(57)【要約】【課題】好ましい特性を有する免震壁を効率良く短期間に設計することができる免震壁の設計方法を提供する。【解決手段】地盤と構造物との間に設置され、吸水膨潤性を有する粘土系材料からなる免震壁の設計方法において、地盤の平均せん断波速度を取得する工程Ｓ１０と、地盤の平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍以下となるように、免震壁の目標せん断波速度を設定する工程Ｓ１１と、予め取得した粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係から、目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する工程Ｓ１２と、該目標乾燥密度に基づいて、粘土系材料の含水比及び配合を決定する工程Ｓ１３とを含む。【選択図】図２
2014214420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤と構造物との間に設置され、吸水膨潤性を有する粘土系材料からなる免震壁の設計方法において、
前記地盤の平均せん断波速度を取得する地盤せん断波速度取得工程と、
前記地盤の平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍以下となるように、前記免震壁の目標せん断波速度を設定する目標せん断波速度設定工程と、
予め取得した前記粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係から、前記目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する目標乾燥密度決定工程と、
前記目標乾燥密度に基づいて、前記粘土系材料の含水比及び配合を決定する配合決定工程と、
を含むことを特徴とする免震壁の設計方法。
【請求項２】
前記目標せん断波速度設定工程は、前記構造物に作用する応力及び想定される地震波をもとに、前記目標せん断波速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の免震壁の設計方法。
【請求項３】
予め取得した前記粘土系材料の乾燥密度と一軸圧縮強さとの関係から、前記目標乾燥密度を有する前記粘土系材料の一軸圧縮強さを取得する一軸圧縮強さ取得工程をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震壁の設計方法。
【請求項４】
前記目標乾燥密度を有する粘土系材料からなる免震壁が、前記地盤において常時維持可能であるか否かを判断する判断工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震壁の設計方法。
【請求項５】
前記目標せん断波速度設定工程は、前記目標せん断波速度を複数設定し、
前記目標乾燥密度決定工程は、前記目標せん断波速度設定工程において設定した複数の目標せん断波速度にそれぞれ対応する複数の目標乾燥密度を決定し、
前記判断工程は、前記複数の目標乾燥密度をそれぞれ有する粘土系材料からなる複数の免震壁の各々が前記地盤において常時維持可能であるか否かを判断し、常時維持可能であると判断された免震壁を選択することを特徴とする請求項４に記載の免震壁の設計方法。
【請求項６】
前記目標乾燥密度を有する粘土系材料からなる免震壁を前記地盤と前記構造物との間に設置した場合に、地震時に前記構造物に作用する応力が所定の許容範囲内であるか否かを判断する第２の判断工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の免震壁の設計方法。
【請求項７】
前記目標せん断波速度設定工程は、前記目標せん断波速度を複数設定し、
前記目標乾燥密度決定工程は、前記目標せん断波速度設定工程において設定した複数の目標せん断波速度にそれぞれ対応する複数の目標乾燥密度を決定し、
前記第２の判断工程は、前記複数の目標乾燥密度をそれぞれ有する粘土系材料からなる複数の免震壁の各々を前記地盤と前記構造物との間に設置した場合に、前記応力が前記許容範囲内であるか否かを判断し、前記許容範囲内であると判断された免震壁を選択することを特徴とする請求項６に記載の免震壁の設計方法。
【請求項８】
前記目標せん断波速度設定工程は、前記地盤の平均せん断波速度の０．６倍以下となるように前記目標せん断波速度を設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の免震壁の設計方法。
【請求項９】
前記粘土系材料は、ベントナイトと水との混合物、又はベントナイトと骨材と水との混合物であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の免震壁の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開削トンネル等の地中構造物への応力低減を図る免震壁の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、設計用入力地震動の増大に伴い、土木構造物の地震対策としては、構造物の耐力強化を図る従来の工法に対し、構造物に影響を与える地震力そのものを低減させる免震工法の開発が積極的に進められている。特に、地中構造物の耐震補強においては施工上の制限が数多く存在するため、免震工法の開発ニーズは高い。
【０００３】
免震工法に関する技術として、特許文献１には、ボックスカルバート等の地中構造物と周辺地盤との間に、吸水膨潤性を有する粘土系材料からなる免震壁を設置する技術が開示されている。この特許文献１においては、ベントナイトと水との混合物又はベントナイトと骨材と水との混合物により、上記免震壁を形成している。
【０００４】
また、特許文献２には、ベントナイトの材料又はベントナイトと骨材との混合物の材料を袋体に詰めたものを、掘削した地中空間に充填することにより免震壁（地中壁）を設置する技術が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、ベントナイトと水との混合物又はベントナイトと骨材と水との混合物である高濃度スラリーを、掘削した地中空間に充填することにより免震壁（地中壁）を設置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−３１６６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−３１６６３号公報
【特許文献３】特開２０１２−３１６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１には、免震壁の好ましい特性として、周辺地盤のせん断波速度（ＶS）に対する免震壁を形成する粘土系材料のせん断波速度（ＶS）の比（せん断波速度比）が０．６以下、且つ、ベントナイト有効乾燥密度が３００〜１２００ｋｇ／ｍ3であることが開示されている。しかしながら、一般に、土木構造物の設計は試行錯誤により行われることが多いため、上述した好ましい特性が実現可能な免震壁の設計は非常に困難であり、効率が悪く時間がかかっていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、好ましい特性を有する免震壁を効率良く短期間に設計することができる免震壁の設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る免震壁の設計方法は、地盤と構造物との間に設置され、吸水膨潤性を有する粘土系材料からなる免震壁の設計方法において、前記地盤の平均せん断波速度を取得する地盤せん断波速度取得工程と、前記地盤の平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍以下となるように、前記免震壁の目標せん断波速度を設定する目標せん断波速度設定工程と、予め取得した前記粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係から、前記目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する目標乾燥密度決定工程と、前記目標乾燥密度に基づいて、前記粘土系材料の含水比及び配合を決定する配合決定工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記免震壁の設計方法において、前記目標せん断波速度設定工程は、前記構造物に作用する応力及び想定される地震波をもとに、前記目標せん断波速度を設定することを特徴とする。
【００１１】
上記免震壁の設計方法は、予め取得した前記粘土系材料の乾燥密度と一軸圧縮強さとの関係から、前記目標乾燥密度を有する前記粘土系材料の一軸圧縮強さを取得する一軸圧縮強さ取得工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
上記免震壁の設計方法は、前記目標乾燥密度を有する粘土系材料からなる免震壁が、前記地盤において常時維持可能であるか否かを判断する判断工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
上記免震壁の設計方法において、前記目標せん断波速度設定工程は、前記目標せん断波速度を複数設定し、前記目標乾燥密度決定工程は、前記目標せん断波速度設定工程において設定した複数の目標せん断波速度にそれぞれ対応する複数の目標乾燥密度を決定し、前記判断工程は、前記複数の目標乾燥密度をそれぞれ有する粘土系材料からなる複数の免震壁の各々が前記地盤において常時維持可能であるか否かを判断し、常時維持可能であると判断された免震壁を選択することを特徴とする。
【００１４】
上記免震壁の設計方法は、前記目標乾燥密度を有する粘土系材料からなる免震壁を前記地盤と前記構造物との間に設置した場合に、地震時に前記構造物に作用する応力が所定の許容範囲内であるか否かを判断する第２の判断工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
上記免震壁の設計方法において、前記目標せん断波速度設定工程は、前記目標せん断波速度を複数設定し、前記目標乾燥密度決定工程は、前記目標せん断波速度設定工程において設定した複数の目標せん断波速度にそれぞれ対応する複数の目標乾燥密度を決定し、前記第２の判断工程は、前記複数の目標乾燥密度をそれぞれ有する粘土系材料からなる複数の免震壁の各々を前記地盤と前記構造物との間に設置した場合に、前記応力が前記許容範囲内であるか否かを判断し、前記許容範囲内であると判断された免震壁を選択することを特徴とする。
【００１６】
上記免震壁の設計方法において、前記目標せん断波速度設定工程は、前記地盤の平均せん断波速度の０．６倍以下となるように前記目標せん断波速度を設定することを特徴とする。
【００１７】
上記免震壁の設計方法において、前記粘土系材料は、ベントナイトと水との混合物、又はベントナイトと骨材と水との混合物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、地盤の平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍以下となるように免震壁の目標せん断波速度を設定し、予め取得した粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係から、目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定するので、好ましい特性を有する免震壁を効率良く短期間に設計することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１〜３により設計される免震壁の例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、周辺地盤のせん断波速度に対する免震壁を形成する粘土系材料のせん断波速度の比と、地中構造物のせん断力低減率との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、ベントナイトの乾燥密度とせん断波速度との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、ベントナイトの乾燥密度と一軸圧縮強さとの関係を示すグラフである。
【図６】図６は、ベントナイトの乾燥密度と膨潤圧との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態に係る免震壁の設計方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１において設計される免震壁の例を模式的に示す断面図である。以下においては一例として、図１に示すように、地盤１０に埋設された地中構造物１１に対して地震時に作用する応力を低減する免震壁１２の設計方法を説明する。
【００２２】
地盤１０は、弾性波速度が例えば３００〜５００ｍ／ｓ程度の下層地盤１０Ａと、弾性波速度が例えば１００〜２００ｍ／ｓ程度の下層地盤１０Ａよりも軟弱な上層地盤１０Ｂとからなる。地中構造物１１は、例えば取水路等に使用されるボックスカルバートであり、鉄筋コンクリート等により形成されている。このような地中構造物１１は、下層地盤１０Ａ上において上層地盤１０Ｂに埋設される。
【００２３】
免震壁１２は、吸水膨潤性を有する粘土系材料からなり、地中構造物１１の側面と上層地盤１０Ｂとの間に設置されている。より詳細には、免震壁１２は、下層地盤１０Ａの上面（即ち、地中構造物１１の下端）から地表１３にわたって、所定の壁幅Ｄで、地中構造物１１の側面に沿って紙面と直交する方向に連続している。壁幅Ｄは、好ましくは、０．５ｍ〜２ｍ程度である。また、図１においては、地中構造物１１と免震壁１２との間隔を０ｍとしている。
【００２４】
免震壁１２を形成する粘土系材料として、具体的には、ベントナイトと水との混合物、又はベントナイトと骨材と水との混合物が用いられる。粘土系材料の特性としては、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度（ＶS）に対するせん断波速度比が１未満であることが好ましい。これは、免震壁１２の剛性を周囲の地盤よりも小さく設定し、地震時における地盤の変位が地中構造物１１に及ぼす影響を緩和するためである。より好ましくは、上記せん断波速度比を０．６以下にすると良い。さらに、免震壁１２の乾燥密度が３００〜１２００ｋｇ／ｍ3であることが好ましい。粘土系材料の組成は、このような免震壁１２の好ましい特性が実現されるように設計される。なお、骨材としては、例えば、砂や砂礫等の土質材料や、ガラスビーズ等の長期間にわたって変質し難い人工材料が用いられる。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
まず、工程Ｓ１０において、地中構造物１１が埋設された地盤１０に対する標準貫入試験、弾性波速度検層（ＰＳ検層）等の地盤調査結果から、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度を取得する。
【００２６】
続く工程Ｓ１１において、設置する免震壁１２の目標せん断波速度を設定する。この目標せん断波速度としては、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍以下となる値を設定する。
【００２７】
ここで、図３は、周辺地盤（上層地盤１０Ｂ）の平均せん断波速度（ＶS）に対する免震壁１２を形成する粘土系材料のせん断波速度の比（せん断波速度比：ＶS比）と、地中構造物１１に対する応力低減効果との関係を示すグラフである（参考：「ベントナイトを用いた地中構造物の免震壁構造の検討（その２：ＦＥＭ解析による免震効果の考察）」、福武毅芳、他、土木学会第６５回年次学術講演会（平成２２年９月））。このグラフは、地中構造物１１と免震壁１２を密着させ（両者の間隔＝０ｍ）、免震壁１２の壁幅を０．５ｍ及び１ｍとし、上層地盤１０Ｂのせん断波速度を１００ｍ／ｓ及び２００ｍ／ｓとした条件で、シミュレーションにより作成したものである。なお、図３の縦軸に示す地中構造物のせん断力低減率は、免震壁１２を設置した場合に地中構造物１１に生じる最大せん断力を、免震壁１２を設置しない場合に地中構造物１１に生じる最大せん断力で除した値である。
【００２８】
図３に示すように、上記条件の下では、周辺地盤に対する粘土系材料のせん断波速度比が０．６以下の場合に、せん断力低減率が１未満となっており、地中構造物１１に対する応力低減効果が得られることがわかる。そこで、本実施の形態１においては、工程Ｓ１０において取得した上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度の０．６倍以下の値を、免震壁１２の目標せん断波速度として設定する。
【００２９】
続く工程Ｓ１２において、粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係から、目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する。
ここで、図４は、免震壁１２を形成する粘土系材料の一例としてのベントナイトのせん断波速度Ｖsと乾燥密度ρdとの関係を示すグラフであり、本願発明者らが、乾燥密度ρdが互いに異なる複数の試料（供試体）を作製し、せん断波速度Ｖsを実測することにより求めたものである。なお、せん断波速度Ｖsの測定は、ベンダーエレメント法により行った。
【００３０】
工程Ｓ１２においては、図４に示す実測値をさらに補間することにより求めた乾燥密度ρdとせん断波速度Ｖsとの関係（例えば関数）から、工程Ｓ１１で設定した目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する。例えば、図４に示す実測値から次式（１）に示す関係が推定されるため、式（１）を用いて目標乾燥密度を算出すれば良い。
ＶS＝１０１×ρd−２２．４  …（１）
【００３１】
続く工程Ｓ１３において、目標乾燥密度に基づいて、免震壁１２を形成する粘土系材料の含水比及び配合を決定する。
ここで、上述したように、粘土系材料としては、ベントナイトと水との混合物、又はベントナイトと骨材と水との混合物が用いられる。前者を用いる場合、ベントナイト乾燥密度が目標乾燥密度となるように含水比が決定される。また、後者を用いる場合、ベントナイト有効乾燥密度（ベントナイトと骨材を混合した材料において、骨材間隙を満たしているベントナイト部分の密度を乾燥密度で示した値）が目標乾燥密度となるように、含水比並びにベントナイトと骨材との配合比が決定される。
【００３２】
続く工程Ｓ１４において、粘土系材料の乾燥密度と一軸圧縮強さとの関係から、目標乾燥密度を有する粘土系材料の一軸圧縮強さを取得する。
ここで、図５は、免震壁１２を形成する粘土系材料の一例としてのベントナイトの乾燥密度ρdと一軸圧縮強さｑuとの関係を示すグラフであり、本願発明者らが、乾燥密度ρdが互いに異なる複数の供試体を作製し、一軸圧縮強さｑuを実測することにより求めたものである。なお、一軸圧縮強さｑuの測定は、ＪＩＳ  Ａ１２１６：２００９  土の一軸圧縮試験方法により行った。この際、供試体としては、上記せん断波速度Ｖsの測定と同じ供試体を用い、せん断波速度Ｖsの測定に続いて一軸圧縮強さｑuの測定を行った。
【００３３】
工程Ｓ１４においては、図５に示す実測値をさらに補間することにより求めた乾燥密度ρdと一軸圧縮強さｑuとの関係（例えば関数）から、工程Ｓ１２で決定した目標乾燥密度に対応する一軸圧縮強さを取得する。
【００３４】
なお、上記せん断波速度Ｖsの測定及び一軸圧縮強さｑuの測定を続けて行った際に両者の関係を求め、該関係に基づいて、工程Ｓ１１で設定した目標せん断波速度に対応する一軸圧縮強さを取得しても良い。
【００３５】
続く工程Ｓ１５において、工程Ｓ１２で決定した目標乾燥密度を有する粘土系材料（ベントナイト）からなる免震壁１２が、地盤１０内において常時維持されるか否かを検討する。ここで、免震壁１２は、地震の際に上層地盤１０Ｂから地震力を受ける他、一定の土圧を上層地盤１０Ｂから常時受けている。このため、免震壁１２は、壁幅Ｄを有する壁形状を長期的に維持するために、土圧に対する抵抗力を備えている必要がある。そこで、工程Ｓ１５においては、目標乾燥密度を有する粘土系材料の一軸圧縮強さや膨潤圧に基づいて、免震壁１２の設置深度における土圧に抵抗して該免震壁１２が常時維持可能か否かを検討する。
【００３６】
図６は、ベントナイトの乾燥密度と膨潤圧との関係を示すグラフである（参考：「ベントナイトを用いた地中構造物の免震壁構造の検討（その１：基本概念と免震材の力学特性の検証）」、張至鎬、他、土木学会第６５回年次学術講演会（平成２２年９月））。図６に示すように、例えば深度１０〜２０ｍに設置された地中構造物１１に免震壁１２を設ける場合、上載圧に抵抗可能な膨潤圧（例えば０．１〜０．２ＭＰａ程度）に対応するベントナイトの乾燥密度は、例えば０．７〜１Ｍｇ／ｍ3程度となる。
【００３７】
工程Ｓ１５において免震壁１２が常時維持可能と判断された場合（工程Ｓ１５：Ｙｅｓ）、処理は工程Ｓ１６に進む。一方、工程Ｓ１５において免震壁１２が維持できないと判断された場合（工程Ｓ１５：Ｎｏ）、処理は工程Ｓ１１に戻る。この場合、工程Ｓ１１においては、目標せん断波速度を、地盤の平均せん断波速度の上記所定数倍（０．６倍）以下の範囲で、先に決定した値よりも大きくなるように（即ち、免震壁１２の剛性が大きくなるように）再設定することが好ましい。
【００３８】
工程Ｓ１６において、工程Ｓ１２で決定した目標乾燥密度を有する粘土系材料（ベントナイト）からなる免震壁１２を上層地盤１０Ｂと地中構造物１１との間に設置した場合に、地震時に地中構造物１１に作用する応力が許容範囲内か否かを検討する。この応力照査は、想定される地震波を用いたシミュレーションにより行われる。
【００３９】
応力照査の結果、応力が許容範囲内であると判断された場合（工程Ｓ１６：Ｙｅｓ）、一連の処理は終了し、工程Ｓ１３において決定した含水比及び配合による粘土系材料が免震壁１２の材料として採用される。
【００４０】
一方、応力照査の結果、応力が許容範囲外であると判断された場合（工程Ｓ１６：Ｎｏ）、処理は工程Ｓ１１に戻る。この場合、工程Ｓ１１においては、目標せん断波速度を、先に決定した値よりも小さくなるように（即ち、免震壁１２の剛性が小さくなるように）再設定することが好ましい。
【００４１】
以上説明したように、実施の形態１によれば、地盤の平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍（例えば０．６倍）以下となるように免震壁１２の目標せん断波速度を設定し、予め取得したせん断波速度と乾燥密度との関係に基づいて、目標せん断波速度に対応する粘土系材料の目標乾燥密度を決定する。従って、免震壁１２として好ましい特性を有する粘土系材料の含水比や配合を効率良く且つ短期間に決定することができ、免震壁１２の設計効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る免震壁の設計方法を説明する。図７は、実施の形態２に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、工程Ｓ２０において、地中構造物１１の応力照査を行う。即ち、想定される地震波を用いたシミュレーションにより、地震時に地中構造物１１に作用する応力を算出する。
【００４４】
続く工程Ｓ２１において、地中構造物１１が埋設された地盤１０に対する標準貫入試験、ＰＳ検層等の地盤調査結果から、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度を取得する。
【００４５】
続く工程Ｓ２２において、設置する免震壁１２の目標せん断波速度を設定する。本実施の形態２においては、工程Ｓ２０において算出した地中構造物１１に作用する応力及び想定される地震波の他、種々の条件やパラメータをもとに応力照査を行い、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍（例えば０．６倍）以下の範囲で最適な目標せん断波速度を設定する。
【００４６】
この際、免震壁１２による応力低減効果に加えて、免震壁１２の施工性、コスト、免震壁１２と地中構造物１１との間隔、免震壁１２の壁幅Ｄ等の条件やパラメータを考慮することが好ましい。例えば、図３に示すように、せん断波速度比（Ｖs比）が小さくなるほど、地中構造物１１の応力低減効果は大きくなる（せん断力低減率が小さくなる）が、免震壁１２のせん断波速度を小さくし過ぎると施工が困難になるといった別の問題が生じることがある。従って、ベントナイトの材料等を袋体に詰め、掘削した地中空間に充填する施工法（特開２０１２−３１６６３号公報参照）や、ベントナイトと水との混合物等の高濃度スラリーを、掘削した地中空間に充填する施工法（特開２０１２−３１６６４号公報参照）といった、採用する施工法も考慮して、目標せん断波速度を設定すると良い。
【００４７】
また、免震壁１２は、地中構造物１１と接するように設けることが好ましいが（図１参照）、地中構造物１１の設置状況や上層地盤１０Ｂの状態によっては、免震壁１２を地中構造物１１に接して設けることができない場合がある。ここで、免震壁１２と地中構造物１１とが離れるほど、地中構造物１１に対する応力低減効果が低下（せん断力低減率が上昇）するため、免震壁１２を設置可能な位置（地中構造物１１との間隔）に応じて壁幅Ｄ等のパラメータを適宜選択し、これらのパラメータを考慮して免震壁１２のせん断波速度を設定すると良い。
【００４８】
続く工程Ｓ１２〜Ｓ１６は、実施の形態１と同様である。
工程Ｓ１６における応力照査の結果、応力が許容範囲内であると判断された場合（工程Ｓ１６：Ｙｅｓ）、一連の処理は終了し、工程Ｓ１３において決定した含水比及び配合による粘土系材料が免震壁１２の材料として用いられる。
【００４９】
一方、工程Ｓ１６における応力照査の結果、応力が許容範囲外であると判断された場合（工程Ｓ１６：Ｎｏ）、処理は工程Ｓ２２に戻る。この場合、工程Ｓ２２においては、単に目標せん断波速度を、例えば先に決定した値よりも小さくなるように再設定するだけでも良いし、応力照査を再度行っても良い。
【００５０】
以上説明したように、実施の形態２によれば、種々の条件やパラメータをもとに応力照査を行った結果に基づいて、地盤の平均せん断波速度の所定数倍（例えば０．６倍）以下の範囲で最適な目標せん断波速度を設定するので、さらに効率よく免震壁１２を設計することが可能となる。
【００５１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る免震壁の設計方法を説明する。図８は、実施の形態３に係る免震壁の設計方法を示すフローチャートである。
【００５２】
まず、工程Ｓ３０において、地中構造物１１が埋設された地盤１０に対する標準貫入試験、ＰＳ検層等の地盤調査結果から、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度を取得する。
【００５３】
続く工程Ｓ３１において、設置する免震壁１２の目標せん断波速度を複数設定する。この際、実施の形態１の工程Ｓ１１と同様に、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度に対して１未満の所定数倍（例えば０．６倍）以下の値を適宜、目標せん断波速度として設定しても良い。また、実施の形態２の工程Ｓ２２と同様に応力照査を行い、その結果に基づいて、上層地盤１０Ｂの平均せん断波速度の上記所定数倍以下となる値を目標せん断波速度として設定しても良い。後者の場合、例えば、応力照査の結果、成績の良い上位３つの値を設定するといったルールを予め決めておくと良い。
【００５４】
工程Ｓ３２において、粘土系材料のせん断波速度と乾燥密度との関係（図４参照）から、実施の形態１の工程Ｓ１２と同様にして、工程Ｓ３１で設定した各目標せん断波速度に対応する目標乾燥密度を決定する。
【００５５】
工程Ｓ３３において、工程Ｓ３２で決定した各目標乾燥密度に基づいて、免震壁１２を形成する粘土系材料の含水比及び配合を決定する。
【００５６】
工程Ｓ３４において、粘土系材料の乾燥密度と一軸圧縮強さとの関係（図５参照）から、実施の形態１の工程Ｓ１４と同様にして、工程Ｓ３２で決定した各目標乾燥密度を有する粘土系材料の一軸圧縮強さを取得する。
【００５７】
工程Ｓ３５において、工程Ｓ３２で決定した各目標乾燥密度を有する粘土系材料（ベントナイト）からなる免震壁１２が、地盤内において常時維持されるか否かを検討し、常時維持可能な免震壁１２を１つ以上選択する。なお、各免震壁１２に対する判断方法は、実施の形態１の工程Ｓ１５と同様である。また、常時維持可能と判断された免震壁１２が存在しない場合、処理を終了しても良いし、工程Ｓ３１に戻って目標せん断波速度の設定をやり直して良い。
【００５８】
続く工程Ｓ３６において、工程Ｓ３５において選択した免震壁１２の各々を上層地盤１０Ｂと地中構造物１１との間に設置した場合に、地震時に地中構造物１１に作用する応力が許容範囲内となるか否かを検討し、許容範囲内となる免震壁１２を選択する。なお、各免震壁１２に対する判断方法は、実施の形態１の工程Ｓ１６と同様である。
【００５９】
この結果、地震時に地中構造物１１に作用する応力が許容範囲内と判断された免震壁１２をなす粘土系材料の含水比及び配合（工程Ｓ３３参照）が、実際に設置する免震壁１２に採用される。なお、工程Ｓ３６において複数の免震壁１２が選択された場合には、コスト等を考慮していずれかの免震壁１２に対応する含水比及び配合を適宜決定すれば良い。また、工程Ｓ３６においていずれの免震壁１２も選択されなかった場合には、処理を終了しても良いし、工程Ｓ３１に戻って目標せん断波速度の設定をやり直しても良い。
【００６０】
以上説明したように、実施の形態３によれば、複数の目標せん断波速度を設定し、これらの目標せん断波速度にそれぞれ対応する複数の目標乾燥密度を有する粘土系材料からなる複数の免震壁から最適な免震壁を選択するので、効率よく免震壁１２を設計することが可能となる。
【００６１】
以上説明した実施の形態１〜３においては、免震壁１２を形成する粘土系材料としてベントナイトを例示したが、上記実施の形態１〜３は、ベントナイト以外の粘土系材料からなる免震壁の設計に適用することもできる。例えば、ポリビニールアルコール系ポリマー材に発砲スチロールビーズ混入土を混ぜたポリマー改良土（例えば、特開２００６−１１２１８２参照）からなる免震壁を設置する場合にも、上述した免震壁の設計方法を用いることができる。
【００６２】
以上説明した本発明は、実施の形態１〜３に限定されるものではなく、各実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、異なる実施の形態に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１０  地盤
１０Ａ  下層地盤
１０Ｂ  上層地盤
１１  地中構造物
１２  免震壁
１３  地表
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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