JP3899412B2 - 補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法およびその装置 - Google Patents
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Description
刊行物名「道路土工−のり面工・斜面安定工指針」発行日「平成11年10月1日改訂版第6刷」 編集発行所「財団法人日本道路協会」 発行所「丸善株式会社出版事業部」
図1は本発明に係る補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法を実行するためのシステムブロック図であり、1はCPU等の演算処理手段にして、図2に示すフローチャートの動作を行う。
先ず、図3に示す斜面aを斜面bに掘削しようとする場合、該斜面における地盤の単位体積当たりの重量γや土質の粘着力c、せん断抵抗角φ、水位、設計水平震度、地層情報等から地盤諸定数を取得し、該取得した各種の初期データを地盤諸定数入力部2によって入力する(ステップS1)。次いで、現地の斜面形状を斜面形状入力部2によって入力する(ステップS2)。
2 地盤諸定数の取得と入力部
3 斜面形状入力部
4 アンカー等補強部材の種類選択入力部
5 アンカー設置位置・長さ・角度入力部
6 地盤諸定数の偏差値(ばらつき)の入力部
7 候補案の選択条件入力部
8 候補案から最適案を選択するための計算条件等の入力部
9 演算結果入出力部
Claims (14)
- 掘削しようとする斜面における単位体積当たりの重量や土質の粘着力、せん断抵抗角、水位、設計水平震度、地盤強度等から地盤の地盤諸定数を取得する地盤諸定数取得ステップと、掘削しようとする斜面の形状から安全率の最小なすべり面を判断する判断ステップと、前記地盤諸定数を有した斜面のすべり面に設置する補強部材の補強部材情報を入力する補強部材情報入力ステップと、該補強部材を設置した斜面について補強部材を含む補強斜面全体の安全率を算出する安全率算出ステップと、前記掘削しようとする斜面の形状を変化させる斜面形状変化ステップと、前記変化させた斜面に対し補強部材を追加及び/ 又は変更を行う補強部材情報追加変更ステップと、前記形状を変化させるとともに、補強部材を追加及び/ 又は変更させた斜面について、地盤諸定数を信頼性理論に基づいてばらつかせて最小すべり面を変化させて該補強斜面全体の安全率と破壊確率を演算する安全率・破壊確率算出ステップを有することを特徴とする補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記破壊確率を計算する過程は、地盤諸定数を信頼性理論に基づいてばらつかせて最小すべり面を変化させて補強斜面全体の安全率と破壊確率を演算するステップであり、前記補強部材のうち、斜面全体の安全性に寄与しているものと、寄与していないものを寄与の有無とその寄与の程度を算出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記補強斜面全体の安全状態及び/ 又は性能が満足されるまで、前記斜面形状変化ステップと、前記補強部材追加変更ステップと、前記安全率・破壊確率算出ステップを繰り返し行うことを特徴とする請求項1記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記補強部材の位置、寄与の程度を出力することを特徴とする請求項3記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記出力は、前記補強部材の位置、寄与の程度を数字又は視覚的な重み付けして表すようにしたことを特徴とする請求項4記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記補強材情報は、補強材の種類、費用、施工の難易度等を含み、前記出力は、前記入力条件において補強部材を用いた斜面補強を施工する斜面形状において斜面を安定させることができる前記補強部材の本数、設置密度、設置位置、長さ、強度、施工経費、施工期間、安全率・破壊確率と補強部材の種類に基づき期待総費用を算出し、これらを出力することを特徴とする請求項4記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 前記補強斜面全体の安全状態、性能及び/ 又は期待総費用が条件を満たす設計案の候補を提示するため、前記補強部材情報追加変更ステップと、前記安全率・破壊確率算出ステップと、前記出力ステップを繰り返し行うことを特徴とする請求項6記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 安全率・破壊確率、工期、施工経費、施工の難度等の項目毎に順位付けを行うとともに最適化手法等により、条件に合った最良の設計を提示することができることを特徴とする請求項6記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援方法。
- 掘削しようとする斜面における単位体積当たりの重量や土質の粘着力、せん断抵抗角、水位、設計水平震度、地盤強度等から地盤の地盤諸定数を取得する地盤諸定数取得手段と、掘削しようとする斜面の形状から安全率の最小なすべり面を判断する判断手段と、前記地盤諸定数を有した斜面のすべり面に設置する補強部材の補強部材情報を入力する補強部材情報入力手段と、該補強部材を設置した斜面について補強部材を含む補強斜面全体の安全率を算出する安全率算出手段と、前記掘削しようとする斜面の形状を変化させる斜面形状変化手段と、前記変化させた斜面に対し補強部材を追加および又は変更を行う補強部材追加変更手段と前記形状を変化させるとともに、補強部材を追加および又は変更させた斜面について、地盤諸定数を信頼性理論に基づいてばらつかせて最小すべり面を変化させて該補強斜面全体の安全率と破壊確率を演算する安全率・破壊確率算出手段を有することを特徴とする補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
- 前記補強斜面全体の安全状態及び/ 又は性能が満足されるまで、前記斜面形状変化手段と、前記補強部材追加変更手段および前記安全率・破壊確率算出手段による演算を繰り返し行うことを特徴とする請求項9記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
- 前記破壊確率を計算する過程は、地盤諸定数を信頼性理論に基づいてばらつかせて最小すべり面を変化させて補強斜面全体の安全率と破壊確率を演算し、前記補強部材のうち、斜面全体の安全性に寄与しているものと、寄与していないものを寄与の有無とその寄与の程度を算出するようにしたことを特徴とする請求項9記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
- 前記補強部材の位置、寄与の程度を出力することを特徴とする請求項11記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
- 前記出力は、前記補強部材の位置、寄与の程度を数字又は視覚的な重み付けして表すようにしたことを特徴とする請求項12記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
- 前記出力は、前記斜面形状において斜面を安定させることができる前記補強部材の本数、設置密度、設置位置、長さおよび強度を出力することを特徴とする請求項12記載の補強部材を用いた斜面補強の設計支援装置。
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