2006/11/20 出題分

<ケース1:A点>
地下水位面上なので静水圧は生じない.すなわち,

である.よって,全応力と有効応力は等しくなり,砂層の単位体積重量と厚さより,

が得られる.

<ケース1:B点>
A点の全応力に,レキ層の総重量を加算すると,

となる.水圧は,地下水面からの水深に水の単位体積重量を乗じて,

が得られる.また,有効応力の原理より,全応力から水圧を差し引いて有効応力を計算する.



<ケース2:A点>
水位が地表面上にあるため,全応力の計算は水のみの重量も考慮して計算する.水圧を上昇した水位分だけ加算して計算する.



<ケース2:B点>
上の結果に,レキ層の重量と水圧を加算してそれぞれ求める.


<補足>
n層からなる水平地盤内の鉛直全応力は各層毎の単位断面をもつ土柱の重量と等しく,総和記号を使って下式で表すことができる.

静水圧時の間隙水圧は,地下水面から求める点までの深さに水の単位重量を乗じて,

で得られる.鉛直有効応力は,Terzaghiの有効応力の原理により,

で計算できる.以上の概念は,地盤工学において最重要事項のひとつであり,必ず理解しておくこと.この後に学ぶ圧密やせん断を理解して設計計算をおこなうためには,この有効応力の概念を知り,その計算ができることが前提である.

このプロセスによって有効応力を計算してみよう.

各層の水中重量はそれぞれ,

である.よって,ケース1のB点の鉛直有効応力は,

となり,ケース2の各点の有効応力は下式で得られる.

計算ミスを防ぐため,紹介した両方のプロセスで計算を実行し,確認するとよい.

有効応力は,地盤工学においてもっとも重要な概念である.これをしっかりと理解し,確実に計算できるようにしておきたい.

戻る

Copyright(c) 2001-2006 HOSAKA Yoshinori All Rights Reserved.