BOXカルバート基礎の砕石置換えについて
ボックスカルバート直下の地盤が軟弱なため、軟弱部（深さ1.4m）を砕石にて
置き換える計画としています。（地下水位があるので、砕石置換とした）
施主方から、以下のような質問がありました。
?砕石置換部の支持力はどのくらい見込めるのか？
?置換え厚さはどの程度まで許されるのか？
当方の回答として、
?砕石置換部の支持力は、CBRとの関連から察するにきちんと締め固めれば
カルバートの地盤反力度程度は十分に発揮すると考えられるのでＯＫです。
?1.4m程度であれば、一般的でありますよ・・・。
と、なんとも根拠に乏しい回答しかできませんでした。
上記質問に対する回答として、何かアドバイスいただければ幸いです。
コメント
#4220 検討が必要
?通常は、置き換え部分での分散を考慮した検討を行います。
具体的には、置き換え厚を50cm程度毎に増やしていって、
分散後の必要支持力＜置き換え部下面地盤の許容支持力
となる最小厚を照査して、置き換え厚を決定します。
（1.4ｍすべて置き換えなくても分散を考慮すると
置き換え厚1.0ｍで支持を満たす可能性もあるため。）
計算方法は、「道路橋示方書 下部構造編」p269を参照して下さい。
?床掘り可能であれば、工法としてはどこまででも可能です。
ただ、用地等を考えるとある程度の深さ以降は、パワーブレンダー等
浅層改良〜深層混合が有利になってくるでしょう。
通常はケース毎に比較して決定します。
（1.4m程度なら間違いなく置き換えが安価。）
#4222 Re:検討が必要
アドバイスありがとうございます。
置換砕石部の支持力については、何か知恵はないでしょうか？
#4223 Re:検討が必要
?砕石置換部の支持力はどのくらい見込めるのか？
前述の、分散を考慮した計算で算出できます。
「置換えによる地盤改良の計算」で検索すると、計算例、シェアウェアが引っかかると思います。
発注者の質問に対する答えとすれば、以下のような感じでしょうか。
?砕石置換部の支持力はどのくらい見込めるのか？
→「分散を考慮した置換えによる支持力を計算した結果、許容支持力は○○kN/m2
であり、BOXの必要支持力△△kN/m2より大きいので、問題ないです。」
?置換え厚さはどの程度まで許されるのか？
→「計算上はどこまででもできます。ただしある程度以上深い場合は床掘り
用地の制限等から無理となるな現場が多く、その場合に、高価にはなりますが
中層、深層混合改良工法を検討していくことになります。
今回の場合は深さが1.4m程度と浅く、用地も問題ないので、最も安価な
置き換え工法が最適となります。」
#4225 Re:検討が必要
コメントありがとうございます。
荷重分散し、砕石置換した下面（支持地盤の上面）
は、当然支持できるまでの深さまで置き換えるので
支持力ＯＫとなることは理解できます。
聞きたいことは、「砕石上面の支持力はどのくらいあるのか」
または、「砕石を締め固めたら、砕石層の支持力はどのくらい見込めるか」
ということなのですが・・・・・。
申し訳ありません、何かありましたらコメントください。
#4226 Re:検討が必要
同じです。
?上記検討の過程で砕石下面の支持力が求まる。(照査のため必要)
?下面での支持力を分散を30°で割り戻すと、砕石上面での平米当たりの支持力が求まる。
(上部擁壁の基礎幅が3.0mだったとすると、
砕石下面では3.0m+1.4m×tan30°×2=4.62mに分散している。
とすると、砕石下面の許容支持力が120kN/m2だった場合、
砕石上面の許容支持力は、120/4.62×3.0=77.9kN/m2と考えることができる。)
砕石を締め固めたら・・・という一般的な文言を示したものは、知りません。
#4228 Re:検討が必要
ありがとうございます。
聞き方が悪かったですね。
ずばり、「砕石の許容支持力はいくらか」
について、お聞かせ願えればありがたいです。
#4230 Re:検討が必要
「砕石」に許容支持力はありません。分散効果だけです。
豆腐の上に砕石を敷き擁壁を置いても、鉛直力は分散こそすれ下にかかり、
豆腐に伝わり、豆腐の支持力を越えていれば豆腐がつぶれ、擁壁は転倒します。
ですから、「砕石により分散した擁壁鉛直力を、砕石下面の現地盤が耐えられるかどうか」
の照査が必要です。
とらえ方が間違っていれば、すいません。
#4233 Re:検討が必要
コメントありがとうございます。
砕石が豆腐だったら、上部の構造物はこけますよね。
ですから、置換える砕石層は、ある程度の支持力を有していることが
前提ですが、砕石を締め固めて置換え層とした場合に、
砕石部の支持力はどのくらい見込めるのかをお聞きしたいのです。
すみません。聞き方が悪いのでしょうか・・・・？？
#4237 Re:検討が必要
>砕石が豆腐だったら、上部の構造物はこけますよね。
そうですけど、たとえ砕石を敷いても、その下が豆腐なら、上はこけるのです。
>ですから、置換える砕石層は、ある程度の支持力を有していることが
>前提
これが違います。
>ですが、砕石を締め固めて置換え層とした場合に、
>砕石部の支持力はどのくらい見込めるのかをお聞きしたいのです。
それが、砕石下面の支持力によって決まるのです。
砕石層を例えば100cmとして、その下が?岩だった場合?通常土だった場合?軟弱土だった場合、で、砕石層上面の支持力が全て同じだと思いますか？
感覚的に、?の上に建物を建てようとは思いますが、?の上には建物を建てようとは思わないことを理解いただけると思います。
「砕石を締め固めて置換え層とした場合」でも、砕石層を通して砕石下面に支持力が伝わるので、上の構造物を支持するのは結局砕石下面の地盤なのです。
つまり、「砕石上面の支持力は、砕石下面の支持力によって決まる(砕石は分散効果でしか見込めない)」のです。以上です。
#4239 Re:検討が必要
ありがとうございます。
目からウロコ的、「なるほど」という感じです。
が、やはり「置換え砕石層は豆腐ではいけない」
「少なくとも荷重分散効果が見込めるだけしっかりしてなきゃだめ」
なのではないでしょうか？
その、しっかり度合いを定量的に示せないのでしょうか？
うーん、やっぱり「そこが違ーう」と言われそうですが・・・・。
#4240 厚さと変形係数の問題では？
置換え厚が薄ければ、荷重分散効果のみを考えれば良いと思いますが、ある程度の厚さになってくれば、極限状態のすべり面が置換え層のみで発生することも考えられます。
その際には置換え材のc,φ及び底版形状等が支持力に影響してくるのではないでしょうか？
また、置換え材の変形係数が小さければ、荷重により置換え層の変形による沈下が生じることになるため、沈下が許容値に収まるような材料を選定すべきかと思います。
変形係数が分かれば、沈下量も算出できますので、定量的な判断は可能かと思います。
以下の資料は岩砕盛土における直接基礎の極限支持力に関する資料です。
参考にして下さい。
http://thesis.ceri.go.jp/center/info/geppou/jiban/0005505030.html
#4241 Re:厚さと変形係数の問題では？
ありがとうございます。
参考にします。
#8626 Re: Re:検討が必要
ずいぶん古いツリーですが、質問者様と同じ疑問を持ったのでコメントさせていただきます。
質問者様が聞かれているのは、極端な話
「砕石の下の地盤は剛であるとする。ここで、砕石上面に無限大の荷重がかかっても、砕石は壊れないと考えていいのか。壊れるとしたなら、その時の応力度はいくらか。」
という事だと思います。