JPH08128030A - 盛土の地震被害危険度の判定方法 - Google Patents
盛土の地震被害危険度の判定方法Info
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- JPH08128030A JPH08128030A JP6290439A JP29043994A JPH08128030A JP H08128030 A JPH08128030 A JP H08128030A JP 6290439 A JP6290439 A JP 6290439A JP 29043994 A JP29043994 A JP 29043994A JP H08128030 A JPH08128030 A JP H08128030A
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- earthquake
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- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 人手をかけずに簡便的確に、対象とする盛土
の地震被害危険度の判定方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明の盛土の地震危険度の判定方法は、測
点における盛土とその盛土直下の地盤にセンサを設置し
て同時測定した振動データを測定し、その盛土の振動ス
ペクトルをその盛土直下の地盤の振動スペクトルで割る
ことによりスペクトル比を求め、求めたスペクトル比か
ら、その盛土の卓越振動数と増幅倍率を求め、求めた卓
越振動数と増幅倍率と、その盛土の高さとせん断波速度
とから、その盛土の地震被害危険度を求め、求めた地震
被害危険度に地震時に想定される地表面加速度を乗じ
て、盛土中に発生する地震時歪を求めて、求めた地震時
歪からその盛土がどの程度の地震に対して被害を受ける
かという危険度を判定することを特徴とするものであ
る。
の地震被害危険度の判定方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 本発明の盛土の地震危険度の判定方法は、測
点における盛土とその盛土直下の地盤にセンサを設置し
て同時測定した振動データを測定し、その盛土の振動ス
ペクトルをその盛土直下の地盤の振動スペクトルで割る
ことによりスペクトル比を求め、求めたスペクトル比か
ら、その盛土の卓越振動数と増幅倍率を求め、求めた卓
越振動数と増幅倍率と、その盛土の高さとせん断波速度
とから、その盛土の地震被害危険度を求め、求めた地震
被害危険度に地震時に想定される地表面加速度を乗じ
て、盛土中に発生する地震時歪を求めて、求めた地震時
歪からその盛土がどの程度の地震に対して被害を受ける
かという危険度を判定することを特徴とするものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は盛土がどの程度の地震に
対して被害を受けるかという危険度を定量的に判定する
方法に関する。
対して被害を受けるかという危険度を定量的に判定する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、盛土の耐力を評価する方法はほと
んどが目視による検査であった。従って盛土を定量的に
分析する方法は、観測者の経験に頼る部分が大きく、盛
土を総合的に評価し、さらに地震時における被害の受け
やすさまでを定量的に把握する方法はなかった。また堤
体を加振することによりその振動特性を求め評価する方
法もあるが、設備が大がかりであり、また測定に危険が
伴うという問題点があり、地震時の復旧に対応すること
ができないという問題点があった。従って広範囲に影響
をおよぼす地震時に合理的な復旧を行うための、盛土を
評価する方法はなかった。
んどが目視による検査であった。従って盛土を定量的に
分析する方法は、観測者の経験に頼る部分が大きく、盛
土を総合的に評価し、さらに地震時における被害の受け
やすさまでを定量的に把握する方法はなかった。また堤
体を加振することによりその振動特性を求め評価する方
法もあるが、設備が大がかりであり、また測定に危険が
伴うという問題点があり、地震時の復旧に対応すること
ができないという問題点があった。従って広範囲に影響
をおよぼす地震時に合理的な復旧を行うための、盛土を
評価する方法はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の目視による検査
方法では、観測者の経験にたよる部分が多く、盛土の変
状を捉えるのが主であり、また数多くの盛土について検
査をするためには多くの人手を要する。このため盛土を
迅速かつ定量的に判定し、地震時に盛土に発生する被害
を推定することは不可能であった。また、前記の加振に
よる盛土の試験や解析を行うには、盛土ごとに試験を行
う必要があり、かなりの費用と労力を必要とするばかり
ではなく、対象とする盛土の耐力が低下している場合、
破壊してしまう危険性があった。本発明は前記のような
問題点を解決するためになされた方法で、人手をかけず
に簡便的確に、対象とする盛土の地震被害危険度の判定
方法を提案することを目的とする。
方法では、観測者の経験にたよる部分が多く、盛土の変
状を捉えるのが主であり、また数多くの盛土について検
査をするためには多くの人手を要する。このため盛土を
迅速かつ定量的に判定し、地震時に盛土に発生する被害
を推定することは不可能であった。また、前記の加振に
よる盛土の試験や解析を行うには、盛土ごとに試験を行
う必要があり、かなりの費用と労力を必要とするばかり
ではなく、対象とする盛土の耐力が低下している場合、
破壊してしまう危険性があった。本発明は前記のような
問題点を解決するためになされた方法で、人手をかけず
に簡便的確に、対象とする盛土の地震被害危険度の判定
方法を提案することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の盛土の地震危険
度の判定方法は、測点における盛土とその盛土直下の地
盤にセンサを設置して同時測定した振動データ（例えば
常時微動等）を測定し、その盛土の振動スペクトルをそ
の盛土直下の地盤の振動スペクトルで割ることによりス
ペクトル比を求め、求めたスペクトル比から、その盛土
の卓越振動数と増幅倍率を求め、求めた卓越振動数と増
幅倍率と、その盛土の高さとせん断波速度とから、その
盛土の地震被害危険度（ＫE 値）を求め、求めた地震被
害危険度（ＫE 値）に地震時に想定される地表面加速度
を乗じて、盛土中に発生する地震時歪を求めて、求めた
地震時歪からその盛土がどの程度の地震に対して被害を
受けるかという危険度を判定することを特徴とするもの
である。
度の判定方法は、測点における盛土とその盛土直下の地
盤にセンサを設置して同時測定した振動データ（例えば
常時微動等）を測定し、その盛土の振動スペクトルをそ
の盛土直下の地盤の振動スペクトルで割ることによりス
ペクトル比を求め、求めたスペクトル比から、その盛土
の卓越振動数と増幅倍率を求め、求めた卓越振動数と増
幅倍率と、その盛土の高さとせん断波速度とから、その
盛土の地震被害危険度（ＫE 値）を求め、求めた地震被
害危険度（ＫE 値）に地震時に想定される地表面加速度
を乗じて、盛土中に発生する地震時歪を求めて、求めた
地震時歪からその盛土がどの程度の地震に対して被害を
受けるかという危険度を判定することを特徴とするもの
である。
【０００５】
【作用】地震動により地盤や構造物は変形し、耐えられ
る限界を越えれば破壊する。この変形限界を表す指標の
一つとして歪がある。そこで、地震動により発生する盛
土のせん断歪に着目する。地震波のひとつであるせん断
波（Ｓ波）が伝播するとき、地盤や盛土にはせん断歪が
生じる。一般に、土粒子のせん断歪が１０-5以上１０-3
以下になると弾塑性体としての挙動を示すようになる。
さらに歪が１０-3以上になると、土粒子骨格は破壊さ
れ、せん断変形に伴う体積変化が発生する。その結果、
盛土の場合、崩壊、のり面流出、きれつ、沈下といった
被害が生じる。図９は地震時の盛土と地盤の変位を示し
た説明図である。ここで、１は盛土の天端の幅、２は盛
土上面の地震動変位、３は盛土、４は盛土のせん断波速
度、５は盛土の増幅倍率、６は盛土の高さ、７は表層地
盤、８は表層地盤のせん断波速度、９は表層地盤面の地
震動変位、１０は表層地盤の増幅倍率、１１は基盤、１
２は基盤のせん断波速度、１３は基盤の地震動変位、１
４は基盤加速度、１５は盛土の底面の幅である。表層地
盤面と盛土上面の相対変位は盛土の増幅倍率ＡE を表層
地盤面での地震動変位振幅ｄに乗じることにより求めら
れる。盛土のせん断歪γE はこの相対変位を盛土の高さ
ＨE で除した平均歪で近似することができる。すなわ
ち、 γE ＝ＡE ×ｄ／ＨE （式１） また、盛土の卓越振動数ＦE0は盛土のせん断波速度ＶE
と盛土の高さＨE とから近似的に次の関係式で表され
る。 ＦE0＝（ＶE ×β）／４ＨE （式２） ここで、 β＝２Ｚ／π×（１−χ） χ＝ｂ／Ｂ ｂ：盛土の天端の幅 Ｂ：盛土の底面の幅 ただし、Ｚは次式を満たす最小値である。 Ｊ1 （χＺ）Ｙ0 （Ｚ）−Ｊ0 （Ｚ）Ｙ1 （χＺ）＝０ ＪはBessel関数、ＹはNeumann 関数で添字は次数を表
す。なお、χ値を用いて式２から求められたβ値を表１
にまとめた。
る限界を越えれば破壊する。この変形限界を表す指標の
一つとして歪がある。そこで、地震動により発生する盛
土のせん断歪に着目する。地震波のひとつであるせん断
波（Ｓ波）が伝播するとき、地盤や盛土にはせん断歪が
生じる。一般に、土粒子のせん断歪が１０-5以上１０-3
以下になると弾塑性体としての挙動を示すようになる。
さらに歪が１０-3以上になると、土粒子骨格は破壊さ
れ、せん断変形に伴う体積変化が発生する。その結果、
盛土の場合、崩壊、のり面流出、きれつ、沈下といった
被害が生じる。図９は地震時の盛土と地盤の変位を示し
た説明図である。ここで、１は盛土の天端の幅、２は盛
土上面の地震動変位、３は盛土、４は盛土のせん断波速
度、５は盛土の増幅倍率、６は盛土の高さ、７は表層地
盤、８は表層地盤のせん断波速度、９は表層地盤面の地
震動変位、１０は表層地盤の増幅倍率、１１は基盤、１
２は基盤のせん断波速度、１３は基盤の地震動変位、１
４は基盤加速度、１５は盛土の底面の幅である。表層地
盤面と盛土上面の相対変位は盛土の増幅倍率ＡE を表層
地盤面での地震動変位振幅ｄに乗じることにより求めら
れる。盛土のせん断歪γE はこの相対変位を盛土の高さ
ＨE で除した平均歪で近似することができる。すなわ
ち、 γE ＝ＡE ×ｄ／ＨE （式１） また、盛土の卓越振動数ＦE0は盛土のせん断波速度ＶE
と盛土の高さＨE とから近似的に次の関係式で表され
る。 ＦE0＝（ＶE ×β）／４ＨE （式２） ここで、 β＝２Ｚ／π×（１−χ） χ＝ｂ／Ｂ ｂ：盛土の天端の幅 Ｂ：盛土の底面の幅 ただし、Ｚは次式を満たす最小値である。 Ｊ1 （χＺ）Ｙ0 （Ｚ）−Ｊ0 （Ｚ）Ｙ1 （χＺ）＝０ ＪはBessel関数、ＹはNeumann 関数で添字は次数を表
す。なお、χ値を用いて式２から求められたβ値を表１
にまとめた。
【０００６】
【表１】
【０００７】また、表層地盤面での地震動変位振幅ｄは
地震時の地表面加速度αと盛土の卓越振動数ＦE を用い
て、 ｄ＝α／（２πＦE ）2 （式３） と表される。盛土のせん断波速度ＶE と表層地盤のせん
断波速度ＶS はそれぞれ ＶE ＝ＶS ／ＡE （式４） ＶS ＝ＶB ／ＡP （式５） ＶB ：基盤のせん断波速度 ＡP ：表層地盤の増幅倍率 であるから、式１に式３、式４、式５を代入すると次の
ようになる。 γE ＝Ｃ×ＫE ×α （式６） ここで、 Ｃ＝１／（π2 ＶB ） ＫE ＝（ＡE 2 ×ＡP ）／（ＦE ×β）×φ φ＝ＦE0／ＦE また、ＶB ＝６００（ｍ／ｓ）と置けるから、式３は次
式で近似できる。 γE ≒１．６９×ＫE ×α（μ） 地震被害危険度（ＫE 値）は個々の盛土に固有の値であ
り、地震時に想定される地表面での加速度αを乗じるこ
とにより、盛土中に発生する平均的な地震時歪を求める
ことができる。また地盤の振動スペクトルの水平動と上
下動の比から、その地盤における増幅倍率と卓越振動数
を求めることができる。この増幅倍率を自乗したものを
卓越振動数で割ることにより地盤の地震被害危険度を求
めることができる。地盤の地震被害危険度に地震時の基
盤加速度を乗じることにより地盤状の地震時歪を推定す
ることができるので、地震被害を地盤崩壊に起因するも
の、盛土本体に起因するものに分けることができ、より
詳細な被害分析が可能となる。なお、盛土の上での測定
データしかない場合は次のように考える。対象とするせ
ん断歪として地盤と盛土を合わせた平均的な歪γJ を考
える。この歪を、基盤面と、盛土上面の相対変位をＨ
（表層地盤厚＋盛土高）で除して算出する。すなわち、 γJ ＝ＡJ ×ｄB ／Ｈ （式７） ここでＡJ は表層地盤と盛土を合わせた増幅倍率であ
る。またｄB は基盤の地震動変位で、基盤加速度αB 、
盛土と表層地盤を合わせた卓越振動数ＦJ を用いて、 ｄB ＝αB ／（２πＦJ ）2 （式８） と表される。また、ＦJ ＝ＶS ／４Ｈが成立するので、
Ｈは以下のようになる。 Ｈ＝ＶB ／（４ＡJ ×ＦJ ） （式９） したがって、式８、式９を式７に代入することにより、 γJ ＝Ｃ×ＫJ ×αB （式１０） となる。ここで、 ＫJ ＝ＡJ 2 ／ＦJ （式１１） である。このＡJ とＦJ は盛土上面における振動測定の
結果のみから求めることができる。このようにして求め
た盛土と表層地盤を合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）
に地震時基盤加速度を乗じることにより、表層地盤と盛
土を一体として考えたときの平均的な地震時歪を求める
ことができる。
地震時の地表面加速度αと盛土の卓越振動数ＦE を用い
て、 ｄ＝α／（２πＦE ）2 （式３） と表される。盛土のせん断波速度ＶE と表層地盤のせん
断波速度ＶS はそれぞれ ＶE ＝ＶS ／ＡE （式４） ＶS ＝ＶB ／ＡP （式５） ＶB ：基盤のせん断波速度 ＡP ：表層地盤の増幅倍率 であるから、式１に式３、式４、式５を代入すると次の
ようになる。 γE ＝Ｃ×ＫE ×α （式６） ここで、 Ｃ＝１／（π2 ＶB ） ＫE ＝（ＡE 2 ×ＡP ）／（ＦE ×β）×φ φ＝ＦE0／ＦE また、ＶB ＝６００（ｍ／ｓ）と置けるから、式３は次
式で近似できる。 γE ≒１．６９×ＫE ×α（μ） 地震被害危険度（ＫE 値）は個々の盛土に固有の値であ
り、地震時に想定される地表面での加速度αを乗じるこ
とにより、盛土中に発生する平均的な地震時歪を求める
ことができる。また地盤の振動スペクトルの水平動と上
下動の比から、その地盤における増幅倍率と卓越振動数
を求めることができる。この増幅倍率を自乗したものを
卓越振動数で割ることにより地盤の地震被害危険度を求
めることができる。地盤の地震被害危険度に地震時の基
盤加速度を乗じることにより地盤状の地震時歪を推定す
ることができるので、地震被害を地盤崩壊に起因するも
の、盛土本体に起因するものに分けることができ、より
詳細な被害分析が可能となる。なお、盛土の上での測定
データしかない場合は次のように考える。対象とするせ
ん断歪として地盤と盛土を合わせた平均的な歪γJ を考
える。この歪を、基盤面と、盛土上面の相対変位をＨ
（表層地盤厚＋盛土高）で除して算出する。すなわち、 γJ ＝ＡJ ×ｄB ／Ｈ （式７） ここでＡJ は表層地盤と盛土を合わせた増幅倍率であ
る。またｄB は基盤の地震動変位で、基盤加速度αB 、
盛土と表層地盤を合わせた卓越振動数ＦJ を用いて、 ｄB ＝αB ／（２πＦJ ）2 （式８） と表される。また、ＦJ ＝ＶS ／４Ｈが成立するので、
Ｈは以下のようになる。 Ｈ＝ＶB ／（４ＡJ ×ＦJ ） （式９） したがって、式８、式９を式７に代入することにより、 γJ ＝Ｃ×ＫJ ×αB （式１０） となる。ここで、 ＫJ ＝ＡJ 2 ／ＦJ （式１１） である。このＡJ とＦJ は盛土上面における振動測定の
結果のみから求めることができる。このようにして求め
た盛土と表層地盤を合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）
に地震時基盤加速度を乗じることにより、表層地盤と盛
土を一体として考えたときの平均的な地震時歪を求める
ことができる。
【０００８】
【実施例】ここでは、地震により被害が生じた盛土を発
明した方法により常時微動の測定を行い、ＫE 値とＫJ
値を測定調査した例を述べる。図１は被害箇所と測点を
示した地形図であり、図２は盛土における常時微動を測
定するためのセンサ設置箇所の説明図であり、図３は測
点Ｆ４（谷側）における盛土＋地盤のフーリエスペクト
ル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフーリエスペク
トルを示す図であり、図４は測点Ｆ４（山側）における
盛土＋地盤のフーリエスペクトル，地盤のフーリエスペ
クトル，盛土のフーリエスペクトルを示す図であり、図
５はそれぞれの測点（谷側と山側）における盛土の地震
被害危険度（ＫE 値）の推移を示す図であり、図６はそ
れぞれの測点（谷側と山側）における表層地盤と盛土を
合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）の推移を示す図であ
り、図７はそれぞれの測点（谷側と山側）における盛土
の歪量の推移を示す図であり、図８はそれぞれの測点
（谷側と山側）における地盤の歪量の推移を示す図であ
る。ここで、３は盛土、７は表層地盤、１１は基盤、１
６はセンサ、１７は被害箇所、１８は測点である。図１
に示すように、ここでは被害、無被害区間合わせて線路
左右あわせて２０箇所の測定を行った。まず、測定は盛
土と直下の地盤にセンサを設置し、常時微動を同時に測
定する。各測定では約４１秒間の測定を３回実施し、約
４１秒間のデータを周波数分析し、ハニングウィンドウ
を５回かけて平滑化し、３回の測定を平均してフーリエ
スペクトルを算出した。さらに盛土肩の各成分スペクト
ルを盛土尻の各成分スペクトルで除したスペクトル比を
算出した。なお、測定方法、解析方法については前記の
方法に限定されるものではない。図３に測点Ｆ４（谷
側）の盛土と地盤のフーリエスペクトルの例を示す。こ
の測点のスペクトルのピークより盛土の卓越振動数ＦE
は４．０５Ｈｚで、そのときの増幅倍率ＡE が１．５で
ある。従って表２を使用すると、ＦE0＝１０．６５が求
められる。
明した方法により常時微動の測定を行い、ＫE 値とＫJ
値を測定調査した例を述べる。図１は被害箇所と測点を
示した地形図であり、図２は盛土における常時微動を測
定するためのセンサ設置箇所の説明図であり、図３は測
点Ｆ４（谷側）における盛土＋地盤のフーリエスペクト
ル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフーリエスペク
トルを示す図であり、図４は測点Ｆ４（山側）における
盛土＋地盤のフーリエスペクトル，地盤のフーリエスペ
クトル，盛土のフーリエスペクトルを示す図であり、図
５はそれぞれの測点（谷側と山側）における盛土の地震
被害危険度（ＫE 値）の推移を示す図であり、図６はそ
れぞれの測点（谷側と山側）における表層地盤と盛土を
合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）の推移を示す図であ
り、図７はそれぞれの測点（谷側と山側）における盛土
の歪量の推移を示す図であり、図８はそれぞれの測点
（谷側と山側）における地盤の歪量の推移を示す図であ
る。ここで、３は盛土、７は表層地盤、１１は基盤、１
６はセンサ、１７は被害箇所、１８は測点である。図１
に示すように、ここでは被害、無被害区間合わせて線路
左右あわせて２０箇所の測定を行った。まず、測定は盛
土と直下の地盤にセンサを設置し、常時微動を同時に測
定する。各測定では約４１秒間の測定を３回実施し、約
４１秒間のデータを周波数分析し、ハニングウィンドウ
を５回かけて平滑化し、３回の測定を平均してフーリエ
スペクトルを算出した。さらに盛土肩の各成分スペクト
ルを盛土尻の各成分スペクトルで除したスペクトル比を
算出した。なお、測定方法、解析方法については前記の
方法に限定されるものではない。図３に測点Ｆ４（谷
側）の盛土と地盤のフーリエスペクトルの例を示す。こ
の測点のスペクトルのピークより盛土の卓越振動数ＦE
は４．０５Ｈｚで、そのときの増幅倍率ＡE が１．５で
ある。従って表２を使用すると、ＦE0＝１０．６５が求
められる。
【０００９】
【表２】
【００１０】ここで、表２は盛土の増幅倍率ＡE とＦE
／ＦE0の関係をあらわしている。測定により、増幅倍率
と卓越振動数が得られるのでＦE0が求められる。ただし
この表において、ＡE が７以上の場合はＦE ／ＦE0はす
べて１．０である。また、地盤については卓越振動数Ｆ
P は１．２２Ｈｚで、増幅倍率ＡP が１０．８７であ
る。また、測定した盛土の寸法はｂ＝５．６ｍ及びＢ＝
１９．１ｍから式２よりχ値０．２９が得られる。表１
を用いてχ値が０．２９であることから、β＝１．２４
７が求めらる。これらの値を式４に代入して盛土のＫE
値を求めるとＫE ＝１３となる。同様に式１１に代入す
ると、ＫJ ＝８１となる。同様に図３に測点Ｆ４（山
側）の盛土と地盤のフーリエスペクトルの例を示す。こ
の測点のスペクトルのピークより盛土の卓越振動数ＦE
は３．９１Ｈｚで、そのときの増幅倍率ＡE が１．５８
である。従って表２を使用すると、ＦE0＝９．６８が求
められる。また、地盤については卓越振動数ＦP は１．
２７Ｈｚで、増幅倍率ＡP が９．１９である。また、式
２よりχ値０．２９が得られる。表１を用いてχ値が
０．２９であることから、β＝１．２４７が求めらる。
これらの値を式４に代入して盛土のＫE 値を求めるとＫ
E ＝１２となる。同様に式１１に代入すると、ＫJ ＝７
９となる。図５にそれぞれの測点より得られたデータを
基に算出した山側と谷側の盛土のＫE 値を示す。図５に
よると、被害を受けた区間は無被害区間に比べてＫE 値
が大きいことがわかる。図６に盛土のＫJ 値を示す。図
６によると、被害部分においては谷側が大きく概ね２０
以上となっているのに対して無被害部分では１４以下と
なっている。観測の結果等から地表面加速度は約３２５
ｇａｌと推測される。これを式３を使って計算した結果
を図７と図８に示す。図７によると、盛土本体の平均的
な歪は、被害部分ではＦ４をピークに概ね３×１０-3〜
７×１０-3、無被害部分では概ね２×１０-3以下であ
る。したがって、地震時において被害区間では地盤と盛
土も激しく液状化したと推定される。図８によると、表
層地盤と盛土を合わせた平均的な歪は、無被害部分で線
路の左右いずれかが１×１０-3以下であるのに対して、
被害部分では両側とも１×１０-3を超えるばかりでな
く、Ｆ４地点をピークに３×１０-3〜１０×１０-3と大
きなものになっている。このようにＫE 値、ＫJ 値を利
用するとより具体的に耐力評価が可能となる。反対に災
害前にこの手法を用いれば、地震時の弱点箇所を抽出す
ることも可能となり、より効果的な防災対策をとること
ができるようになる。
／ＦE0の関係をあらわしている。測定により、増幅倍率
と卓越振動数が得られるのでＦE0が求められる。ただし
この表において、ＡE が７以上の場合はＦE ／ＦE0はす
べて１．０である。また、地盤については卓越振動数Ｆ
P は１．２２Ｈｚで、増幅倍率ＡP が１０．８７であ
る。また、測定した盛土の寸法はｂ＝５．６ｍ及びＢ＝
１９．１ｍから式２よりχ値０．２９が得られる。表１
を用いてχ値が０．２９であることから、β＝１．２４
７が求めらる。これらの値を式４に代入して盛土のＫE
値を求めるとＫE ＝１３となる。同様に式１１に代入す
ると、ＫJ ＝８１となる。同様に図３に測点Ｆ４（山
側）の盛土と地盤のフーリエスペクトルの例を示す。こ
の測点のスペクトルのピークより盛土の卓越振動数ＦE
は３．９１Ｈｚで、そのときの増幅倍率ＡE が１．５８
である。従って表２を使用すると、ＦE0＝９．６８が求
められる。また、地盤については卓越振動数ＦP は１．
２７Ｈｚで、増幅倍率ＡP が９．１９である。また、式
２よりχ値０．２９が得られる。表１を用いてχ値が
０．２９であることから、β＝１．２４７が求めらる。
これらの値を式４に代入して盛土のＫE 値を求めるとＫ
E ＝１２となる。同様に式１１に代入すると、ＫJ ＝７
９となる。図５にそれぞれの測点より得られたデータを
基に算出した山側と谷側の盛土のＫE 値を示す。図５に
よると、被害を受けた区間は無被害区間に比べてＫE 値
が大きいことがわかる。図６に盛土のＫJ 値を示す。図
６によると、被害部分においては谷側が大きく概ね２０
以上となっているのに対して無被害部分では１４以下と
なっている。観測の結果等から地表面加速度は約３２５
ｇａｌと推測される。これを式３を使って計算した結果
を図７と図８に示す。図７によると、盛土本体の平均的
な歪は、被害部分ではＦ４をピークに概ね３×１０-3〜
７×１０-3、無被害部分では概ね２×１０-3以下であ
る。したがって、地震時において被害区間では地盤と盛
土も激しく液状化したと推定される。図８によると、表
層地盤と盛土を合わせた平均的な歪は、無被害部分で線
路の左右いずれかが１×１０-3以下であるのに対して、
被害部分では両側とも１×１０-3を超えるばかりでな
く、Ｆ４地点をピークに３×１０-3〜１０×１０-3と大
きなものになっている。このようにＫE 値、ＫJ 値を利
用するとより具体的に耐力評価が可能となる。反対に災
害前にこの手法を用いれば、地震時の弱点箇所を抽出す
ることも可能となり、より効果的な防災対策をとること
ができるようになる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、測定時に振動源は必要
とせず、所定の位置にセンサを配置するだけで、安全に
簡単に測定をすることができる。また得られたデータよ
りＫE値やＫJ 値を算出することにより盛土の地震被害
の有無を的確に識別できる。
とせず、所定の位置にセンサを配置するだけで、安全に
簡単に測定をすることができる。また得られたデータよ
りＫE値やＫJ 値を算出することにより盛土の地震被害
の有無を的確に識別できる。
【図１】被害箇所と測点を示した地形図である。
【図２】盛土における常時微動を測定するためのセンサ
設置箇所の説明図である。
設置箇所の説明図である。
【図３】測点Ｆ４（谷側）における盛土＋地盤のフーリ
エスペクトル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフー
リエスペクトルを示す図である。
エスペクトル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフー
リエスペクトルを示す図である。
【図４】測点Ｆ４（山側）における盛土＋地盤のフーリ
エスペクトル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフー
リエスペクトルを示す図である。
エスペクトル，地盤のフーリエスペクトル，盛土のフー
リエスペクトルを示す図である。
【図５】それぞれの測点（谷側と山側）における盛土の
地震被害危険度（ＫE 値）の推移を示す図である。
地震被害危険度（ＫE 値）の推移を示す図である。
【図６】それぞれの測点（谷側と山側）における表層地
盤と盛土を合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）の推移を
示す図である。
盤と盛土を合わせた地震被害危険度（ＫJ 値）の推移を
示す図である。
【図７】それぞれの測点（谷側と山側）における盛土の
歪量の推移を示す図である。
歪量の推移を示す図である。
【図８】それぞれの測点（谷側と山側）における地盤の
歪量の推移を示す図である。
歪量の推移を示す図である。
【図９】地震時の盛土と地盤の変位を示した説明図であ
る。
る。
１ 盛土の天端の幅 ２ 盛土上面の地震動変位 ３ 盛土 ４ 盛土のせん断波速度 ５ 盛土の増幅倍率 ６ 盛土の高さ ７ 表層地盤 ８ 表層地盤のせん断波速度 ９ 表層地盤面の地震動変位 １０ 表層地盤の増幅倍率 １１ 基盤 １２ 基盤のせん断波速度 １３ 基盤の地震動変位 １４ 基盤加速度 １５ 盛土の底面の幅 １６ センサ １７ 被害箇所 １８ 測点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 和利 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 西永 雅行 埼玉県入間市高倉４番11−２−409
Claims (1)
- 【請求項１】 盛土がどの程度の地震に対して被害を受
けるかという危険度の判定方法において、 測点における盛土と該盛土直下の地盤にセンサを設置し
て同時に振動データを測定し、 該盛土の振動スペクトルを該盛土直下の地盤の振動スペ
クトルで割ることによりスペクトル比を求め、 求めたスペクトル比から該盛土の卓越振動数と増幅倍率
を求め、 求めた卓越振動数と増幅倍率と、該盛土の高さとせん断
波速度とから、該盛土の地震危険度を求め、 求めた地震危険度に地震時に想定される地表面加速度を
乗じて、盛土中に発生する地震時歪を求めて、 求めた地震時歪から該盛土がどの程度の地震に対して被
害を受けるかという危険度を判定することを特徴とする
盛土の地震被害危険度の判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29043994A JP2791284B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 盛土の地震被害危険度の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29043994A JP2791284B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 盛土の地震被害危険度の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128030A true JPH08128030A (ja) | 1996-05-21 |
| JP2791284B2 JP2791284B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=17756052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29043994A Expired - Fee Related JP2791284B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 盛土の地震被害危険度の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791284B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257671A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-09-11 | Structural Quality Assurance Inc | 微動観測による対象物の診断方法及び診断システム |
| JP2004093579A (ja) * | 2000-12-28 | 2004-03-25 | Structural Quality Assurance Inc | 微動観測による構造物の診断方法及び診断システム |
| JP2019066258A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 積水化学工業株式会社 | 地盤調査方法 |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP29043994A patent/JP2791284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002257671A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-09-11 | Structural Quality Assurance Inc | 微動観測による対象物の診断方法及び診断システム |
| JP2004093579A (ja) * | 2000-12-28 | 2004-03-25 | Structural Quality Assurance Inc | 微動観測による構造物の診断方法及び診断システム |
| JP2019066258A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 積水化学工業株式会社 | 地盤調査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2791284B2 (ja) | 1998-08-27 |
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Legal Events
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