第 53 回地盤工学研究発表会
2018 年 7 月0839

H - 06 （高松）

両面アンカー補強土壁を対象とした動的遠心模型実験－安定性と残留変形－補強土工法

遠心力模型実験

残留変位

岡三リビック

国際会員○林

豊橋技術科学大学

豪人

小浪岳治

国際会員

三浦均也

豊田工業高等専門学校国際会員

小林睦

1. 背景及び目的
近年、特に橋台アプローチ部において 2 つのアンカー補強土壁が背面で接する両面アンカー補強土壁が適用される場合がある。ただし，実験や現地計測等で数々の検証が実施されてきた片面のアンカー補強土壁と比較して両面アンカー補強土壁の検証例は少なく，特にその地震時の安定性と変形特性については不明な点が多い。そこで片面及び両面それぞれのアンカー補強土壁を対象とした動的遠心模型実験を実施し，それぞれのアンカー補強土壁の安定性及び残留変形の比較を行った。

ケース1：片面アンカー補強土壁
正面図

断面図

2. 実験方法

130184.5

本実験では，遠心力載荷実験装置を用いて 20G

2302575壁面材

275

100275
コネクター

250

タイバー

225

100400土槽の中に，図 1 に示すケース 1（片面）及びケース 2（両面）のそれぞれのアンカー補強土壁の模型

珪砂7号(Dr = 70%)

アンカープレート225

25 10020020017540を作製した。高さ 50mm，厚さ 6mm，奥行き 73mm

珪砂7号 (Dr = 90%)

ケース2：両面アンカー補強土壁
130

130

130

130

108.5

300
275

275

275

250

250

225

100400

るため，目地の裏には不織布を設置した（図 2）。

225

225

25 100200
珪砂7号(Dr = 70%)

200
175

40

さは「多数アンカー式補強土壁設計・施工マニュ

100

225200

なお，片面のアンカー補強土壁の補強材の敷設長

75

300
275

75100

左右の壁面材の目地からの盛土材の流出を防止す

10025上げることでアンカー補強土壁の模型を作製した。

25 100184.5

能となるように取り付けた壁面模型を多層に積みアル」1)に記載されている設計方法に従って設定し260300

さ 500mm，幅 1500mm，奥行き 300mm の鋼製大型アンカー補強材をボルトにより上下方向に回転可

260

土槽の遠心場で動的遠心模型実験を行った。内寸が高のアルミ製の板に L 型の金具を取り付け，そこに

130

108.5200
175

珪砂7号 (Dr = 90%)

図 1 アンカー補強土壁の模型（上：ケース 1，下：ケース 2）た。両面のアンカー補強土壁の補強材の長さは片面の場合と同じとした。基礎地盤及び盛土材は珪砂 7 号を使用し，それぞれの相対密度を 90%および 70%で作製した。
20G の遠心場において段階的に加振を行った。以後，物理量については重力場換算で示す。
波形は図 3 に示すように，周波数 2Hz の正弦波を主要動として 20 波，及びその前後に同じ周波数のエンベロープを付加した。各ケースでのステップごとの主要動の最大平均
図 2 壁面模型と不織布の取付作業状況

加速度の絶対値を図 4 に示す。ステップ 6 までは両ケースの加速度はほぼ同程度である。なお後述するが，ケース 1
主要動平均加速度の絶対値(gal）1400

ではステップ 6 で，ケース 2 ではステップ 10 で，それぞれ大変形を生じた。
加速度(gal)

2000
10000-1000-2000

1200
1000
800600400
ケース1（⽚⾯）200

ケース2（両⾯）

00510時 間 (sec)150201234567891011加振ステップ

図 3 入力波形（重力場換算、ケース 1,ステップ 6 の例）

図 4 各ステップにおける主要動平均加速度の絶対値

Dynamic centrifuge tests for elucidating stabilities andHayashi Taketo and Konami Takeharu, Okasanlivic Co., Ltd.

deformation characteristics of back-to-back Multi-Anchored
Reinforcement Soil Walls

Miura Kinya, Toyohashi University of Technology
Makoto Kobayashi, Toyota National College of Technology

1675

3. 実験結果
図 5 はステップ 6 の加振後のそれぞれのケース，及びステップ 10 の加振後のケース 2（両面）の変位ベクトル図及び画像である。ケース 1（片面）のアンカー補強土壁はその内部にせん断面が顕在化し大きく変形したが，ケース 2（両面）のアンカー補強土壁ではステップ 6 でせん断面は確認できず，ステップ 10 に至ってすべり線が発生し大変形が生じた。図 6 はステップ 3～5 におけるアンカー補強土壁の壁面の残留水平変位である。ケース 1（片面）と比較してケース2（両面）の残留水平変位が小さいことが分かる。このことから，大変形を生じさせるために必要な作用は，片面より両面のアンカー補強土壁の方が大きいため，両面のアンカー補強土壁の安定性は高いと言える。図 7 はアンカー補強土壁に大変形が生じる直前のステップであるステップ 5 及びステップ 9 におけるケース 1（片面）及びケース 2（両面）のアンカー補強土壁の天端の残留鉛直変位である。この結果より，ステップ 5 では片面のアンカー補強土壁と比較して両面のアンカー補強土壁の方が不同沈下の程度が大きく，さらに中央付近の天端の沈下量がケース 1（片面）より大きいことが分かる。両面のアンカー補強土壁の場合，加振を受けると 2 つのアンカー補強土壁が離れる方向に変位し，片面の場合より盛土材が水平方向に伸長され，それに応じて地盤の沈下が生じたと考えられる。また大変形に至る直前の残留鉛直変位は，両面のアンカー補強土壁の方が大きい結果となった。片面と両面のアンカー補強土壁がともに道路等の交通機能として期待されることを想定すると，これらの変形特性の違いについて留意する必要があると考えられる。
ベクトル縮尺100mm

ベクトル縮尺100mm

ベクトル縮尺100mm＜STEP6＞＜STEP10＞＜STEP6＞

加振後の補強土壁位置

加振後の補強土壁位置

加振後の補強土壁位置

図 5 変位ベクトルと画像（左：ケース 1-ステップ 6、中：ケース 2-ステップ 6、右：ケース 2-ステップ 10，点線はせん断面）

ケース2（両⾯右側）‐ステップ4ケース1（⽚⾯）‐ステップ5ケース2（両⾯右側）‐ステップ580.070.260.450.6430.80.70.60.50.40.30.20.1

鉛直変位(m)ケース2（両⾯右側）‐ステップ3ケース1（⽚⾯）‐ステップ4⾼さ(m)ケース1（⽚⾯）‐ステップ30.81.021.2

11.401.60

ケース1（⽚⾯）‐ステップ5ケース2（両⾯）‐ステップ5ケース2（両⾯）‐ステップ902

残留⽔平変位(m)468101214

壁⾯（左側）からの距離 (m)

図 7 天端の残留鉛直変位（ステップ 5 及び 9）

図 6 壁面の残留水平変位（ステップ 3～5）
4. 結論
本実験で得られた結論は以下の通りである。
・

片面のアンカー補強土壁と比較して，両面のアンカー補強土壁の方が大変形を生じるまでの作用が大きいため，両面のアンカー補強土壁の方が加振に対する安定性が高い。

・

片面のアンカー補強土壁と比較して，両面のアンカー補強土壁の方が不同沈下の程度が大きく，さらに大変形に至る直前の残留変形が大きい。
今後は本実験で得られた地盤内の加速度，土圧及び補強材の張力等の変位量以外のデータを精査するとともに，今回とは異なる形式の両面アンカー補強土壁の検証を行う予定である。
＜参考文献＞
1)多数アンカー式補強土壁

設計・施工マニュアル第 4 版，土木研究センター，2014.8.

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