3m

12m

地下水

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.4 圧力水頭コン 断面図 ：A-A’断面 ：B-B’断面

b) 定常時揚水量の算定結果

定常時の 水量 各 水井戸によ て異 が 4 隅の 水井戸の 水量 3.3

～3.4 L/mじそ 4 隅以外の 水量 0.α～1.】 L/mじそ と 定常時の全体 水量

】0.αm³/正aと 49.0 L/mじそ と た

4.5 定常解析 地下水 下量 4.0m (1) 解析条件

a) 揚水井戸の水

地 水位 量を区画範 全体 4.0m とす 場合 水井戸水位を以 の通 設定 す

最外縁の 水井戸：低L-】.0m におけ 圧力水頭ψ=0 地 水位 量 【.0m 記以外の 水井戸：低L-【.0m におけ 圧力水頭ψ=0 地 水位 量 α.0m

b) 外周

外周 水頭固定境界 地 水位 低L-1.0m とす

(「) 定常解析結果 a) 圧力水頭コンター図

A A_´

B

B´

GL‐1.0mGL‐2.0mGL‐3.0mGL‐4.0mGL‐5.0mGL‐6.0m ^地下水 0.0m 1.0m 2.0m 3.0m 4.0m 5.0m 地下水 下量

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.α 圧力水頭コン 面図 端 低L-12.0m

地下水 下範囲 ^遮水壁 遮水壁

4m

12m

地下水 下範囲 ^遮水壁

遮水壁

4m

12m

地下水

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.【 圧力水頭コン 断面図 ：A-A’断面 ：B-B’断面

b) 定常時揚水量の算定結果

定常時の 水量 各 水井戸によ て異 が 最外縁の 水井戸の 水量 2.】～4.2 L/mじそ 最外縁以外の 水量 0.1 L/mじそ 程度と 定常時の全体

水量 94.0m³/正aと 【α.3L/mじそ と た

4.6 非定常解析 (1) 解析条件 a) 揚水井戸の条件

水井戸の条件 プ のス を 低L-10.0m ま 設置す こととし 低L-10.0m～低L-1.0m の間を浸出面境界とす

b) 外周

外周 水頭固定境界 地 水位 低L-1.0m とす

(「) 非定常解析結果 圧力水頭コンター図

水開始 90 日 及び 180 日 の圧力水頭コン 面図を図 4.】に 圧力水頭 コン 断面図を図 4.8 図 4.9に 示す 図 4.】～図 4.9よ 本検討にお け 条件 90 日 に 2m 程度 180 日 に 3m 程度の地 水位 量が予想さ

したが て 90 日 の地 水位 量を 3m あ い 4m とす 場合に 水井戸 1 本あた の影響範 を見直し 図 4.1に示す 水井戸の本数を増やす必要があ と

考え ため して検討す 予定 あ

A A_´ B

B_´

A A_´

B

B´

GL‐1.0mGL‐2.0mGL‐3.0mGL‐4.0mGL‐5.0mGL‐6.0m 地下水 0.0m 1.0m 2.0m 3.0m 4.0m 5.0m _{地下水 下量}

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.】 圧力水頭コン 面図 端 低L-12.0m :90 日 ：180 日

地下水 下範囲 ^遮水壁 遮水壁

12m 2m

地下水 下範囲 ^遮水壁

遮水壁

2m

12m

図 4.8 90 日 圧力水頭コン 断面図 ：A-A’断面 ：B-B’断面

地下水 下範囲 ^遮水壁

遮水壁

12m 3m

地下水 下範囲 ^遮水壁

遮水壁

3m

12m

地下水

11.0m 10.0m 9.0m 8.0m 7.0m 6.0m 5.0m 4.0m 3.0m 2.0m 1.0m 0.0m ‐1.0m ‐2.0m ‐3.0m ‐4.0m ‐5.0m 圧力水頭

図 4.9 180 日 圧力水頭コン 断面図 ：A-A’断面 ：B-B’断面

5. 地下水 下に 圧密沈下検討 5.1 解析方法

地 水位の に伴い 有効 載圧が増加す ため 粘性土の圧密沈 が懸念さ 2 次元弾粘塑性 位EM 解析を実施す ことによ 圧密沈 量を確認す

解析プ ラ 土/水連成 位EM 解析の ）A（SAR を用い ）A（SAR 弾粘塑性構成 則に関口 太田 を用いてい お 関口 太田 （am-（せaと を修

し 初期に異方圧密状態にあ 自然堆積粘土の異方性と主応力の回転に伴う塑性 の表現 また 次圧密や プ ラ セ ョンとい た粘土の時間依存 性挙動の表現が可能と 関口 太田 の降伏関数を以 に示す

0 1 t exp

ln t D

p ln p e f 1

p v

* 0 0 0

























 _^













 















 ^。19)

関口 太田 体積変化を等方的 応力によ 体積変化 圧密 と 断応 力によ 体積変化 イ ン に分けて表現してい 点 降伏関数および硬化/ 軟化パラ を塑性体積 ε_不^たによ て表現してい 点 （am-（せaと と 同様 あ

5.「 解析

圧密解析を実施す 検討断面を図 α.1に 解析用の ッ ュを図 α.2に 示 す

図 α.1 圧密解析検討断面

図 α.2 圧密解析用 ッ ュ

5.」 解析条件 (1) 基本物性値

基本物性値 τ23 度の土質試験結果 設定す ことを基本とす が A続1 層お よび A続2 層の圧密特性 の物性値に いて 成 「「 度 仮称浦安市立第 9 中 学校建設地質調査業務委託 におけ 試験結果を参考に設定す お 同報告書に おけ Yせ続1 層 Yせ続2 層 Na囲 層および Na続2 層の土層分類に対して サンプ ン 深度 N 値 の物性値と 本検討の 地盤の物性値を比較す こと 試験結果 を参照してい

表 α-1 基本物性値

飽和 潤単 体積重量

水中単 体積重量

原地盤に ける

間隙比 ^{塑性指数 圧縮指数 過圧密比 透水係数}

γsa γ γ ei c R k

kN m kN m cm sec

c ^※ c ^※ c ^※ c ^※

※1 成「「 度 仮称浦安市立第9中学校建設地質調査業務委託 に け Ylc1 層の試験結果 参照

※「 成「「 度 仮称浦安市立第9中学校建設地質調査業務委託 に け Ylc1中層の試験結果 参照

※」 成「「 度 仮称浦安市立第9中学校建設地質調査業務委託 に け Ylc1下層の試験結果 参照

※4 成「「 度 仮称浦安市立第9中学校建設地質調査業務委託 に け Ylc「層の試験結果 参照

※5 成「「 度 仮称浦安市立第9中学校建設地質調査業務委託 に け Nac「層の試験結果 参照 s

s s

c

c ^※

層厚 N値 土層

s s

成 「「 度 仮称浦安市立第 9 中学校建設地質調査業務委託 り抜粋

(「) 解析パ ータの設定方法

圧密解析に必要と 解析パラ と の設定方法に いて表 α-2にまとめて示 す

表 α-2 解析パラ の設定方法

パ ー 設定方法

ン 係数 kN m = N 原地盤に ける

静 土圧係数 ^{i i＝ R}

e Ｉ

a

圧縮指数 ＝ c

膨潤指数 ^{＝ s}

※ s cの する 先行時の

間隙比 ^{e 試験値 ei R c 設定}

ス ート

パ ー ^{非可逆比 ＝ 用い ＝ 軽部}

ンシー

係数 ^{＝ e}

先行時の

静 土圧係数 ^{＝ si Φ’ si Φ’} 内部摩擦角Φ’ 算出し ＝ si Φ’ ak

ポ ソン比 ν ν＝ 設定

二次圧密係数 α

α＝ α e

α＝ c

※一般的に α= ～ c 港 基準 α= c

基準時間 a ｔ ^{解析 に ける標準的} ッシ 高さ m 標準圧密試験の供試体高さ ≒ m により ｔ ＝ ｔc＝ ｔc 補 し 設定

初期体積ひ 速度

a ^{ｖ ｖ ＝α ｔ}

※ 内 参考文献 示す 解析用パ ー

初期応力 解析

圧密解析

(」) 解析パ ータ a) 初期応力解析

初期応力解析に必要と 解析用物性値を表 α-3に示す 表 α-3 初期応力解析用物性値

ン 係数 ポ ソン比 ^原_静 ^{置に ける}_土圧係数

ν i

kN m s 弾性

s 弾性 s 弾性 s 弾性

c 弾性

c 弾性

c 弾性

c 弾性

c 弾性 s 弾性 土層

b) 圧密解析

圧密解析に必要と 解析用物性値を表 α-4に示す 表 α-4 圧密解析用物性値

ン 係数 ポ ソン比 ^{原 置に ける} 静 土圧係数

水平方向 透水係数

鉛直方向 透水係数

ν i k k

kN m m a m a

s 弾性 s 弾性

s 弾性

s 弾性

s 弾性

圧縮指数 膨張指数 ^{原 置に ける} 静 土圧係数

水平方向 透水係数

鉛直方向 透水係数

i k k

m a m a c 弾粘塑性

c 弾粘塑性 c 弾粘塑性 c 弾粘塑性 c 弾粘塑性

ス ート

パ ー ^{過圧密比 ポ ソン比}

ンシー 係数

先行時の 間隙比

先行時の

静 土圧係数 ^{二次圧密係数}

初期体積 ひ 速度

R ν e Ｋ α ｖ

a c

c c c c 土層 土層

土層

(4) 初期条件 び境界条件

初期応力解析および圧密解析におけ 境界条件 以 の通 とす 端 ：完全固定

側面 ：鉛直 ラ 地 水位 ：排水境界

(5) 解析ス ップ

地 水位の 量 3.0m および 4.0m として計算す また 地 水位の経時変 化 記の期間 一定に さ こととしてス ップ解析を実施す

地 水位 量 3.0m の場合：100 日 約 3 ヶ 180 日 約半 地 水位 量 4.0m の場合：100 日 約 3 ヶ 180 日 約半

5.4 解析結果

表 α-αに各解析 スの沈 量を示す の スにおいて 1 次圧密終了 時の沈 量 地 水 時に発生した最大過剰間隙水圧の 90%消散時 及び供用期間

あ 】000 日 の沈 量を示す

表 α-α 各解析 スの沈 量

地下水 下量 下期間

一次圧密 終了時 沈下量 mm

日後の 沈下量

mm

m 日

m 日

m 日

m 日

5.5 圧密解析結果 地下水 下量：」.0m 下期間：100 日 (1) 過剰間隙水圧の消散過程

100 日後

「00 日後

7100 日後

単 ：kPa

30

図 α-3 過剰間隙水圧コン 図

過剰間隙水圧ka

ime a

s s s

s c c

183

図 α-4 過剰間隙水圧時刻歴

(「) 沈下量の算定結果 地下水 下量：」.0m 下期間：100 日

7100 日後

単 ：m

図 α-α 変形図 変形倍率：1α 倍

沈下量m

ime a

s s

s s

c c

地表面沈下量

‐0.159

‐0.080

‐0.274

‐0.201

183

破線部 ²次圧密による沈下 示す

図 α-【 地表面沈 量および層 沈 量の時刻歴変化

5.6 圧密解析結果 地下水 下量：」.0m 下期間：180 日 (1) 過剰間隙水圧の消散過程

180 日後

「80 日後

7180 日後

単 ：kPa

30

図 α-】 過剰間隙水圧コン 図

過剰間隙水圧ka

ime a

s s s

s c c

243

図 α-8 過剰間隙水圧時刻歴

(「) 沈下量の算定結果 地下水 下量：」.0m 下期間：180 日

】180 日

単 ：m

図 α-9 変形図 変形倍率：1α 倍

沈下量m

ime a

s s

s s

c c

地表面沈下量

‐0.178

‐0.108

破線部 2次圧密による沈下 示す

‐0.206

‐0.278

243

図 α-10 地表面沈 量および層 沈 量の時刻歴変化

5.7 圧密解析結果 地下水 下量：4.0m 下期間：100 日 (1) 過剰間隙水圧消散過程

100 日後

「00 日後

7100 日後

単 ：kPa _{30 40}

図 α-11 過剰間隙水圧コン 図

過剰間隙水圧ka

ime a

s s s

s c c

480

図 α-12 過剰間隙水圧時刻歴

(「) 沈下量の算定結果 地下水 下量：4.0m 下期間：100 日

7100 日後

単 ：m

図 α-13 変形図 変形倍率：1α 倍

沈下量m

ime a

s s

s s

c c

地表面沈下量

‐0.229

‐0.140

破線部 ²次圧密による沈下 示す

‐0.281

‐0.373

480

図 α-14 地表面沈 量および層 沈 量の時刻歴変化

5.8 圧密解析結果 地下水 下量：4.0m 下期間：180 日 (1) 過剰間隙水圧の消散過程

180 日後

「80 日後

7180 日後

単 ：kPa _{30 40}

図 α-1α 過剰間隙水圧コン 図

過剰間隙水圧ka

ime a

s s s

s c c

320

図 α-1【 過剰間隙水圧時刻歴

(「) 沈下量の算定結果 地下水 下量：4.0m 下期間：180 日

7180 日後

単 ：m

図 α-1】 変形図 変形倍率：1α 倍

沈下量m

ime a

s s

s s

c c

地表面沈下量

‐0.222

‐0.132

破線部 ²次圧密による沈下 示す

‐0.282

‐0.375

320

図 α-18 地表面沈 量および層 沈 量の時刻歴変化

6. 地下水 下工法に伴う スク 6.1 地下水 下に伴う スク

 地盤物性値に があ 場合 地 水位 量が 内 均一に 恐

があ

 浦安のよう 細粒分を多く含 地盤において 対象 全域の水位が い可能性があ

 地 水位 時 圧密層の 陸や物性値の があ 場合に 同沈 が生 恐 があ

6.「 圧密沈下に伴う スク

 水井戸周 局所的に地 水位が す 対象 全域の地 水位

量に が生 圧密沈 量に 各所 が生

 地 水位 時 地 水位 に生 圧密沈 によ 外と段差が

生 埋設管 に影響を及 す恐 があ