災害復旧工事の設計要領に示されている福岡ー宇都の式を用いて地盤反力係数を求める場合、常時、地震時ともに同じ値を用いることになると思います。
一方、道示のⅣ下部構造編に示されている変形係数より求める地盤反力(以降、道示の式と略します)では、地震時は常時の2倍の値となります。
矢板護岸を設計する際、地震時の地盤反力係数がより大きく見込める道示の式を用いて地盤反力度を求めることは間違いでしょうか。
また、基本的には福岡ー宇都の式を使うものとして、変形係数の試験値がある層に対してのみ道示の式を使うというのは間違いでしょうか。各層で変形係数の算出式がちがうとき、地震時の取り扱いはどうすべきでしょうか(道示の式で地盤反力係数を算出した層のみ地震時2倍にするか?それとも福岡ー宇都の式の考え方と合わせて2倍にはしないか?)


コメント
#10218 Re: 地盤反力係数について
矢板護岸を設計する際、地震時の地盤反力係数がより大きく見込める道示の式を用いて地盤反力度を求めることは間違いでしょうか。
個人的な意見です。間違いだと思います。理由はいたって簡単で、護岸の設計に道示の適用基準使用は、設計思想がバラバラとなります
この件に対して他の方の意見も聞けたら幸いです
#10220 Re:矢板護岸の地盤反力係数
矢板種が示されず,「災害復旧工事の設計要領,1965.10.1」には常時土圧のみ記され,土留めである矢板は「土木学会:仮設構造物の計画と施工,2011.」で耐震を考慮して
いない経緯も有り,下記URLに示す「(一社)鋼管杭・鋼矢板技術協会;鋼矢板Q&A,2017.3」に於いて,
p58に「地震時の土圧算出方法は基本的に常時と変わらない.」と有る.
p61,62に横(水平)方向地盤反力係数k_h[kN/m^3]を求める場合,土質試験から得られた実測値を使用する事が望ましいが,N値からの推定法として鋼矢板の計算でよく使用さ
れる物に次式が有る.
・福岡-宇都のboring孔を利用した実測値(文献1)
k_h=6910N^0.406(1)
・試験方法に拠る変形係数E_0[kN/m^2]を用いた算出値(文献2)
k_h=k_h0(B_h/0.3)^(-3/4)(2)
此処に,B_h:換算載荷幅[m]此処では=10mとする.
k_h0:直径0.3mの剛体円板に拠る平板載荷試験の値に相当する水平方向地盤反力係数[kN/m^3] k_h0=αE_0/0.3
α:地盤反力係数の推定に用いる係数 (2)は「道示 下部構造編,2017.」と同型だがαとして地震時に常時の2倍としない.
http://www.jaspp.com/assets/img/pdf/kouyaita_qanda_2017.pdf
道示は本設対象で,矢板の内,鋼管矢板井筒基礎のみが載っています.
当地盤反力係数は基礎地盤に対する静的な載荷状態を想定して定義した物で常時及び地震時の静的設計法である震度法や地震時保有水平耐力法に用いられ,固有周期の算出や動的
解析に用いる地盤反力係数については,別途算出する.
文献1)(社)全国防災協会;災害復旧工事の設計要領,2009 2)鋼管杭協会,(財)先端建設技術センター;自立式鋼矢板壁設計マニュアル,2007.12
#10282 Re:矢板護岸の地盤反力係数
鋼矢板Q&Aのp.58に「地震時の土圧算出方法は基本的に常時と変わらない」との記載があることが地震時の検討が不要と意味にはならないと思います。災害復旧工事の設計要領には地震時の計算についても示されています。
また、記載いただいた横方向地盤反力係数(2)の式について、鋼矢板設計から施工まで(H26)にも地震時は2倍する旨記載あります。
これも踏まえて私も意見を聞きいてみたいです。
#10320 Re:矢板護岸の地盤反力係数
#10282の方が挙げた,鋼管杭・鋼矢板技術協会:鋼矢板設計から施工まで(文献3)に就いて,以下に記します.
p105表-3.3.2にk_H[kN/m^3]として,全国防災協会;災害復旧工事の設計要領(文献1')では福岡-宇都の式(1)を,「道示」では式(2)を用いる事が纏められています.
港湾U形鋼矢板に拠る自立式護岸の設計ではp117に示す腐蝕代を両面考慮する必要が有ります.
河川自立式hat形鋼矢板護岸の設計p217に於いて変位及び応力度の算定には鋼矢板腐食後の断面性能を用い,k_Hとして常時・地震時共,式(1)を用いています.
仮設として10m≦(掘削深さ)<30mの大規模土留め設計ではk_Hとして,変位量,載荷時間,地盤に対する構造物の形状等で異なり,地盤条件,土留め構造形式,掘削規模,施工速度
等を考慮して一般的に式(2)で求めるとp329に記され,αは常時のみです.
二重締切工として基いた国土技術研究センター編:鋼矢板二重式仮締切設計マニュアル(文献4)p18に「鋼矢板重式仮締切の供用期間は長くても5年程度であるため、
中規模地震動に対する耐震設計を行うこととした」,pp.60,61に式(2)が記され地震時αは常時の2倍と記されています.「初めに」の前に綴じられた施工事例の写真に拠り,赤錆が
生じている為,p107表-3.5.1に纏められた腐蝕代及び防食法に拠り,仮締切の外側,内側,中詰側の環境条件に応じた腐蝕速度を適用し,鋼矢板両面に構造部材と別に腐蝕代を加え
る又は防食層を施す事をmanualに記すべきと私は国土技術研究センターに送信し回答を待っています.
U形鋼矢板壁は,圧延した継手を中央で掛け,交互に反転させる断面で,「鴻池一季:鋼矢板壁体の断面剛性に関する実験的研究(文献5)」に拠り,不完全剛結で,
壁の中立軸と鋼矢板1枚当りの中立軸とが一致せず土・水圧に因る曲げmomentを受け,継手中心線に幾らかの鉛直方向抵抗剪断力が生じると仮定し,p108に纏められた継手効
率は「災害復旧設計要領」で本体工事に適用する場合,断面係数(Z),断面2次moment(I)に就いて,共に,仮設での道路土工,「建築学会:山留設計施工指針」と比し最大級値の現況で
は,地震時のk_Hとして「災害復旧設計要領」を一貫して式(1)を適用するのが適切だと私は#10218の方と同じ判断をし,支障が無ければ防災協会が当siteに回答される様に送信
しました.(私ならば今後の為に地震時も地盤反力を確保できる硬質地盤ならば式(2)でも計算して参考にします.)
私に拠る判断根拠に,固結siltに対しU形鋼矢板の継手が外れた現場を訪れた事が有り,鉄筋concrete壁及びSMWの鋼材はcementに拠るalkali性の腐蝕し難い環境と比し,鋼矢
板は両面が土,水又は空気に接し,供用期間が長い本設には最適でないと申さざるを得ず,設計者は地中迄継手が外れない圧入監理をし,鋼矢板頭部をconcrete又は溶接で固定す
る対処も求められると考えます.防食層を塗布しても圧入時に少し剥がれる恐れが有り,対候性鋼鈑の適用も求められると考えます.
文献
3)(一社)鋼管杭・鋼矢板技術協会:鋼矢板設計から施工まで,平成26年10月
http://www.jaspp.com/assets/img/pdf/from_design_to_construction.pdf
1')(社)全国防災協会;災害復旧工事の設計要領,2014.
4)(財)国土技術研究センター 編集:鋼矢板二重式仮締切設計マニュアル,2001.5
https://www.jice.or.jp/cms/kokudo/pdf/tech/material/gouyaban.pdf
5)鴻池一季:鋼矢板壁体の断面剛性に関する実験的研究,土木学会論文集Ⅵ-5,1986.9」
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscej1984/1986/373/1986_373_74/_ar…