波による防波堤周辺地盤の強度低下と堤体の安定性に関する研究

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1.変動水圧作用下における構造物周辺地盤の応力状態を,浸透流を考慮した弾性砂層モデルによって解析し,地盤の強度低下特性を検討した。その結果,水圧下降時には構造物周辺地盤に引張領域が発生し,それと同時にその領域において,間障水圧が砂を構造物下部から周辺部へ押し出すよすに作用する状態が現われることが明らかになった。このことは構造物下部の砂の吸い出しとそれにともなう構造物の沈下現象を力学的に解析していくうえで重要な手がかりを得たものといえる。2.防波堤形式の違いによる周辺地盤の応力状態を比較検討した結果,直立堤周辺部に混成堤の場合に較べてより不安定になることが明らかとなった。また,シルト質の地盤上に防波堤を設置する場合,構造物下部領域を砂で置換すると安定性が増大するが,その置換の目安としては,砂層厚さを半波高程度以上とすれば効果的であることが示された。3.構造物の沈下防止対策として,構造物周辺の水圧分布の改善という観点から,構造物下部においても構造物がない部分の砂層表面に作用する水圧と同様な水圧が発生するように,構造物に進水性をもたせることを提案した。実験の結果,沈下量は不透水性の構造物の場合に較べて減少し,この方法の妥当性が明らかにされた。4.コンクリ-トブロックの沈下防止策として,ブロック底面を円錘形にすることが有効であることが経験的に知られている。このことを検記するために各種底面形状のコンクリ-トブロックについて沈下実験をおこなった。その結果,同じ根入れ深さの場合には水平底に較べてむしろ沈下は促進されることが示された。このことは,円錘形にすることの効果は,ある根入れ深さをもつ水平底ブロックに円錘形の構造物を付加することにより根入長を増大させる効果をもつという意味と解釈される。