土のアラカルト No.1092 OCW探求⑲
- mitsu993
- 5月28日
- 読了時間: 2分
2026.5. 28. Thu. ☁︎.
大学の土質力学の講義資料が
OCWなどとして公開されて
いるので、少し問題探求をして
みましょう。
有効応力、2011-6です。
Q.図の砂層と砂礫層からなる水平な
成層地盤に作用する鉛直応力について，
次の問いに答えよ。
①地下水位が(a)図のようにA 点にあって，
静水状態であるとき，B 点に作用する
鉛直全応力，間隙水圧，鉛直有効応力を
それぞれ計算せよ。
②地下水位が上昇して(b)図のように
地表面に達し，その後も鉛直上向きの
浸透流が継続しているとき，B 点に
作用する鉛直有効応力を求めよ。なお，
このときの動水勾配は，砂層：i = 0.50，
砂礫層：i = 0.20 とする。
③砂層でボイリングが生ずるときの
動水勾配を求めよ。
A. ①土被り圧、有効応力原理の
問題ですね。
地下水位以下のγsatでは直接
有効応力が計算できないので、
γsubを計算しておきましょう。
γsub1=17.6-9.8=7.8 [kN/㎥]
γsub2=18.5-9.8=8.7 [kN/㎥]
∴σ’b=16.8×4.50+7.8×3.50+8.7×3.00
=129.0 [kN/㎡]
ub=9.8×6.5=63.7 [kN/㎡]
σb=129.0+63.7=192.7 [kN/㎡]
②
↑i×γw
🟤
↓γsub
上図のように上向きの
流れがあると、γsubがi×γw
分だけ小さくなります。
したがって、
γsub1-2=7.8-0.5×9.8=2.9 [kN/㎥]
γsub2-2=8.7-0.2×9.8=6.7 [kN/㎥]
∴σ'b=2.9×8.0+6.7×3
=43.3 [kN/㎡]
③限界動水勾配 ; icを求める
問題ですね。
上記②図で、
γsub=ic×γw となった時が
限界状態です。
∴ic=γsub/γw
=7.8/9.8=0.80 [無次元]
※答合わせ🖊️🔍⭕️、⭕️、⭕️
限界動水勾配は単なる水中単位体積
重量と浸透力との釣り合いなので、
図を書けば簡単です。
ちなみに、下向きの浸透力だと
有効応力がi×γw分だけ大きく
なります。
📗キーワードスタディ
① 膠州湾‥✖️こうしゅうわん、中国・山東半島の南側、黄海に面した湾。
② 夭折‥⭕️年が若くて亡くなること、つまり「若死に」や「早世」を意味する言葉。
③ 鉄道運輸機構‥⭕️正式名称：独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構、略称：JRTT、新幹線などの全国的な鉄道の建設や、内航海運を支える船舶の建造・資金支援を担う国の機関。
④ チャリティー‥⭕️慈愛や博愛の精神に基づいて行われる、貧困救済や社会福祉などの公益的な活動や寄付行為。
⑤ フードバンク‥⭕️印字ミスや包装の破損などの理由で流通に乗らない食品を企業や個人から寄付してもらい、それを必要としている福祉施設や生活困窮世帯へ無償で提供する活動。
⑥ スクラップ‥⭕️scrap、使用済みになったり不要になったりした「金属などの廃材（くず）」や、それらを「廃棄・解体する」こと。
コメント