土のアラカルト No.1197 OCW探求123
2026.9.9. wed.☂️. 26℃.
大学の土質力学の講義資料が
OCWなどとして公開されて
います。また、少し古い教科書から
演習問題を探求してみましょう。
土質力学(第２版)、近畿高校土木会 編、
オーム社です。
Q.p.186, 演習問題[6] (一部改変)
図のような地盤に、幅30mの
帯状等分布荷重が長い距離にわたって
載荷される。載荷重の大きさは1.2×98=117.6 kPa
である。この地盤の粘土層中心面での
載荷前と載荷重によって圧密が終了したときの
せん断強さはいくらか計算せよ。
粘土層は正規圧密の状態にあり、乱さない
試料による圧密非排水(CU)条件の一面せん断
試験の結果はφcu=12°、ccu=0である。
地中応力の分布は、深さ2に対して水平1の
割合で広がるものとする。
A.
荷重分散角 tanα=1/2
Atan(0.5)×180/π=26.6 [°]
天端で30m
16m下部では、30+16=46 m
になる。
つり合い式から、
117.6×30=χ×46
χ=117.6×30/46=76.7 kPa
現状の土被り圧を
計算する。
①層‥砂層、不飽和
層厚3m、ρt1=1.90 g/㎤、
e=0.56 [無次元]
γt1=1.9×9.8=18.6 kN/㎥
②層‥砂層、飽和
層厚3m、ρsat2=2.10 g/㎤
e=0.56 [無次元]
γ'=1.1×9.8=10.8 kN/㎥
③粘土層、飽和
層厚16m、着目点は
層厚中心線の8m
ρs=2.68 g/㎤
e0=1.84 [無次元]
ρsat3=1.58 g/㎤
γ'=0.58×9.8=5.7 kN/㎥
∴σ'=18.6×3+10.8×3+5.7×8=133.8 kPa
cu/p=tan12°=0.213 から、
現状の載荷前の土被りに対する
せん断強さ
cu=0.213×133.8=28.5 kPa
載荷後の増分は、
cu=0.213×76.7=16.4 kPa
載荷前と合わせると、
cu_all=28.5+16.4=44.6 kPa
答え点検‥載荷前 cu=0.291×98=28.5 kPa
載荷後 cu=0.465×98=45.6 kPa
※答合わせ🖊️🔍‥⭕️、⭕️、⭕️
破壊強度線にグラフツールを使用
しています。
📗キーワードスタディ
① パンダ‥⭕️ネパール語で「竹を食べる者」を指す言葉に由来し、一般的には白黒模様の「ジャイアントパンダ」を意味。
② 彦根城‥⭕️滋賀県彦根市にある、国宝の天守を持つ日本を代表する江戸時代の平山城。
③ 浜松町‥⭕️東京都港区にある地名および駅名。
④ 瓦解‥⭕️一部の乱れや小さな崩れがきっかけとなり、組織や計画などの全体が連鎖的にバラバラにこわれること。
⑤ 生活道路‥⭕️主に地域住民の日常生活に利用される、道幅が比較的狭く中央線や車両通行帯（センターライン）のない一般道路。
⑥ 贅沢‥⭕️必要な程度や自分の身分・分度を超えて、金銭や物品を過剰に使うこと、またはそのさま。
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