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1 ボックスカルバートの地震時設計 浮き上がりの検討. 設計条件 () 設計地震動 地震動 レベル () 概要図 (3) ボックスカルバート条件 ) 寸法諸元形状 内幅 B(mm) 内高 H(mm) 頂版厚 T(mm) 底版厚 T(mm) 左側壁厚 T3(mm) 右側壁厚 T4(mm) 外幅 B0(mm) 外高 H0(mm) 頂版ハンチ高 C(mm) 底版ハンチ高 C(mm) ) コンクリートの材料条件材料名単位重量 γc(kn/m 3 ) 標準タイプ 項目規定寸法 P CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

2 (4) 埋設条件 地表標高 GL-(m) 土被り H(m) 深度 (m) 地表面 (5) 土質条件調査名 Bor.. 深度 (m) (m) 土質 区分 地下水位以下 (kn/m 3 ) 単位体積重量 大気中 (kn/m 3 ) 水中 (kn/m 3 ) 内部 摩擦角 φ( ) 静止土圧係数 K 粘着力 C ~ 砂質土 ~ 砂質土 ~ 粘性土 ~ 砂質土 ~ 粘性土 ~ 砂質土 P CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

3 (6) 液状化の判定 土質区分 液状化判定 0. 砂質土 非液状化.800 砂質土 非液状化.900 粘性土 非液状化 砂質土 液状化. 粘性土 非液状化 (7) 設計条件平均 FL 安全率 FL Fs P 3 CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

4 . 浮き上がりに抵抗する力 () 上載土の荷重 上載土の荷重は 次式より求める WS = B0 Σ(γt h) WS : 上載土の荷重 (kn/m) γt : (kn/m 3 ) h : (m) ここで Σ() は よって 上載土の荷重 WS は 以下のようになる WS = = (kN/m) () ボックスカルバートの自重 ボックスカルバートの自重は 次式より求める WB = (B0 H0 - B H) γc WB : ボックスカルバートの自重 (kn/m) H0 : ボックスカルバートの外高 H0 = 3.900(m) B H : ボックスカルバートの内高 H = 3.000(m) γc : コンクリートの単位体積重量 γc = 4.(kN/m 3 ) : ボックスカルバートの内幅 B = 3.000(m) よって ボックスカルバートの自重 WB は 以下のようになる WB = ( ) 4. = 6.700(kN/m) (3) 上載土のせん断抵抗 上載土のせん断抵抗は 各毎 ( 液状化は除く ) に次式により求める [ 砂質土 礫質土 ] QS = Σ(K σv' h tanφ) [ 粘性土 ] QS = Σ(C h) QS : 上載土のせん断抵抗 (kn/m) K : 静止土圧係数 σv': 上載土中央での h : (m) φ : せん断抵抗角 ( ) C : 粘着力 P 4 CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

5 ) 深度 0.000(m)~0.(m) の砂質土について 上載土中央での σv' は σv' よって このでの上載土のせん断抵抗 QS は 以下のようになる QS = tan0.000 = 0.89(kN/m) ) 深度 0.(m)~.(m) の砂質土について 上載土中央での σv' は σv' /=7. 7. よって このでの上載土のせん断抵抗 QS は 以下のようになる QS = tan4.000 = 7.79(kN/m) 3) 上載土のせん断抵抗 上載土のせん断抵抗 QS は 以下のようになる 土質区分 せん断抵抗角 φ( ) 粘着力 C 静止土圧係数 K σv' せん断抵抗 QS(kN/m) QS 砂質土 QS 砂質土 (4) ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 ボックスカルバート側面の摩擦抵抗は 各毎 ( 液状化は除く ) に次式により求める [ 砂質土 礫質土 ] QB = Σ(K σv' h tan 3 φ) [ 粘性土 ] QB = Σ(C h) QB : ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 (kn/m) K : 静止土圧係数 σv': ボックスカルバート側面中央での h : (m) φ : せん断抵抗角 ( ) C : 粘着力 P 5 CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

6 ) 深度.(m)~3.300(m) の砂質土について ボックスカルバート側面中央での σv' は σv' = /= このでのボックスカルバート側面の摩擦抵抗 QB は 以下のようになる QB = tan( ) =.37(kN/m) ) 深度 3.300(m)~5.(m) の粘性土について このでのボックスカルバート側面の摩擦抵抗 QB は 以下のようになる QB = = (kN/m) 3) 深度 5.(m)~5.400(m) の砂質土について このは液状化のため ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 QB3 は考慮しない 4) ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 QB は 以下のようになる 土質区分 せん断抵抗角 φ( ) 粘着力 C 静止土圧係数 K σv' 摩擦抵抗 QB(kN/m) QB 砂質土 QB 粘性土 QB3 砂質土 0. 液状化 ボックスカルバート底面に作用する揚圧力 () 静水圧による揚圧力 ボックスカルバート底面に作用する静水圧による揚圧力は 次式より求める US = γw (ZB - Hw) B0 US : ボックスカルバート底面に作用する静水圧による揚圧力 (kn/m) γw : 水の単位体積重量 γw = 0.0(kN/m 3 ) ZB : ボックスカルバート底面の深度 ZB = 5.400(m) Hw : 地表面からの地下水位 Hw = 3.30(m) よって ボックスカルバート底面に作用する静水圧による揚圧力 US は 以下のようになる US = 0.0 ( ) = (kN/m 3 ) P 6 CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

7 () 過剰間隙水圧による揚圧力 ボックスカルバート底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力は 次式より求める UD = Lu σv' B0 UD : ボックスカルバート底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力 (kn/m) LU : 過剰間隙水圧比 LU = FL -7 (FL ) LU = (FL<) σv': ボックスカルバート底面と同じ深さの土中の FL : 平均 FL 値 FL = ボックスカルバート底面と同じ深さの土中の σv' は ( 粘性土は除く ) σv' 合 計 58. 過剰間隙水圧比 LU は Lu =.000 よって ボックスカルバート底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力 UD は 以下のようになる UD = = 3.800(kN/m) 4. 浮き上がりに対する安全率 浮き上がりに対する安全率は 次式より求める Fs = WS + WB + QS + QB US + UD WS : 上載土の荷重 WS = (kN/m) WB : ボックスカルバートの自重 WB = (kN/m) QS : 上載土のせん断抵抗 QS = 8.6(kN/m) QB : ボックスカルバート側面の摩擦抵抗 QB = 89.77(kN/m) Fs : 上載土の荷重 US : ボックスカルバート底面に作用する静水圧による揚圧力 US = (kN/m) UD : ボックスカルバート底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力 UD = 3.800(kN/m) よって 浮上がりに対する安全率 Fs は 以下のようになる Fs = = O.K - P 7 CIVIL SOFT DEVELOPMENTS CO.,LTD

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