液状化の判定方法について知ろう!

液状化判定式

各深さにおける液状化の判定は,(1)式により行う。

Fl=(τl/σ’z)/(τd/σ’z)

τl/σ’z:液状化抵抗比 (6)式参照
τd/σ’z:等価な繰り返しせん断応力比 (2)式参照

(1)式から求めた Fl 値が 1 より大きくなる土層は液状化の可能性はないと判断し, Fl が 1 以下となる場合は可能性があると判断する。 Fl の値が小さいほど液状化に対する抵抗力が小さく,また Fl 値が 1 を切る土層が厚いほど液状化による危険度が高くなると判断する。

等価な繰返しせん断応力比

検討地点の地盤内の各深さに発生する等価な繰返しせん断応力比は(2)式から求める。

τd/σ’z=r(αmax/g)(σz/σ’z)    (2)

τd:水平面に生じる等価な一定繰返しせん断応力振幅(kN/m2)
σ’z:検討深さにおける有効土被り圧(鉛直有効応力)(kN/m2)
σz:検討深さにおける全土被り圧(鉛直全応力)(kN/m2)
αmax:地表面における設計用水平加速度(m/s2)
g:重力加速度(9.8m/s2)
rn:等価の繰返し回数に関する補正係数
  rn=0.1(M-1) M:マグニチュード
rd:地盤が剛体でないことによる低減係数
  rd=1-0.015z z:地表面からの検討深さ

補正 N 値

対応する深度の補正 N 値(Na)は(3)式から求める。

Na=N1+ΔNf   (3)

N1:換算N 値
ΔNf:細粒分含有率Fc に応じた補正N 値増分

N1=CN・N      (4)
CN= √100/σ’z     (5)
CN:拘束圧に関する換算係数
N :N 値

液状化抵抗比

液状化抵抗比 τ l / σ’z は補正 N 値(Na)を用いて(6)式のように算定できる。
(6)式は飽和土層のせん断ひずみ振幅5%時の実験結果より求められたものである.文献3)では(6)式が図で示されている。

τl/σ’z=αCr{16√Na/100+(16√Na/Cs)n}      (6)

α=0.45、Cr=0.57、n=14、Cs=94-19logγ、γ=5%

参考文献

3)Tokimatsu, K. and Yoshimi, Y. : Empirical correlation of soil liquefaction based on SPT N value and fines content, Soils and Foundations Vol.23, p p.56 74, 1983 .12

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