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https://doi.org/10.24546/81011493
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81011493 (fulltext)
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メタデータ
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メタデータID
81011493
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
浸透破壊問題における限界水頭差の無次元化に関する考え方
その他のタイトル
Non-dimensional formulization of hydraulic head difference for seepage failure of soil
著者
田中, 勉 ; 永井 , 茂 ; 三木, 昂史
著者ID
A1018
研究者ID
1000020144602
著者名
田中, 勉
Tanaka, Tsutomu
タナカ, ツトム
所属機関名
農学研究科
著者名
永井 , 茂
著者名
三木, 昂史
収録物名
神戸大学都市安全研究センター研究報告
巻(号)
19
ページ
266-276
出版者
神戸大学都市安全研究センター
刊行日
2015-03
公開日
2019-05-30
抄録
河川近傍や地下水位の高い地点において締切り工事を行う場合, 矢板囲い内に上昇浸透流が生じ地盤が浸透破壊を起こすことがある。設計理論に基づき入念に設計された地盤においても浸透破壊が起こることが報告されており, 浸透破壊理論にはいまだ解明されていない点が多々ある。ここでは, Terzaghi の方法に代表される慣用法の一つでありそれを拡張した Prismatic failure concept に基づき, とくに二次元問題(2D flow)における浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化に関する考え方について考察する。まず, 実地盤とそれと幾何学的に相似なモデル地盤を取り上げ, 限界水頭差 Hc に関する無次元化の可能性を示す。そして, 二次元地盤において, 半無限地盤の場合と有限地盤の場合に分けて無次元化式を提案する。また, 二次元集中流(2DC flow)及び軸対称流(AXS flow)においても, 2D flow の場合と同様に, 限界水頭差 Hc に関する無次元化が可能であることを示す。
For the excavation of soil with a high ground water level within a cofferdam, seepage water flows through soil under a hydraulic head difference, H, between up- and downstream sides of a sheet pile wall, and seepage failure is often a problem. Seepage failure sometimes occurs even when a cofferdam has been expertly constructed based on a current design method. There still remain various shortfalls in the theory of seepage failure of soil. In this paper, the prismatic failure concept is presented, which is one of the conventional methods for designing against seepage failure, and non-dimensional formulization of the critical hydraulic head difference against seepage failure, Hc, is discussed especially in two dimensions. The Prismatic failure concept 2D (pfc-2D) is initially presented. When the prototype (real soil) and model (test soil) are geometrically similar, we discuss whether or no t the non-dimensional formulization for the Hc value is possible. The following results are obtained: (1) Non-dimensional values of D/T, Hc/T, and Hcw/T', and the non-dimensional relationship between D/T and Hcw/T' are the same for real and model soils that are geometrically similar, where D is the depth of the sheet pile wall, T is the total depth of soil, and ' and w are the buoyant unit weight of soil and unit weight of water, respectively. (2) Even if the buoyant unit weights of real and model soils are different, the same non-dimensional relationship between D/T and Hcw/T' is applied. (3) The non-dimensional equations of Hc for the infinite and finite depths of 2D soils are as follows, based on Terzaghi's method: H cw/D' = 1/C0 = const., for the soil of an infinite depth, and H cw/T' = (1/C0) (D/T), for soil of a finite depth in two dimensions, where C0 is a value depending on hydraulic, geometric, and soil conditions. C0 is constant for soil of an infinite depth, and is a function of D/T for soil of a finite depth. (4) Similar relationships are true for 2DC- and AXS flow conditions. Some non-dimensional parameters showing the shape of a cofferdam should be added to describe the excavation cross-sectional shapes.
キーワード
浸透破壊
限界水頭差
無次元化
カテゴリ
農学研究科
神戸大学都市安全研究センター研究報告
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19号(2015-03)
紀要論文
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資源タイプ
departmental bulletin paper
言語
Japanese (日本語)
ISSN
1342-9167
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NCID
AA11142997
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URI
http://www.rcuss.kobe-u.ac.jp/publication/publication.html
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