Q14:弾塑性法における根入れ長の計算方法について
弾塑性法における根入れ長の計算方法について
道路土工_仮設構造物工指針(H11.3/P95~P96)では、以下の決定基準となります
弾塑性法における根入れ長の決定手順について、以下の5つの条件からそれぞれ必要な根入れ長を算出し、それらのうち最も長いものを仮の根入れ長として採用します。
1. 土圧および水圧に対する安定(極限平衡法による算出)
掘削完了時および最下段切ばり設置直前の両段階について検討します。
弾塑性法用の土圧および水圧を用いて、主働側圧と受働側圧のモーメントから「つり合い深さ」を計算します。
算出したつり合い深さに1.2倍以上(安全率)を乗じた長さを必要根入れ長とします。
2. 鉛直支持力からの算出
土留め壁および中間杭に作用する鉛直荷重に対し、許容鉛直支持力から定まる必要な根入れ長を求めます。
3. 掘削底面の安定からの算出
ボイリング、ヒービング、盤ぶくれといった掘削底面の破壊現象に対する安全性を確保するために必要な根入れ長を求めます。
4. 最小根入れ長の確保
原則として3.0m以上とします。 ただし、親杭の場合は1.5m以上とします。
上記の比較から求めた最大の根入れ長を用いて、最終的に以下の照査を行います。
5. 弾塑性解析による最終照査
仮決定した根入れ長で弾塑性解析モデルを組み、計算を実行します。
解析の結果、「土留め壁先端付近の地盤に弾性領域が存在していること」を必ず確認します。
もし先端まで塑性化(降伏)してしまっている場合は、弾性領域が現れるまで根入れ長を延長して再計算を行います。
このように、つり合い計算(安全率1.2倍)やその他の条件から仮の長さを決定し、最終的に弾塑性解析の挙動(先端が弾性領域に留まっているか)で安全性を照査・確定させるのが指針の手順となります。
※根入れ長が求まらない、あるいは異常に長く求まる場合は、土留の構造形式を見直すか、補助工法を用いる等の対策が必要となります。

