E10
海上埋立による地盤挙動の相互作用に関する数値解析
Numerical Assessment of Interactive Behavior of Offshore Reclaimed Islands
〇田 炳坤・三村 衛
〇Byung-Gon JEON, Mamoru MIMURA
A series of elasto-viscoplastic finite element analyses is conducted on the stress and deformation of the reclaimed Pleistocene marine foundations for Kansai International Airport. As the first step of evaluating the interactive behavior of the twin airport islands, the rational modeling for describing the in-situ behavior is established. The
calculated performance for the 1st phase island shows that the long and large settlement for 14 years since the start
of reclamation associated with the slow dissipation of excess pore water pressure in the alternating Pleistocene deposits are well described by the proposed numerical procedure.
１．はじめに 水深 18～20m に及ぶ大阪府泉州沖に建設された 関西国際空港では，厚い互層更新統基礎地盤の長 期にわたる大きな沈下が生じている。1994 年に第 一期空港島が開港した後に 200m 沖合に隣接して 第二期空港島が建設され，2007 年に開港し，現在 では 2 つの滑走路を有する完全 24 時間海上空港と して供用されている。本稿では，一期，二期空港 島一体解析による基礎地盤の応力～変形挙動の相 互作用の検討のための第一段階として，高い構造 骨格を有する更新統粘土と泉州沖の堆積環境に起 因する多様な透水特性を有する砂礫層の力学特性 を反映した，合理的な地盤モデルの設定を行う。 これに基づいて，弾粘塑性有限要素法による水土 連成解析を実施し，層別の過剰間隙水圧と沈下の 時刻歴を空港島で長期にわたって行われている計 測データと比較する。これにより，現地の挙動を 表現しうる枠組みを構築し，二期空港島建設に伴 う隣接する 2 つの空港島の相互作用の検討に耐え る地盤モデルを提示する。 ２．弾粘塑性有限要素法による数値解析 大阪湾に堆積する更新統層は海進・海退による 互層となっており，粘土は長期間の aging 効果に よる高位構造を有し，圧縮性が高く，見かけ上の 軽い過圧密性を持っているのが特徴である。一方 泉州沖の砂礫層は連続性が悪く，細粒分が多く含 有される貧透水性が特徴的である。こうした地盤 特性を合理的にモデル化し，1987 年～2001 年にわ たる一期空港島基礎地盤の過剰間隙水圧と沈下挙 動を弾粘塑性有限要素解析によって検討した。解 析による更新統粘土層の層別沈下の時刻歴を現地 で実測された結果と比較して図-1 に示す。 M a 1 2 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 D t c 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 F E M m easur ed M a 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 00 2 0 00 2 5 00 3 0 0 0 3 5 0 0 4 0 0 0 45 0 0 50 0 0 55 0 0 E l a p s e d t i m e ( d a y s ) S et tl ement (c m) D o c 5 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 M a 7 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 00 4 0 0 0 4 5 0 0 5 0 0 0 5 5 0 0 E l a p s e d t i m e ( d a y s ) M a 8 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 図－１．弾粘塑性有限要素解析による沈下－時間関係と実測沈下量の層別比較
