堰基礎地盤浸透破壊問題での浸透路長の有効性の再検討と弾塑性有限要素解析の適用

摘要

堰基礎地盤の浸透破壊に対する安定性の検討には浸透路長を用いたクリープ理論が用いられるが，この方法は経験的 に導かれた簡便な手法であり，上下流水頭差の増大に伴う地盤の変形状況の推定などはできない.そこで，堰基礎±也盤 浸透破壊の模型実験を行って実験結果に弹塑性有限要素解析を適用し，浸透破壊問題の再検討を行った.実験結果から， 浸透路長を用いた従来の方法では破壊水頭差を適切に推定できないことが明らかとなった.また，有限要素法でラプラ ス方程式を解いて求めた浸透力を土の特性を考慮した弾塑性有限要素解析に外力として入力する解析手法により実験結 果がよく再現され，本解析手法の有効性とともに，本解析手法がメッシュサイズ依存性を持たないことが示された.解 析結果から，堰基礎浸透破壊問題に対して，止水矢板の場合に用いられるTerzaghiの方法の有効性が示唆された.