第10章 土圧及び水圧

10.1 土圧

10.1.1 土圧に関する基本

構造物に働く土圧は、砂質土、粘性土等の土質、構造物の種類、主働、受働の状態、常時、地震時の状況、及び地下水位の位置等に応じて算定することを原則とする。

10.1.2 砂質土の常時の土圧

pn1=σvn1Kncosψ(式 2-10-1)p_{n1} = \sigma_{v_{n-1}}' K_n \cos\psi \tag{式 2-10-1}
Kn=cos2(ϕnψ)cos2ψcos(δ+ψ){1±sin(ϕn±δ)sin(ϕnβ)cos(δ+ψ)cos(ψβ)}2(式 2-10-4)K_n = \frac{\cos^2(\phi_n \mp \psi)}{\cos^2\psi\cos(\delta + \psi)\left\{1 \pm \sqrt{\frac{\sin(\phi_n \pm \delta)\sin(\phi_n \mp \beta)}{\cos(\delta + \psi)\cos(\psi - \beta)}}\right\}^2} \tag{式 2-10-4}

図 2-10-1 壁面に働く土圧

図 2-10-2 主働土圧係数及び主働崩壊面の角度と震度の関係

図 2-10-3 受働土圧係数及び受働崩壊面の角度と震度の関係

10.1.5 砂質土の地震時の土圧

地震合成角 θ\theta は式2-10-18により算定される。

θ=tan1k(水面上の地盤)(式 2-10-18)\theta = \tan^{-1}k \quad \text{(水面上の地盤)} \tag{式 2-10-18}

10.1.6 粘性土の常時の土圧

pa=γihi+w2cu(式 2-10-21)p_a = \sum \gamma_i h_i + w - 2c_u \tag{式 2-10-21}

10.1.9 見かけの震度

k=2(γtihi+γsatjhj+w)+γsath2γtihi+(γsatjγw)hj+w+(γsatγw)hk(式 2-10-27)k' = \frac{2(\sum\gamma_{ti}h_i + \sum\gamma_{satj}h_j + w) + \gamma_{sat}h}{2|\sum\gamma_{ti}h_i + \sum(\gamma_{satj} - \gamma_w)h_j + w| + (\gamma_{sat} - \gamma_w)h}k \tag{式 2-10-27}

図 2-10-4 残留水位以下の土圧分布

図 2-10-5 見かけの震度の計算のための地盤模式図

10.2 水圧

10.2.1 残留水圧

hw=α(H.W.L.L.W.L.)(式 2-10-30)h_w = \alpha(H.W.L. - L.W.L.) \tag{式 2-10-30}

図 2-10-6 残留水位