JPH076176B2

JPH076176B2 - 揚圧力解放型護岸構造

Info

Publication number: JPH076176B2
Application number: JP2143882A
Authority: JP
Inventors: 淳次平原; 満山口
Original assignee: 運輸省第四港湾建設局長; 株式会社三洋コンサルタント
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH0438313A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、波浪によって護岸に作用する揚圧力を解放す
る護岸の構造に関する。

〔従来の技術〕

第５図は一般的な護岸の構造を示す断面図である。同図
において、１は基礎工、２は裏込工、３は防砂シート、
４は埋立工である。

大水深、大波浪箇所の護岸構造において、従来の護岸で
は、前面側からの伝達波力が、基礎工１（捨石）を通過
し、壁体背後に揚圧力として働き、舗装工や裏埋工の破
損を生じることとなる。

また、従来の護岸は、内海の静穏な海域や水深の浅い海
域で計画されることがほとんどであったが、今後の護岸
は沖合人工島等、大水深で大波浪箇所に計画されること
が多くなると予想される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような場合、前面側から通過してきた揚圧力は無視
することができない。

すなわち、外海に面した大水深箇所には、周期（波長）
の大きな波が来襲するが、大周期波はエネルギーの通過
性がよく、また基礎捨石や裏込捨石に大きな石を使って
いるため空隙が大きい。さらに水深が大きいため捨石部
の厚さが大であるなど、波圧力の通過をよくする原因が
重なり、このような現象を生じ、問題となるものであ
る。

このことは現地実験で間隙水圧計を使って前面波浪と背
面水圧の同時測定を行い、波力の伝達についての検証を
行っている。一方、壁体目地部からの通過も考えられる
が、目地については完全に処理を行っており、目地部か
らの通過はないことを確認している。

そこで本発明は、揚圧力を解放して護岸の長期的な安定
化を図ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の揚圧力解放型護岸構
造は、護岸の壁体と舗装工との間に、裏込工と大気とを
連通させるスリット部を設け、前面波浪に基づく揚圧力
を解放することにより、護岸の安定を図ることを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を参照しながら具体的に説明す
る。

第１図は本発明に係る護岸構造の実施例の断面図、第２
図はスリット部の詳細断面図、第３図はその平面図であ
る。これらの図において、１は基礎工、２は裏込工、３
は防砂シート、４は埋立工、５は消波ブロック、６は被
覆ブロック、７は上部工、８は本体工、９はスリット、
10は舗装工、11は裏埋工、12は小口止め、ａは越波、ｂ
は透過伝達波、ｃは揚圧力である。

本発明においては、まず、モデル計算プログラムによる
舗装の空隙率等の検討を行った。これは、護岸背後に働
く揚圧力に対して安定な舗装にするには、空隙を設けて
揚圧力を解放する必要があると考えられるが、どの程度
の空隙率にすれば安定でかつ経済的な断面になるのか、
空隙を設けるとその部分から高波浪時に水の出入りがあ
り越波量、排水量との関連はどのようになるのか、すな
わち空隙を設けることで排水位を上げ、計画排水量をオ
ーバーさせることにならないかについては前例が無いこ
とから、護岸をモデル化し、数値計算を行えるプログラ
ムを作成して数値シミュレーションにより検討すること
とした。

計算の基本式にはベルヌーイの定理を用い、外力は堤体
前趾における揚圧力を作用させ、損失水頭の計算にはフ
ァニングの係数を用いた。

なお、計算はHmax 1波を作用させ、揚圧力の変動はサイ
ンカーブに比例すると仮定して背面の水位変動、圧力変
動等を計算した。

雑石内において、スリット下端において、ファニング係数ｋ＝Ｃ（0.7＋0.3t）(DIA)² ここに、PU＝揚圧力 ρ＝海水の単位体積重量ｇ＝重力の加速度 PUHO＝舗装下端における揚圧力 V₁＝雑石内流速Ｚ＝位置の水頭 SON＝損失水頭ｆ＝損失係数Ｌ＝圧力伝達経路長 PDIA＝仮想管径 WL＝水位 GH＝舗装天端高さ ATSU＝舗装厚さ V₂＝スリット内流速 KUGE＝スリットの空隙率ｋ＝透水係数Ｃ＝ジェシーの係数 DIA＝雑石径この式を適用するに当たって、通常時には裏込雑石の中に空気が存在し、この場合
適用することは不可能となる。

基礎捨石と裏込石の間にある防砂シート３の存在を
無視している。

という問題がある。

についてはスリット舗装しない通常の舗装において、（ａ）舗装の安定が特に問題となる高波浪時には護岸
からの越波があり、舗装の上は排水路であるため、波の
峰が作用したときに吹き出しが起こり、引波時に吸い込
みが起こるが、舗装の上の排水路から水を吸い込むこと
となり、空気は存在し得なくなる。

（ｂ）水と空気の体積圧縮係数を比較すると、空気の
体積圧縮係数がはるかに大きいので圧縮効果により舗装
下端に作用する揚圧力は小さくなり水で計算した値を用
いれば安全側である。

（ｃ）スリット舗装であれば、空気が発生してもなん
ら問題はない。

については破損の程度を確認できないが、（ｉ）防砂シートの破損の度合。

（ii）防砂シートより先に波力を受ける位置にある。

（iii）基礎捨石と裏込雑石の間に挟まれ両方とも硬
く鋭角である。

（iv）今後も波力を受け続け、破損が進行する。

という理由から無視して計算した。

この場合、（Ａ）揚圧力は安全側の値となる。（Ｂ）排
水位は後述の通り本ケースではスリット部からの流出量
が流入量を上回る結果となり、排水位は下回る。従って
計画排水位を上回る可能性はなく安全側である。

しかし、防砂シートは現状では完全に破損していないの
で計画排水位は安全を見て変更しないこととした。

揚圧力解放の効果を第４図に示す。

理論的には波圧計算に用いる壁体前趾での揚圧力を作用
圧力として、ベルヌーイの定理を用いて背後の揚圧力を
解くと、スリット部の効果は周期10secの波で揚圧力は
約1/3、周期14secの波では揚圧力が約1/4となる。また
実施例でもスリットの効果は十分に認められた。

他の対策として上載荷重で抑え込む方法が考えられる
が、一箇所でも弱い箇所ができれば、そこから圧力（水
塊または水と空気が混合されたもの）が噴出され、その
穴はさらに拡大する恐れがあり、また揚圧力の繰り返し
荷重によって防砂布を破損することも考えられる。この
ような場合、長期的に護岸背後の安定化を図る方法とし
ては、揚圧力を解放する本方法が最適と考えられる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明によれば、壁体背後にス
リット部を設け揚圧力を解放することにより、壁体背後
の安定を図り、長期的に護岸の安定化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は揚圧力解放型護岸の標準断面図、第２図は本発
明に係るスリット部の断面図、第３図はその正面図、第
４図は揚圧力解放の効果を示すグラフ、第５図は従来の
一般的な護岸構造を示す断面図である。 1:基礎工、2:裏込工 3:防砂シート、4:埋立工 5:消波ブロック、6:被覆ブロック 7:上部工、8:本体工 9:スリット、10:舗装工 11:裏埋工、12:小口止め a:越波、b:透過伝達波 c:揚圧力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】護岸の壁体と舗装工との間に、裏込工と大
気とを連通させるスリット部を設け、前面波浪に基づく
揚圧力を解放することにより、護岸の安定を図ることを
特徴とする揚圧力解放型護岸構造。