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公開番号2024104137
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2023008215
出願日2023-01-23
発明の名称先端抵抗評価方法
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類E02D 5/30 20060101AFI20240726BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】杭の先端部を支持する薄い砂質土層の下に粘性土層が存在する地盤条件において、埋込杭の先端抵抗を評価するための先端抵抗評価方法を提案する。
【解決手段】粘性土層からなる下層支持層L2に砂質土層からなる上層支持層L1が積層されてなる支持層に支持される埋込杭1の先端抵抗評価方法である。埋込杭1の先端部には、上層支持層L1に少なくとも一部が挿入された根固め部2が形成されていて、根固め部2の先端荷重度と根固め部2の周面荷重度との合計を埋込杭1の先端抵抗として評価する。このとき、先端荷重度は、根固め部2の直下の上層支持層L1内に想定される円錐台状土塊4の下層支持層L2との接地面での底面抵抗である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
粘性土層からなる下層支持層に砂質土層からなる上層支持層が積層されてなる支持層に支持される埋込杭の先端抵抗評価方法であって、
前記埋込杭の先端部には、前記上層支持層に少なくとも一部が挿入された根固め部が形成されていて、
前記根固め部の先端荷重度と、前記根固め部の周面荷重度との合計を、前記埋込杭の先端抵抗として評価するものとし、
前記先端荷重度は、前記根固め部の直下の前記上層支持層内に想定される円錐台状土塊の前記下層支持層との接地面での底面抵抗であることを特徴とする、先端抵抗評価方法。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記先端荷重度と先端沈下比との関係を、初期剛性と最大支持力で規定されるＫｏｎｄｎｅｒ型の双曲線関数で表し、先端沈下比に基づいて前記先端荷重度を求めることを特徴とする、請求項１に記載の先端抵抗評価方法。
【請求項３】
前記周面荷重度と先端沈下比との関係を、初期剛性と最大周面抵抗力で規定されるＫｏｎｄｎｅｒ型の双曲線関数で表し、先端沈下比、根固め部の長さ径比、根固め部の平均極限周面抵抗力度および周辺地盤平均せん断弾性係数に基づいて前記周面荷重度を求めることを特徴とする、請求項１に記載の先端抵抗評価方法。
【請求項４】
前記先端荷重度は、式１により算出することを特徴とする、請求項１に記載の先端抵抗評価方法。
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2024104137000009.tif
104
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【請求項５】
前記周面荷重度は、式２により算出することを特徴とする、請求項１に記載の先端抵抗評価方法。
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2024104137000010.tif
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156

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋込杭の先端抵抗評価方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
地盤に形成された掘削孔に既製杭を挿入して建て込む埋込杭では、掘削孔先端部に根固め液を注入して、杭先端部に根固め部を形成する場合がある。この場合、掘削孔の先端は支持層に到達させておき、根固め部は支持層に挿入させた状態で形成する。
このような埋込杭は、杭に作用する荷重によって過大な沈下が生じることが無いように、十分な先端支持力を確保する必要がある。そのため、埋込杭の先端支持力を予め評価する必要がある。
埋込杭の先端支持力の評価方法として、杭先端面積に先端平均Ｎ値および先端支持力係数を乗じることで、先端支持力を算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
なお、杭の先端部を支持する支持層がやや薄い砂質土層の場合には、杭下方の砂質土層厚Ｈの先端径Ｄに対する比Ｈ／Ｄが減少するにつれて、杭の下方に形成される円錐台状の砂質土層の土塊が砂質土層の下に積層された粘性土層に貫入する破壊を伴う可能性が高まる。このような破壊が生じると、支持力が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１６８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、杭の先端部を支持する薄い砂質土層の下に粘性土層が存在する地盤条件において、埋込杭の先端抵抗を評価するための先端抵抗評価方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明の先端抵抗評価方法は、砂質土層（礫質土も含む）からなる上層支持層と粘性土層からなる下層支持層とが積層された支持層に支持される埋込杭の先端抵抗評価法であって、前記埋込杭の先端部には前記上層支持層に少なくとも一部が挿入された根固め部が形成されていて、前記根固め部の先端荷重度と前記根固め部の周面荷重度との合計を前記埋込杭の先端抵抗として評価するものである。前記先端荷重度は、前記根固め部の直下の前記上層支持層内に想定される円錐台状土塊の前記下層支持層との接地面での底面抵抗である。
前記先端荷重度と先端沈下比との関係は、例えば式１に示すように、初期剛性と最大支持力で規定されるＫｏｎｄｎｅｒ型の双曲線関数で表すことができる。つまり、先端荷重度は、先端沈下比に基づいて求めることができる。
また、前記周面荷重度と先端沈下比との関係は、例えば式２に示すように、初期剛性と最大周面抵抗力で規定されるＫｏｎｄｎｅｒ型の双曲線関数で表すことができる。つまり、周面荷重度は、先端沈下比、根固め部の長さ径比、根固め部の平均極限周面抵抗力度および周辺地盤平均せん断弾性係数に基づいて求めることができる。
かかる先端抵抗評価方法によれば、根固め部の直下に想定される円錐台状の土塊の底面抵抗、および、根固め部外周面と地盤との摩擦抵抗からなる周面抵抗とにより根固め部の先端抵抗を求めることで、薄層支持の変形特性を考慮した合理的な評価結果を得ることができる。
【０００６】
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【０００７】
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2024104137000003.tif
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【発明の効果】
【０００８】
本発明の先端抵抗評価方法によれば、薄い砂質土層の下に粘性土層が積層された２層地盤に埋込杭の先端部を支持させる場合における先端抵抗を合理的に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態に係る埋込杭の下端部を示す概念図である。
先端抵抗評価方法の説明図であって、（ａ）は先端荷重度と先端沈下比の関係を示すグラフ、（ｂ）は断面図である。
初期剛性の算出方法の説明図である。
（ａ）は本実施形態の先端抵抗評価方法と載荷試験結果との比較検討時の検討対象の概要図、（ｂ）は根固め部の拡大図である。
（ａ）は本実施形態の先端抵抗評価方法の評価結果と載荷試験結果との比較結果を示すグラフ、（ｂ）は先端抵抗評価方法の評価結果、載荷試験結果およびＡＩＪ推奨式の算定結果の比較結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態では、薄い砂質土層（上層支持層Ｌ１）の下に過圧密である粘性土層（下層支持層Ｌ２）が積層された２層地盤を想定し、当該２層地盤に支持される既製杭（埋込杭１）について説明する。図１に埋込杭１の先端部（下端部）を示す。本実施形態において、砂質土層は、細粒分（粒径０．０７５ｍｍ未満）が５０％未満で、かつ、礫（粒径２～７５ｍｍ）が砂（粒径０．０７５～２ｍｍ）より少ない土層である。また、粘性土層は、細粒分（粒径０．０７５～７５ｍｍ）が５０％以上の土層である。
図１に示すように、埋込杭１の先端部には、上層支持層Ｌ１に少なくとも一部が挿入された根固め部２が形成されている。根固め部２は、地盤Ｇに形成された掘削孔３の孔壁と、埋込杭１の外面との隙間に注入されたソイルセメントにより形成されている。埋込杭１は、想定される上載荷重に対して、十分な先端抵抗を確保できるように設計する。
（【００１１】以降は省略されています）

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