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液状化地盤の3次元簡易変形予測技術

3次元の解析モデルを用い、液状化した地盤の変形量を短期間で予測します。

お客様のメリット

  • 地盤に関する情報が乏しい計画段階でも、液状化による地盤変形を評価できます。
  • 液状化対策の工法選定や仕様検討をより短期間でおこないます。
  • 地盤と構造物を3次元モデルで評価するため、液状化対策の信頼性が高まります。

技術の特徴

背景と目的

地震で地盤が液状化すると、地盤は非常に柔らかくなり、地上にある構造物が沈下したり、地中構造物が浮き上がったり、護岸が側方に移動したりする被害が生じます。また、地震後には地表面そのものが大きく沈下します。したがって、液状化を考慮して構造物を計画・設計するためには、液状化に伴う地盤の変形を正確に予測することが重要となります。地盤の残留変形を予測する静的な解析手法として、2次元の解析プログラム「ALID」がすでに実用化されており、河川堤防の耐震設計などに適用されてきました。

  • ALIDは東京電機大学・安田進教授が開発したプログラムです。

概要

本技術は、ALIDの地盤変形解析機能を汎用3次元解析プログラム「FLAC3D」に組み込み、液状化地盤の変形を3次元的に予測できるように機能拡張したものです。

特長

地層構成や構造物の形状・配置を3次元でモデル化できるため、2次元解析と比べて変形の予測精度が向上し、より効果的な液状化対策が選定できます。また、解析条件が比較的簡便に設定できるため、地盤や地震動などの詳細な情報に乏しい計画・基本設計段階から適用可能です。3次元動的解析手法を用いる場合と比較すると、液状化対策に関する検討期間が大幅に短縮できます。

  • 住宅は沈下し、互いにおじぎをするように傾いています。
  • 東北地方太平洋沖地震で生じた実際の被災状況が再現できています。
近接した戸建住宅の液状化に伴う不同沈下の被災事例解析
近接した戸建住宅の液状化に伴う不同沈下の被災事例解析

実績・事例

本技術の適用性や有用性は、以下のシミュレーションとケーススタディを通じて確認しています。今後は、国土強靭化に関連して臨海部のコンビナートなどの液状化対策工に適用していく予定です。

  • 2011年東北地方太平洋沖地震における戸建住宅の被災事例シミュレーション
  • 地下水位低下工法に関する遠心模型実験のシミュレーション
  • 薬液注入工法や格子状地盤改良工法の変形抑制効果に関するケーススタディ