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公開番号2025181762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2025088592
出願日2025-05-28
発明の名称地盤の評価方法及び格子状改良体の仕様を決定する方法
出願人鹿島建設株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類E02D 1/00 20060101AFI20251204BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】地盤の特性を示すパラメーターを反映させつつ、計算負荷の増大を抑制しながら地盤を評価する。
【解決手段】地盤100の評価方法は、液状化が想定される領域を含む格子内地盤81を囲む格子状改良体1の仕様を設定する第1評価工程(S121)と、格子状改良体1を模擬するモデル成分及び格子内地盤81を模擬するモデル成分を含む地盤力学モデル100Mを定義する第2評価工程(S122)と、地盤力学モデル100Mを用いて、格子内地盤81に生じる等価繰返しせん断応力度(τ_d)を得る第3評価工程(S123)と、等価繰返しせん断応力度(τ_d)を利用して格子内地盤81の液状化が生じるか否かを評価する液状化安全率(F_L値)を得る第4評価工程(S13)と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
液状化が想定される領域を含む格子内地盤を囲む格子状改良体の仕様を設定する第１評価工程と、
前記格子状改良体を模擬するモデル成分及び前記格子内地盤を模擬するモデル成分を含む地盤力学モデルを定義する第２評価工程と、
前記地盤力学モデルを用いて、前記格子内地盤に生じる等価繰返しせん断応力度（τ
ｄ
）又は等価繰返しせん断ひずみ（γ）を得る第３評価工程と、
前記等価繰返しせん断応力度（τ
ｄ
）を利用して前記格子内地盤の液状化が生じるか否かを評価する液状化安全率（Ｆ
Ｌ
値）を得る、又は、前記等価繰返しせん断ひずみ（γ）を利用して前記格子内地盤に生じる水平変位（Ｄ
ｃｙ
）を得る第４評価工程と、を有する地盤の評価方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第２評価工程では、
前記格子状改良体を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素と、
前記格子内地盤を模擬するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、により前記地盤力学モデルを定義する、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項３】
前記第３評価工程は、
前記地盤力学モデルを用いて第１せん断応力度（τ
ｓ１
）を得る工程と、
前記格子状改良体の外側に存在する液状化した格子外地盤に起因して、前記格子状改良体に生じる第２せん断応力度（τ
ｓ２
）を得る工程と、
前記第１せん断応力度（τ
ｓ１
）に前記第２せん断応力度（τ
ｓ２
）を加算する工程と、を含む、請求項２に記載の地盤の評価方法。
【請求項４】
前記第２評価工程では、
前記格子状改良体を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素と、
前記格子内地盤を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、
前記格子状改良体の外側に存在する格子外地盤を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、により前記地盤力学モデルを定義する、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項５】
前記第３評価工程は、
前記地盤力学モデルを用いて第１せん断応力度（τ
ｓ１
）を得る工程と、
液状化した前記格子外地盤に起因して、前記格子状改良体に生じる第２せん断応力度（τ
ｓ２
）を得る工程と、
前記第１せん断応力度（τ
ｓ１
）に前記第２せん断応力度（τ
ｓ２
）を加算する工程と、を含む、請求項４に記載の地盤の評価方法。
【請求項６】
前記格子状改良体及び前記格子内地盤の下方には、非液状化層が存在し、
前記第２評価工程では、
前記格子状改良体を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素と、
前記格子内地盤を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、
前記非液状化層を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、により前記地盤力学モデルを定義する、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項７】
前記格子状改良体及び前記格子内地盤の下方には、非液状化層が存在し、
前記第２評価工程では、
前記非液状化層以浅の前記格子状改良体を模擬するモデル成分を構成するせん断ばね要素と、
前記非液状化層以浅の前記格子内地盤を模擬するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、
前記格子状改良体の外側に存在する格子外地盤を模擬するせん断ばね要素及び軸方向ばね要素と、により前記地盤力学モデルを定義する、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項８】
前記格子状改良体は、前記格子内地盤を囲む境界部改良体と、前記境界部改良体に囲まれた格子内地盤に設けられる格子内改良体と、によって構成される、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項９】
前記格子状改良体は、前記格子内地盤を囲む境界部改良体のみによって構成される、請求項１に記載の地盤の評価方法。
【請求項１０】
前記格子状改良体は、前記格子内地盤を囲む境界部改良体と、前記境界部改良体に囲まれた格子内地盤に設けられる格子内改良体と、によって構成され、
前記格子内改良体は、断面の長辺が外力の方向に沿う面内改良体と、断面の短辺が外力の方向に沿う面外改良体と、を含む、請求項１に記載の地盤の評価方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の評価方法及び格子状改良体の仕様を決定する方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
地盤の液状化に関し、液状化が生じるか否かを予測する手法が検討されている。また、液状化の発生が予測される場合には液状化を抑制するための地盤改良といった手法が検討されている。
【０００３】
例えば、液状化が生じるか否かを予測する手法として、いわゆるＦ
Ｌ
値を用いた評価がある。Ｆ
Ｌ
値は、評価対象である地盤に定義される液状化に対する抵抗値（τ
Ｌ
）を、地震に起因して当該地盤に生じる等価繰返しせん断応力度（τ
ｄ
）で除した値である。この手法では、Ｆ
Ｌ
値が１以下の場合には液状化が生じる可能性があると評価する。換言すると、抵抗値（τ
Ｌ
）より等価繰返しせん断応力度（τ
ｄ
）が大きい場合には液状化が生じる可能性があると評価する。一方、Ｆ
Ｌ
値が１より大きい場合には液状化が生じる可能性がないと評価する。換言すると、抵抗値（τ
Ｌ
）より等価繰返しせん断応力度（τ
ｄ
）が小さい場合には液状化が生じる可能性がないと評価する。
【０００４】
液状化が生じる可能性がある場合には、液状化を抑制するための対策を地盤に施す。液状化を抑制するための対策として、いくつかの原理と、いくつかの工法とが提案されている。そして、原理と工法との組み合わせに応じて、代表的な工法が確立されている。例えば、地盤を改質（固化）させる原理を採用すると共に、当該改質を固結工法によって実現するものとして、格子状改良が挙げられる。
【０００５】
深層混合処理工法を用いた格子状改良に対応する液状化の評価方法として、いくつかの評価方法が提案されているものの、確立された評価方法は今のところ存在しない。特許文献１、２、３及び非特許文献１、２、３は、上述したＦ
Ｌ
値を用いた簡易的な評価の手法を提案する。これらの評価の手法では、ある地盤のせん断剛性低下率（Ｇ/Ｇ
０
－γ曲線）を利用して、液状化層の深さ及び格子間隔等をパラメーターとして解析を行う。そして、解析の結果を統計的に処理することで、液状化対策に必要な格子状改良体の仕様算定式を得る。
【０００６】
例えば、特許文献１は、Ｆ
Ｌ
値を用いた液状化簡易判定法を基にした格子間隔の簡易算定法を提供する。特許文献１の算定法は、液状化防止のための格子状改良地盤における改良体の剛性及び液状化層の厚さを加味して適正な格子間隔を簡易的に算定する。
【０００７】
また、特許文献２は、液状化強度及び変形量を簡易に評価する方法を提供する。特許文献２の算定法は、バットレス状改良体や格子状改良体もしくは柱状改良体といった部分改良地盤を対象としている。特許文献２の算定法は、まず、部分改良地盤を単位周期構造体の集合体として築造する。次に、数学的均質化理論に基づいてその単位周期構造体の剛性を求める。この単位周期構造体の剛性を部分改良地盤全体の等価剛性と仮定する。そして、築造後の部分改良地盤に作用する外力と、この等価剛性と、を用いて部分改良地盤の変形量を事前に予測する。
【０００８】
また、非特許文献１では、格子状改良の液状化対策として、改良率５０％を推奨している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特許第４６０５８５６号
特許第５１９０６５５号
特許第５７５８８３７号
特許第５０８８６１９号
【非特許文献】
【００１０】
日本建築学会、「建築基礎のための地盤改良設計指針案」、第１版、日本、一般社団法人日本建築学会、２００６年１１月、１００～１１３ページ。
一般社団法人日本建築センター及び一般社団法人ベターリビング及び日本建築学会、「建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針」、第１版、日本、一般社団法人日本建築センター及び一般社団法人ベターリビング、２０１８年１１月３０日、１１４～１２７ページ。
日本建築学会、「建築基礎構造設計指針」、第３版、日本、一般社団法人日本建築学会、２０１９年１１月、４９～５５ページ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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