円形標準マンホール 上部斜壁 + 床版タイプ 浮上がりの検討. 設計条件 () 設計地震動 地震動レベル () 概要図 呼び方内径 都型 ( 内径 0cm) 00 00 0 600 0 0.00.0 0.0 0.0.0.70 0 60 00 60 60 00.0.0 00 00 00 00 00 P
() マンホール条件 ) 寸法諸元 6 7 種類 呼び名 高さ モル 上部 下部 タル 外径 内径 外径 内径 円形マンホールふた 丸型鉄ふた600 T 0 0 6 6 0 600 調整コンクリート 0-00 600 00 600 調整ブロック 600 00 00-00 600 00 600 斜壁 600C 600 0 00 600 00 900 直壁 900B 600 0 00 900 00 900 円形床版 都型内径 0cm 0 0 00 900 00 00 側壁 00-00 00 00 00 底版 円形 00-700 00 700 00 ) 諸元 [ 円形マンホールふた ] T D 呼び名 t t D D T T t t t W 丸型鉄ふた 600 T 600 6 0 0 0 0 0 0 0.90 [ 調整ブロック ] T t D T D 呼び名 D T W 600 00 600 0 00.69 P
[ 斜壁 ] f T D t g g t f t T D 呼び名 D D T T t t t f f g g W 600C 900 600 0 0 0 0 60 9 6 69 90 600.6 [ 直壁 ] 呼び名 g t D f T T t f g W 900B 900 0 0 90 600.677 D [ 円形床版 ] D e T D 呼び名 D D T e W 都型内径 0cm 00 900 00 0 0.0 P
) コンクリートの材料条件 名称組立マンホール側壁コンクリート底版コンクリートインバートコンクリート調整コンクリートモルタル 単位体積重量 γc(kn/m ).0.0.0.00.00.00 ) 管きょ条件 管 名称 形状 土被り 管種 呼び径 内径 管厚 (m) 流出管 下水道推進工法用鉄筋コンクリート管 A- E 形 00 00 0. 流入管 下水道推進工法用鉄筋コンクリート管 A- E 形 00 00 0. () 埋設条件 地表標高 GL-(m) マンホール躯体高さ (m) 地下水位 w(m) 水の単位体積重量 γw(kn/m ).000.00.900 層厚 (m).000 土質区分 砂質土.00 砂質土.600 礫質土.0 地表面.700 0.0.0.0 0.0.0 7.00 砂質土.00.600 粘性土.000 P
() 土質条件 ) 土質データ 調査名標準土質モデル ( タイプⅡ) 層 層厚 土質 単位体積重量 区分 大気中 水中 地下水位以下 (m) γt(kn/m ) γt'(kn/m ) γst(kn/m ).000 砂質土 7.000.000.000.00 砂質土 7.000.000.000.600 礫質土 9.000 0.000 0.000 7.00 砂質土.000 9.000 9.000.600 粘性土 6.000 7.000 6.000 ) 埋戻し土 土質区分大気中 γt(kn/m ) 単位体積重量内部静止 水中 地下水位以下 摩擦角 γt'(kn/m ) γst(kn/m ) φ( ) 土圧係数 K 砂質土.000 9.000 0.000 0 0. ) 液状化の判定 層 ) FL 値 層 層厚 h(m) 土質区分 液状化 判定.000 砂質土非液状化層.00 砂質土液状化層.600 礫質土液状化層 7.00 砂質土液状化層.600 粘性土非液状化層 土質区分 深度 (m) N 値 液状化に対する 抵抗率 FL 砂質土 0.00 -.00 7 0. 礫質土.00 0 0.66.00.9.00 0. 砂質土.00 0.0 6.00.7 7.00 6 0.70.00 0. 9.00 0.90 0.00 0..00 0 0.7 粘性土.00 -.00 7.00.00 6.00 7.00 P
. 浮上がりに抵抗する力 () マンホールの自重 ) 上部マンホール自重 上部マンホール自重は次の通りである 6 種類 呼び名 高さ (m) 円形マンホールふた 丸型鉄ふた600 T 0.0 0.90 計算式 重量 + π (0.0-0.600 ) 0.00.00 0.960 調整コンクリート 0.00 π (.00-0.600 ) 0.00.00 0. 調整ブロック 600 00 0.00.69 斜壁 600C 0.60.6 + π (.00-0.900 ) 0.00.00.7 直壁 900B 0.60.677 + π (.00-0.900 ) 0.00.00.7 円形床版 都型内径 0cm 0.60.0 + π (.00 -.00 ) 0.00.00.6.9 ) 下部マンホール自重 下部マンホール自重は次の通りである 7 ) インバート自重 種類 呼び名 高さ (m) 側壁.00 底版円形 0.00 インバート自重は次の通りである 計算式重量 π (.00 -.00 ).00.0 0.0 π.700 0.00.0.0 9.0 種類 高さ (m) インバート重量 0.6 π.00 計算式 重量 0.6.00.6.6 P 6
) 流出管の控除重量 流出管の控除重量は次の通りである 7.790 0.0 管 7 ) 流入管の控除重量 種類 計算式 重量 控除重量 - π.0 0.00.0-9.906 インバート控除重量 - π.00 0.900.00-9.6-9.7 流入管の控除重量は次の通りである 7.770 0 0.00.0 管 7 種類 計算式 重量 控除重量 - π.0 0.00.0-9.906 インバート控除重量 - π.00 0.900.00-9.6-9.7 6) マンホールの自重 よって マンホールの自重 WB は以下のようになる WB =.9 + 9.0 +.6-9.7-9.7 = 6.7 P 7
() マンホールにかかる上載土の荷重 マンホールにかかる上載土の荷重は次式により求め その総和により算定する WM = Σ{(A h - V) γt} ここに WM : 上載土の荷重 A : 載荷面積 (m ) h : 層厚 (m) V : 層厚に対する体積 (m ) γt : 土の単位体積重量 (kn/m ) マンホールにかかる上載土の荷重 WM は以下のようになる 層 深度 層厚 土の単位 荷重 上載 体積重量 面積 体積 荷重 (m) h(m) γt(kn/m ) A(m ) V(m ) WM 0.000~0.0 0.0.000. 0.09.90 0.0~0.0 0.00.000. 0.00 0.6 0.0~0.0 0.00.000. 0.09 6. 埋戻し土 0.0~0.0 0.60.000. 0.. よって 上載土の荷重 WS は以下のようになる WS = WM WS = 00. () 非液状化層による上載土のせん断抵抗 ) 各層中央での有効上載圧 0.0~.000 0.60.000. 0. 0.7.000~.0 0.0 0.000. 0.9.6 床版より上部にある各層中央での有効上載圧 σv は以下のようになる 層 埋戻し土 6 土 質 区 単位体積重量 大気中 γt 水中 γt' 深度 層厚 00. 分 (kn/m ) (kn/m ) (m) (m) (kn/m ) (kn/m ) (kn/m ) (kn/m ) 砂質土.000 9.000 0.000~0.0 0.0.60 0.000.00.00 0.0~0.0 0.00 0.0.60 0.090.0 0.0~0.0 0.00.00.0 0.900.0 0.0~0.0 0.60 0.90.0.90 9.60 0.0~.000 0.60.0.0.0 6.60.000~.0 0.0.00.000.0 0.0.0~.700 0.0.0.00..7.700~.70 0.00 0.090.00 0.0. h 重量 層厚 層上端 有効 上載圧 重量 層厚 / 層中央 有効 上載圧 P
) 非液状化層による上載土のせん断抵抗 非液状化層による上載土のせん断抵抗 QSM は床版より上部にある非液状化層による上載土のせん断抵抗を次式により求め その総和により算定する [ 砂質土 礫質土 ] [ 粘性土 ] QSM = K σv A tanφ QSM = C A ここに QSM : 非液状化層のせん断抵抗力 C : 粘着力 (kn/m ) K : 静止土圧係数 σv : 層中央での有効上載圧 (kn/m ) φ : 内部摩擦角 ( ) A : 土の側面積 (m ) 床版より上部にある非液状化層による上載土のせん断抵抗 QSM は以下のようになる 層土粘着力内部静止土の層中央液状化せん断 埋戻し土 質 区 分 C (kn/m ) 摩擦角 φ ( ) 土圧 係数 K 側面積 A (m ) 有効上載圧 σv (kn/m ) の判定 抵抗力 QSM 砂質土 0.0 0.00 0.90.00 非液状化層 0. よって 非液状化層による上載土のせん断抵抗 QS は以下のようになる QS = QSM QS = 9.6 0.07.0 非液状化層 0.09 0.7.0 非液状化層 0.70.99 9.60 非液状化層.7.06 6.60 非液状化層.76.9 0.0 液状化層 9.6 P 9
() 非液状化層によるマンホール側面の摩擦抵抗力 ) 各層中央での有効上載圧 各層中央での有効上載圧 σv は以下のようになる 6 7 層 埋戻し土 土質区分 単位体積重量深度層厚重量層上端重量層中央大気中水中 有効 有効 γt γt' h 層厚上載圧層厚 / 上載圧 (kn/m ) (kn/m ) (m) (m) (kn/m ) (kn/m ) (kn/m ) (kn/m ) 砂質土.000 9.000 0.000~0.0 0.0.60 0.000.00.00 0.0~0.0 0.00 0.0.60 0.090.0 0.0~0.0 0.00.00.0 0.900.0 0.0~0.0 0.60 0.90.0.90 9.60 0.0~.000 0.60.0.0.0 6.60.000~.0 0.0.00.000.0 0.0.0~.700 0.0.0.00..7.700~.70 0.00 0.090.00 0.0..70~.00 0.90.0.90.6 7.0.00~.0.0.90 9.700.9 0.99.0~.900 0.090 0.0.90 0.0.69.900~.0 0.0.90.00 0.9.0 ) 非液状化層によるマンホール側面の摩擦抵抗力 非液状化層によるマンホール側面の摩擦抵抗力 QBM は次式により求め その総和により算定する [ 砂質土 礫質土 ] QBM = K σv A tan φ [ 粘性土 ] QBM = C A ここに QBM : 非液状化層によるマンホール側面の摩擦抵抗力 C : 粘着力 (kn/m ) K : 静止土圧係数 σv : 層中央での有効上載圧 (kn/m ) φ : 内部摩擦角 ( ) A : マンホールの側面積 (m ) 非液状化層によるマンホール側面の摩擦抵抗力 QBM は以下のようになる 層 6 7 埋戻し土 土質区分 粘着力 C (kn/m ) 内部摩擦角 φ ( ) 静止土圧係数 K 躯体の側面積 A (m ) 層中央 液状化 有効上載圧 の判定 σv (kn/m ) 砂質土 0.0 0.00..7 液状化層 0.07. 液状化層. 7.0 液状化層.9 0.99 液状化層 0.76.69 液状化層.7.0 液状化層 摩擦抵抗力 QBM 0.000 P 0
よって 非液状化層による摩擦抵抗力 QB は以下のようになる QB = QBM QB = 0.000 P
. マンホール底面に作用する揚圧力 () 静水圧による揚圧力 マンホール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 = Σ(γw V) ここに US : マンホール底面に作用する静水圧による揚圧力 γw : 水の単位体積重量 γw = 0.0(kN/m ) V : 地下水位以下のマンホールの体積 (m ) 深度 Z(m) 高さ (m) 体積 V(m ).000~.0 0.0 0.9 6.0~.70 0.60.76 7.70~.0.00.0.0~.0 0.00.7 7. よって マンホール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 7. = 7.0 () 過剰間隙水圧による揚圧力 マンホール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' A ここに UD : マンホール底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力 LU : 過剰間隙水圧比 LU = FL -7 (FL ) LU = (FL<) σv': マンホール底面と同じ深さの土中の有効上載圧 (kn/m ) A : マンホールの底面積 A =.76(m ) FL : 地下水位から深さ0mまでの土層のうち粘性土層を除く土層の平均 FL 値 ここで 平均 FL 値 ( 単純平均 ) は 深度 Z(m) 抵抗率 FL.00 0..00 0.66.00.9.00 0..00.0 6 6.00.7 7 7.00 0.70.00. 9 9.00 0.90 0 0.00 0. 平均値.00 0.7. P
マンホール底面と同じ深さの土中の有効上載圧 σv' は 層 土の単位体積重量 γt(kn/m ) 層厚 h(m) 有効上載圧 σv'(kn/m ) 7.000.000 7.000.000.00 0.00 0.000.600 6.000 9.000 0.0.90 合 計.90 過剰間隙水圧比 LU は LU =. -7 = 0.06 よって マンホール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 = 0.06.90.76 = 0.6. 浮上がりに対する安全率 浮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 ここに Fs : 浮上がりに対する安全率 WS : 上載土の荷重 WS = 00. WB : マンホールの自重 WB = 6.7 QS : 上載土のせん断抵抗力 QS = 9.6 QB : マンホール側面の摩擦抵抗力 QB = 0.000 US : マンホール底面に作用する静水圧による揚圧力 US = 7.0 UD : マンホール底面に作用する過剰間隙水圧による揚圧力 UD = 0.6 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 = 00. + 6.7 + 9.6 + 0.000 7.0 + 0.6 =.79. - O.K - P