(57)【要約】【課題】既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める。【解決手段】盛土構造物１０の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物１０の安全率を表す関数を記憶した記憶部１０１を備える情報処理システムが、評価対象となる既存の盛土構造物１０に関する、前記固定的条件の値を入力部１０５で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部１０１にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部１０１より読み出す処理と、前記既存の盛土構造物１０に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部１０４で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部１０６に表示する処理とを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、
評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、
前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、を実行する演算部と、
を備えることを特徴とした盛土構造物評価システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記演算部は、固定的条件の値を入力部で受け付けた際に、受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として記憶部で特定して、記憶部にて該当パターンの情報を保持し、次なる固定的条件の値を入力部で受け付けた際に、記憶部に情報を保持しているパターンの中から、今時受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として絞り込み、記憶部にて該当パターンの情報を保持する処理を、全ての固定的条件の値を受け付けて、１つのパターンを特定するまで繰り返し実行することを特徴とした盛土構造物評価システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記演算部は、盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および外的要因の各条件を独立変数、安全率を従属変数とした重回帰分析を、前記独立変数を構成する各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に実行することで、盛土構造物の幾何学形状および外的要因の少なくともいずれかを変数とした安全率の式である回帰式を生成し、当該回帰式を該当パターンに対応付けて記憶部に格納する処理を実行することを特徴とした盛土構造物評価システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記演算部は、入力部で受け付けている固定的条件の値のうち幾何学条件以外の他条件群と該当各値との組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出し、該当関数において、所定の安全率を達成するための幾何学条件の値を算定し、当該幾何学条件の算定値を出力部に表示することを特徴とした盛土構造物評価システム。
【請求項５】
盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、演算部とを備える情報処理システムが、
評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、
前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、
を実行することを特徴とした盛土構造物評価方法。
【請求項６】
盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、演算部とを備える情報処理システムに、
評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、
前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、
を実行させることを特徴とした盛土構造物評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛土構造物評価システム、方法、およびプログラムに関するものであり、具体的には、既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める事が可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土等の土構造物の安定性を評価する手法が従来より提案されてきた。こうした技術としては、例えば「点数表」による評価方法がある。この技術は、土構造物の形状や材質などの素因、降雨条件等の誘因の各々に関する点数表を利用するものであり、評価担当者が盛土構造物等に関する種々の観察結果をこの点数表にあてはめて点数を決定し、当該点数の合計値の大小で安定性を評価することになる（非特許物件１参照）。  
また他にも、個々の土構造物の材料物性や幾何学条件を入力として安定計算（例：円弧滑り法などの極限釣り合い法）を実行して安全率を算定し、安定性を評価する手法もある（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】第２０回土質工学研究会〜住宅団地内のり面の安全性判定に関する一つの試み（昭和６０年６月）
【非特許文献２】地盤力学 (柴田徹,岡田清：東京電機大学出版局,2008/04)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来技術のうち、例えば点数表を用いた手法においては、安全率の算定はなされず、定性的な評価結果しか得られない。よって、どの程度安全なのか、崩壊可能性はどの程度あるのかといった点に関して定量的な判断を下すことは出来なかった。一方、定量的な評価結果が得られないことから、必要な対策工の規模を判断することも当然出来ないことになる。  
また、安定計算による評価手法においては、評価対象の土構造物に関する材料物性や幾何学条件等の決定を行って解析モデルを作成し、この解析モデルに基づいた安定計算を実施する必要がある。しかし、例えば鉄道線路の盛土構造など解析箇所が多数存在する土構造物が評価対象の場合、上記解析モデルも解析箇所に応じて多数作成する必要があり、評価実行には非常に多くの手間と費用がかかっていた。
【０００５】
そこで本発明では、既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める事が可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の盛土構造物評価システムは、盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、以下の処理を実行する演算部を備えるコンピュータシステムである。
【０００７】
すなわち本発明の盛土構造物評価システムにおいては、前記演算部が、評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、を実行することを特徴とする。
【０００８】
こうした本発明によれば、従来の「点数表による評価手法」とは異なり、既存盛土構造物の特徴（例：盛土材料や基盤材料の性状、法面や路盤の被覆状況、法面の勾配や高さ、作用加重、降雨条件、震度等）を入力するだけで、定量的な安全率を概略得られることとなる。つまり設計計算を行うのと同様な安全率評価が可能となる。
【０００９】
また、固定的条件以外の条件、例えば、盛土の勾配や高さ、震度といった条件についてはユーザが任意の値を指定することが出来るため、例えば、或る震度において盛土の勾配や高さを所定値にした時の安全率の評価が可能となる。また、従来の「安定計算による評価手法」とも異なり、処理は短時間で実行可能であって、解析モデルを解析箇所に応じて多数作成する必要は無く、安全率を算定するための手間や費用を従来より大幅に低減できる。
【００１０】
なお、前記盛土構造物評価システムにおいて、前記演算部は、固定的条件の値を入力部で受け付けた際に、受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として記憶部で特定して、記憶部にて該当パターンの情報を保持し、次なる固定的条件の値を入力部で受け付けた際に、記憶部に情報を保持しているパターンの中から、今時受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として絞り込み、記憶部にて該当パターンの情報を保持する処理を、全ての固定的条件の値を受け付けて、１つのパターンを特定するまで繰り返し実行する、としてもよい。
【００１１】
特に、記憶部に保持されている前記パターン（とこれに対応する関数）が膨大な数に上る場合、こうした処理を行うことで、パターンの検索範囲を段階的に絞り込んでいくことができ、結果として検索処理の効率化・高速化、盛土構造物評価システムでの処理負荷低減がなされる。
【００１２】
また、前記盛土構造物評価システムにおいて、前記演算部は、盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因の各条件を独立変数、安全率を従属変数とした重回帰分析を、前記独立変数を構成する各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に実行することで、盛土構造物の幾何学形状および外的要因の少なくともいずれかを変数とした安全率の式である回帰式を生成し、当該回帰式を該当パターンに対応付けて記憶部に格納する処理を実行する、としてもよい。
【００１３】
例えば、鉄道や道路に沿って構築されている盛土は、該当する設計基準や指針に従って造成されており、盛土の材質や幾何学的な形状がいくつかのパターンに分類できる。たとえば、盛土法面の高さ、勾配、盛土材料、法面状況等（素因）でパターン分類した盛土に対して、予め降雨時の浸透流解析を実施すれば、地盤内部の地下水状態を盛土の各パターン毎に求めることが出来る(地震時も同様)。次に、パターン分類した盛土毎に、誘因(降雨や地震)に対する安定計算を実施する。ここで得られた安定計算結果を基に、パターン分類した盛土の因子(素因と誘因)を独立変数、計算で得られた安全率を従属変数とした重回帰分析を行い、回帰式を求めることになる。このようにして回帰式を事前に求めて記憶部にて関数として保持しておけば、任意のパターン（の盛土）における各因子の値を入力することで、その盛土の安全率が概略算定できる。
【００１４】
また、前記盛土構造物評価システムにおいて、前記演算部は、入力部で受け付けている固定的条件の値のうち幾何学条件以外の他条件群と該当各値との組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出し、該当関数において、所定の安全率を達成するための幾何学条件の値を算定し、当該幾何学条件の算定値を出力部に表示する、としてもよい。これによれば、安全率を算定するのみならず、所望の安全率を達成するための、例えば既存盛土構造物における盛土勾配や盛土高さの値（対策工の規模）が判明する。
【００１５】
また本発明の盛土構造物評価方法は、盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、演算部とを備える情報処理システムが、評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、を実行することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の盛土構造物評価プログラムは、盛土構造物の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数を記憶した記憶部と、演算部とを備える情報処理システムに、評価対象となる既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部より読み出す処理と、前記既存の盛土構造物に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部で受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部に表示する処理と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における盛土構造物評価方法の適用例を示す図である。
【図２】本実施形態における盛土構造物評価システムのハードウェア構成例を示す図である。
【図３】本実施形態におけるパターンテーブルの例を示す図である。
【図４】本実施形態におけるパターンのツリー構造例を示す図である。
【図５】本実施形態における回帰式テーブルの例を示す図である。
【図６】本実施形態における盛土構造物評価方法の手順例を示すフロー図である。
【図７】本実施形態における出力画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
−−−盛土構造物について−−−
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態における盛土構造物評価方法の適用例を示す図である。本実施形態における盛土構造物評価の手法は、従来技術とは異なり、既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める事が可能となる技術である。
【００２０】
本実施形態の適用対象となる盛土構造物１０は、図１に示すように、地盤等の基盤層１に土砂などの盛土材料２を所定高さ（法面高さ）まで盛り立てて構築した土構造物であり、上面部分を路盤３、側面部分を法面４としている。法面４は盛土構造の崩壊を防ぐべく必要に応じた法面勾配に整形されている。こうした盛土構造物１０は、道路、鉄道などの交通荷重支持、住宅やビルなど建築物の荷重支持、海岸堤防などの止水・防水、フィルダム等の水利施設での貯水、といった各種目的に応じて幅広く構築されている。
【００２１】
一方、こうした盛土構造物１０は、人工的構造物であっても使用材料は自然材であり、適切な施工管理を行っても強度等にバラツキが生じやすい。よって、降雨や地震などの外的要因により、こうした盛土構造物１０は様々な挙動を示すことになり、盛土材料２の材料特性や被覆状況、法面勾配や法面高さといった幾何学条件などによっては、崩壊に至ることもありうる。
【００２２】
なお、盛土構造物１０の崩壊形態としては、浅い盛土崩壊や深い盛土崩壊などがあげられている。浅い盛土崩壊は、法面４が細砂やまさ土など浸食を受けやすい土砂により構成され、排水設備が不十分な場合に生じやすい。この場合、表面水が集中して法面４を洗掘し、表層崩壊に進展することが多く、その崩壊深さは１ｍ程度となる。また、深い盛土崩壊は、例えば高含水比粘性土を用いて急速施工を行った場合に、盛土内に過剰間隙水圧が発生し、法面４のはらみだしや崩壊を生じたり、或いは、傾斜地盤上の盛土構造物１０において雨水の浸透により地下水位が上昇し、盛土全体の崩壊が生じるといったものとなる。
【００２３】
本実施形態の盛土構造物評価システム１００によれば、こうした盛土構造物１０における盛土崩壊の危険性を簡便かつ迅速に評価することができる。
【００２４】
−−−システム構成例−−−
続いて、本実施形態の盛土構造物評価システム１００について、その構成を詳述する。図２は、本実施形態における盛土構造物評価システムのハードウェア構成例を示す図である。本実施形態の盛土構造物評価システム１００（以下、システム１００）は、ハードディスクドライブなど不揮発性の記憶部１０１、ＲＡＭなどの不揮発性の記憶部であるメモリ１０３、記憶部１０１に保持しているプログラム１０２をメモリ１０３に読み出して実行するＣＰＵなどの演算部１０４、キーボードやマウスといった入力部１０５、および、ディスプレイやスピーカー、プリンタ等の出力部１０６を備えている。出力データを他装置で表示させる場合など、他装置との通信が必要な場合、システム１００はＮＩＣ（Network Interface Card）やモデム、携帯電話モジュールなど、他装置と通信する通信部１０７を備えている。システム１００が本実施形態の盛土構造物評価方法の実行に必要な機能は、プログラム１０２を演算部１０４が実行することで実装される機能と言える。
【００２５】
記憶部１０１には、プログラム１０２の他に、処理に必要な関数（盛土構造物の安全率を表す関数であり、本実施形態の例では回帰式）や各種データが格納されている。より具体的には、盛土構造物１０の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターン（パターンテーブル１２５で規定）毎に、前記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数（回帰式テーブル１２６で規定）が記憶部１０１に格納されている。記憶部１０１に格納されているこうしたパターンテーブル１２５や回帰式テーブル１２６の例については後述する。
【００２６】
続いて、システム１００の演算部１０４がプログラム１０２により実現する処理について説明する。システム１００の演算部１０４は、評価対象となる既存の盛土構造物１０に関する、前記固定的条件の値を入力部１０５でユーザから受け付け、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部１０１のパターンテーブル１２５にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部１０１の回帰式テーブル１２６より読み出す処理を実行する。
【００２７】
また、システム１００の演算部１０４は、既存の盛土構造物１０に関する、前記固定的条件以外の条件の値を入力部１０５でユーザから受け付け、ここで受け付けた各条件の値を前記読み出した関数に適用して安全率を算定し、当該安全率を出力部１０６に表示する処理を実行する。
【００２８】
なお、システム１００の演算部１０４は、固定的条件の値を入力部１０５でユーザから受け付けた際に、受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として記憶部１０１で特定して、記憶部１０１にて該当パターンの情報を保持し、次なる固定的条件の値を入力部１０５でユーザから受け付けた際に、記憶部１０１に情報を保持しているパターンの中から、今時受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターンを関数の検索範囲として絞り込み、記憶部１０１にて該当パターンの情報を保持する処理を、全ての固定的条件の値を受け付けて、１つのパターンを特定するまで繰り返し実行する、としてもよい。
【００２９】
また、システム１００の演算部１０４は、盛土構造物１０の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因の各条件を独立変数、安全率を従属変数とした重回帰分析を、前記独立変数を構成する各固定的条件の各値を組み合わせたパターン毎に実行することで、盛土構造物１０の幾何学形状および外的要因の少なくともいずれかを変数とした安全率の式である回帰式を生成し、当該回帰式を該当パターンに対応付けて記憶部１０１の回帰式テーブル１２６に格納する処理を実行する、としてもよい。この場合、当然ながらシステム１００は記憶部１０１にて重回帰分析のプログラムを備えており、必要に応じて読み出して実行できるものとする。
【００３０】
また、システム１００の演算部１０４は、入力部１０５でユーザから受け付けている固定的条件の値のうち幾何学条件以外の他条件群と該当各値との組み合わせに合致するパターンを記憶部１０１のパターンテーブル１２５にて特定し、特定したパターンに対応する関数を記憶部１０１の回帰式テーブル１２６より読み出し、該当関数において、所定の安全率を達成するための幾何学条件の値を算定し、当該幾何学条件の算定値を出力部１０６に表示する、としてもよい。これによれば、安全率を算定するのみならず、所望の安全率を達成するための、例えば既存の盛土構造物１０における盛土勾配や盛土高さの値（対策工の規模）が判明する。
【００３１】
ここで、盛土構造物評価システム１００が演算部１０４によりプログラム１０２を実行することで、必要な機能を実装する例をあげたが、必要な機能を実現する電子回路等を盛土構造物評価システム１００が備えていて、同様の処理を実行するとしても勿論問題ない。
【００３２】
−−−テーブル構造例−−−
図３は本実施形態におけるパターンテーブル１２５の例を示す図である。このパターンテーブル１２５は、盛土構造物１０の材料特性、被覆状況、幾何学形状、および滑りを起こしうる外的要因らに関する各種条件のうち所定のものを固定的条件とし、各固定的条件の各値を組み合わせたパターンを網羅したテーブルとなる。図３に示す例では、盛土材料、盛土の締まり具合、基盤層（の透水性）、盛土法面（の被覆率）、路盤（の湛水状態）、作用荷重、降雨条件、といった条件について、各条件のとりうる値が対応付けされたテーブル構成となっている。
【００３３】
なお、ここで例示した条件のうち、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、の３条件は、盛土構造物１０の材料特性に対応した条件と言える。また、「盛土法面」、「路盤」の２条件は、盛土構造物１０の被覆状況に対応した条件と言える。また、「法面勾配」、「法面高さ」の２条件は、盛土構造物１０の幾何学形状に対応した条件と言える。
【００３４】
また、図３下段の条件構造の例に示すように、法面勾配、法面高さ、（地震発生時に想定する）震度の各条件は、ユーザが数値を入力する変数、すなわち回帰式の変数となる条件（それ以外の条件）となり、パターンテーブル１２５のレコードには含まれない。また、「作用荷重」、「降雨条件」、「震度」の３条件は、盛土構造物１０に滑りを起こしうる外的要因に対応した条件と言える。条件構造にて示すように、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」、「作用荷重」、「降雨条件」の７条件は固定的条件、「法面勾配」、「法面高さ」、「震度」の３条件は、回帰式の変数となる条件（それ以外の条件）となる。
【００３５】
また、このパターンテーブル１２５においては、上記各条件に関してユーザに問いかける順序すなわち質問順序が設定されているとすれば好適である。図３下段の条件構造の例では、質問順に、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」、「作用荷重」、「降雨条件」、「法面勾配」、「法面高さ」、「震度」となっている。従って、パターンテーブル１２５に登録されている各パターンも、図４に示すように、各条件を分岐点としたツリー構造で互いに結ばれたものとなる。このような構造となっていれば、システム１００は、前記ツリー構造の上位階層から順に、すなわちパターンテーブル１２５の質問順序に沿って、固定的条件の値を入力部１０５で順次受け付けていき、受け付けた固定的条件とその値によりツリー構造を分岐した箇所から下位階層のパターンを、関数の検索範囲として順次絞り込んでいくことができる。
【００３６】
図５は本実施形態における回帰式テーブル１２６の例を示す図である。この回帰式テーブル１２６は、上記パターンテーブル１２５で規定した各パターン毎に、上記各種条件のうち固定的条件以外のものを変数として該当盛土構造物の安全率を表す関数（回帰式テーブル１２６で規定）が記憶部１０１に格納されている。この安全率を表す関数すなわち回帰式は、例えば、安全率Fs＝a+b×θ+c×ｈ+d×ｋ、となる。ここで、a、b、c、dは係数であり、θは法面勾配、ｈは法面高さ、ｋは震度である。こうした回帰式は例えばシステム１００が予め前記パターンの全てについて予め求めておき、記憶部１０１の回帰式テーブル１２６に格納している。回帰式の求め方については後述する。
【００３７】
−−−盛土構造物評価方法のフロー−−−
次に、本実施形態の盛土構造物評価方法の処理フローについて説明する。図６は、本実施形態の盛土構造物評価方法の処理フロー例を示す図である。この場合、まず、システム１００の演算部１０４は、回帰式テーブル１２６の生成処理を実行する（ｓ１００）。システム１００は、例えば、パターンテーブル１２５に規定した各パターン毎に、該当パターンの状態にある盛土における降雨時の浸透流解析を実行して、盛土構造物内の地下水状態を求める(地震時も同様)。こうした解析はシステム１００の記憶部１０１に備わる、既存の地盤解析プログラム（例：ＦＥＭ解析プログラム等）で実行できる。この場合、システム１００は、こうしたプログラムを記憶部１０１から読み出し、該当パターンが示す条件の値を入力値として前記プログラムに与え、解析結果として盛土構造物内の地下水状態のデータを得ることになる。またシステム１００は、各パターンの盛土構造物毎に、誘因(降雨条件や震度)に対する安定計算を実施する。この安定計算は、例えば、一般によく用いられる、無限長の二次元問題としてすべり面を円弧と仮定した、円弧すべり解析法により実行する。この安定計算で得られる安全率は、安全率Fs＝抵抗モーメント／すべりモーメント、の式で与えられる。この安定計算はシステム１００の記憶部１０１に備わる、既存の安定計算プログラムで実行できる。この場合、システム１００は、こうしたプログラムを記憶部１０１から読み出し、該当パターンが示す条件の値を入力値として前記プログラムに与え、解析結果として盛土構造物内の安定計算結果すなわち安全率の値を得ることになる。
【００３８】
システム１００は、ここで得られた安定計算結果を基に、各パターンの盛土構造物１０に関する因子(パターンが示す上記各条件の値)を独立変数、計算で得られた安全率を従属変数とした重回帰分析を行い、回帰式を求める。このようにして回帰式を事前に求めて記憶部１０１の回帰式テーブル１２６にて関数として保持しておけば、任意のパターン（の盛土）における各因子の値（つまり条件の値）を入力することで、その盛土構造物１０の安全率が概略算定できるのである。なお、安全率と盛土構造物１０の各種特徴や降雨条件等との関係は関数で表現されていれば、重回帰分析で得られる回帰式に拘らない。
【００３９】
なお、上記ステップｓ１００に関し述べたように、システム１００が回帰式テーブル１２６の生成処理を行う例だけでなく、予め用意されている回帰式テーブルのデータ等を外部装置や入力部１０５などを介して取得し記憶部１０１に格納するだけであってもよい。或いは、システム１００がその記憶部１０１に元々回帰式テーブル１２６を記憶していることを前提に当該フローが進められるとしてもよい。
【００４０】
続いてシステム１００の演算部１０４は、評価対象となる既存の盛土構造物１０に関する、前記固定的条件すなわち、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」、「作用荷重」、「降雨条件」の各条件の値を入力部１０５でユーザから受け付け（ｓ１０１）、ここで受け付けた各固定的条件の値の組み合わせに合致するパターンを記憶部１０１のパターンテーブル１２５にて特定する（ｓ１０２）。
【００４１】
なお、パターンテーブル１２５においては、上記各条件に関してユーザに問いかける順序すなわち質問順序が設定されているとすれば、上述したように、システム１００の演算部１０４は、例えば、パターンテーブル１２５より、質問順に、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」、「作用荷重」、「降雨条件」の各条件を読み出して、値の選択（ないし入力）の要求メッセージを出力部１０６に出力し、入力部１０５を介してユーザからの値の選択ないし入力を受け付ける、としてもよい。或いは単純に、パターンテーブル１２５より、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」、「作用荷重」、「降雨条件」の各条件を読み出して質問順に列挙表示し、各条件の値の選択（ないし入力）の要求メッセージを出力部１０６に出力し、入力部１０５を介してユーザからの各値の選択ないし入力を受け付けるとしてもよい。
【００４２】
パターンテーブル１２５に登録されている各パターンは、図４にて示したように、各条件を分岐点としたツリー構造で互いに結ばれたものとなっているから、システム１００は、前記ツリー構造の上位階層から順に、すなわちパターンテーブル１２５の質問順序に沿って、固定的条件の値を入力部１０５で順次受け付けていき、受け付けた固定的条件とその値によりツリー構造を分岐した箇所から下位階層のパターンを、関数の検索範囲として順次絞り込んでいくことができる。
【００４３】
こうした絞り込み処理を実行する際、システム１００の演算部１０４は、質問順序が１番、つまり最初の固定的条件の値を入力部１０５でユーザから受け付けた際に、受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターン群を回帰式の検索範囲としてパターンテーブル１２５で特定し、ここで特定したパターン群の情報（例：パターンＩＤの集合等）を記憶部１０１にて保持する。またシステム１００は、次の質問順序に当たる固定的条件の値を入力部１０５でユーザから受け付けた際に、記憶部１０１に情報を保持しているパターン群の中から、今時受け付けた固定的条件とその値とを含んだパターン群を関数の検索範囲として絞り込んで記憶部１０１にその情報を保持する。システム１００はこうした処理を、全ての固定的条件の値を受け付けて、最終的にパターン群を絞り込んでいき、１つのパターンを特定するまで繰り返し実行することになる。こうした絞り込み処理を行うことで、全ての固定的条件の値を検索キーとしてパターンテーブル１２５での検索を実行することにより、検索範囲となるパターンの群れを限定しながらの検索を行うことが出来るから、検索効率を向上させ、コンピュータシステムにおける処理負荷を低減することもできる。特に、パターンテーブル１２５に登録されているパターン数が膨大な数にのぼる場合、こうした絞り込み処理は有効である。
【００４４】
続いて、システム１００の演算部１０４は、前記ステップｓ１０２で特定したパターンに対応する回帰式を、記憶部１０１の回帰式テーブル１２６より読み出す（ｓ１０３）。また、システム１００の演算部１０４は、評価対象の既存盛土構造物１０に関する、前記固定的条件以外の条件、すなわち、「法面勾配」、「法面高さ」、「震度」の３条件の値を入力部１０５でユーザから受け付け（ｓ１０４）、ここで受け付けた各条件の値を前記ステップｓ１０３で読み出した回帰式に適用して安全率を算定する（ｓ１０５）。
【００４５】
前記ステップｓ１０４で受け付けた３条件の値は、回帰式の変数となる条件に関する値であり、回帰式たる安全率の式、Fs＝a+b×θ+c×ｈ+d×ｋ、における変数の値となる。従ってシステム１００は、法面勾配θ、法面高さｈ、震度ｋの３条件の値を、この安全率の式に代入し安全率を算定する。ここで算定した安全率の値は、システム１００の演算部１０４がディスプレイ装置などの出力部１０６にて、図７に示す出力画面例の如く表示させる（ｓ１０６）。
【００４６】
図７に示した出力画面７００の例では、盛土材料：砂質土、盛土の締まり具合：全体的に密、基盤層：難透水性地盤、盛土法面：被覆率０％、路盤：湛水状態、法面勾配：１：１、法面高さ：６ｍ、作用荷重：地震、降雨条件：なし、震度：０．１、といった具合に各条件の値が指定された場合に、安全率が「１．０８２」と算定された例となっている。必要な安全率は盛土構造物１０の適用状況により異なるが、例えば、一般の盛土法面では１．２〜１．３、フィルダムでは１．２〜１．５といった値が用いられている。
【００４７】
システム１００は、こうした基準の値と、上記算定した安全率の値「１．０８２」とを比較し、盛土構造物１０の安全率が十分な安全率であるか判定する（ｓ１０７）。十分な安全率とは言えない場合（ｓ１０７：ＮＧ）、法面勾配や法面高さ等の条件（固定的条件以外の条件）について見直しが必要となる。他方、盛土構造物１０の安全率が十分な安全率である場合（ｓ１０７：ＯＫ）、処理を終了する。
【００４８】
上記のように評価対象の盛土構造物１０の安全率が十分でなかった場合（ｓ１０７：ＮＧ）、システム１００は法面勾配や法面高さ等（回帰式の変数となる条件に対応するもの）について望ましい値を逆算する（こともできる）。この場合、システム１００の演算部１０４は、入力部１０５でユーザから受け付けている前記固定的条件の値のうち幾何学条件以外の他条件群、すなわち、「盛土材料」、「盛土の締まり具合」、「基盤層」、「盛土法面」、「路盤」「作用荷重」、「降雨条件」、「震度」の各条件の各値の組み合わせに合致するパターンを、記憶部１０１のパターンテーブル１２５にて特定する（ｓ１０８）。
【００４９】
そしてシステム１００の演算部１０４は、前記ステップｓ１０８で特定したパターンに対応する回帰式を記憶部１０１の回帰式テーブル１２６より読み出し（ｓ１０９）、該当回帰式において、所定の安全率（例：１．２）を達成するための幾何学条件（「法面勾配」、「法面高さ」の２条件）の値を算定し、当該幾何学条件の算定値を出力部１０６に表示する（ｓ１１０）。この場合、変数が２つになるから、システム１００は、「法面勾配」、「法面高さ」の２条件のうち、一方の条件を所定値に固定した上で他方の条件を増減させて安全率を算定し、算定値を所定の安全率と比較することになる。この比較の結果、算定値が所定の安全率を満たした値、すなわち、「法面勾配」、「法面高さ」の２条件の一方の条件の値を、ステップｓ１１０で出力部１０６に表示することになる。これによれば、安全率を算定するのみならず、所望の安全率を達成するための、例えば既存の盛土構造物１０における法面勾配や法面高さの値（対策工の規模）が判明する。
【００５０】
以上、本実施形態によれば、既存盛土構造物の安全率を簡便かつ迅速に求める事が可能となる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  基盤層
２  盛土材料
３  路盤
４  法面
１０  盛土構造物
１００  盛土構造物評価システム
１０１  記憶部
１０２  プログラム
１０３  メモリ
１０４  演算部
１０５  入力部
１０６  出力部
１０７  通信部
１２５  パターンテーブル
１２６  回帰式テーブル
【図１】
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【図２】
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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３】
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