時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
一部旋回する流況を示すが，穏やかな流況が続く。

65.0

70.0

75.0

第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤ありの場合）（10／11）
５条

添付１７-17

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
物揚岸壁及び敷地前面東側の一部に津波が遡上する

80.0

一時的に引き波の流況となる。

85.0

局所的に引き波方向の大きな流速及び緩やかに旋回する流況が確認されるが，全体的に穏やかな流況
となる。

90.0

第2図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤ありの場合）（11／11）
５条

添付１７-18

第 3 図に発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）を示す。また，防波堤なしの場合における流況の考察の詳細を以下に示す。
ｂ．防波堤なし(a)i)

津波襲来時（地震発生後

約 34 分～約 40 分）

発電所敷地エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 35
分後に敷地前面に到達する。地震発生から約 37 分後には敷地への遡上が始まり，第 3 図（4／11）の地震発生から 38 分後における発電所
敷地エリア拡大図のように，取水口以北では防潮堤の敷地前面東側
から敷地側面北側に沿うように遡上し，取水口以南では防潮堤の敷地前面東側から敷地側面南側に沿うように遡上する。地震発生から約 40 分後には引き波となる。

ii)

発電所敷地エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 35分後に発電所北側エリア前面の海域に到達する。地震発生から約 37
分後には北西向きの流向を主流として発電所北側エリアの陸域及び久慈川へ遡上し，第 3 図（5／11）の地震発生から 40 分後における発電所周辺広域図のように，発電所敷地エリアでは引き波へと転じる
地震発生から約 40 分後においても，発電所北側エリアの陸域及び久慈川では津波の遡上が続く（地震発生から約 43 分後まで遡上が継続
する）。

iii)

発電所南側エリア
東方より北西向きの流向を主流として襲来し，地震発生から約 34分後に発電所南側エリア前面の海域に到達する。地震発生から約 35５条

添付１７-19

分後には北西向きの流向を主流として常陸那珂火力発電所敷地へ遡上し始め，第 3 図（3／11）の地震発生から 37.5 分後における発電所
周辺広域図のように，常陸那珂火力発電所敷地の北側からは南西向
きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上し，常陸那珂火力発電所敷地の南側からは北西向きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上するが，地震発生から約 40 分後には引き波となる。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構敷地では地震発生から約 37 分後に西向きの流向を主流とした津波が陸域へ遡上するが，地震発生から約 39 分後には引き波となる。
(b)i)

引き波時（地震発生後

約 40 分～約 50 分）

発電所敷地エリア
地震発生から約 40 分後に引き波へと転じ，敷地前面東側から外海へ向かう流況となる。引き波時は津波襲来時のように防潮堤に沿うような流況は示さず，第 3 図（5／11）の地震発生から 40 分後における発電所敷地エリア拡大図のように，敷地前面東側の一部を除き，直接外海へ向かう流況となっている。この流況は地震発生から約 50 分
後まで継続する。

ii)

発電所敷地エリア
地震発生から約 40 分後以降においても久慈川及び久慈川周辺陸域については遡上を続けるが，地震発生から約 43 分後には引き波へ転じ始め，陸域から外海へ向かう流向を主流とした流況となる。この流況は地震発生から約 50 分後以降も継続する。発電所北側エリアの前面海域については地震発生から約 40 分後には引き波へと転じ，外海へ向かう流況となる。この流況は地震発生から約 50 分後以降も継続する（地震発生から約 55 分後まで引き波が継続する）。
５条

添付１７-20

iii)

発電所南側エリア
発電所南側エリアの常陸那珂火力発電所敷地では，地震発生の約40 分後から約 45 分後にかけて引き波となり，第 3 図（7／11）及び（8／11）の発電所周辺広域図のように，地震発生から約 42 分後から
約 45 分後にかけて常陸那珂火力発電所敷地前面海域にて旋回する流況となるものの，おおむね遡上時とは逆の流向を主流とした流況となる。地震発生から約 50 分後には常陸那珂火力発電所敷地前面海域
にて南向きの流向を主流とした流況となる。国立研究開発法人日本
原子力研究開発機構敷地前面海域では地震発生の約 40 分後から約 50分後にかけて引き波となり，外海へ向う流向を主流とした流況となる。

(c)

収束時（地震発生後

i)

発電所敷地エリア

約 50 分～約 90 分）

敷地前面海域において，地震発生から約 55 分後には南向きの流況となり，地震発生から約 65 分後には北向きの流況となるが，いずれも継続的な流況とはならず，地震発生の約 65 分後から約 75 分後にかけては穏やかな流況が継続する。第 3 図（11／11）の地震発生から80 分後における発電所敷地エリア拡大図のように，地震発生から約80 分後に西向きの流向で津波が襲来し，物揚岸壁及び敷地前面東側の一部に津波が遡上するが，この流況が継続することはなく，地震発
生から約 85 分後には引き波へと転じ，地震発生から約 90 分後には一部で引き津波が継続するものの比較的穏やかな流況となる。
ii)

発電所敷地エリア
地震発生から約 55 分後までは陸域から外海へ向かう流向を主流とした流況が継続する。地震発生から約 60 分後には北西へ向かう流向５条

添付１７-21

を主流とした流況となるが，継続的な流況とはならず，地震発生の約65 分後から約 80 分後にかけては穏やかな流況が継続する。地震発生の約 85 分後から約 90 分後では引き波となり，外海へ向う流向を主流とした流況となる。
iii)

発電所南側エリア
地震発生から約 55 分後にて西向きの流向を主流とした流況となるが，継続的な流況とはならず，地震発生の約 60 分後から約 80 分後にかけては穏やかな流況が継続する。地震発生から約 85 分後に引き波へと転じ，地震発生から約 90 分後には再び穏やかな流況となる。

５条

添付１７-22

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
発電所北側エリア

発電所敷地エリア

発電所南側エリア

33.5

常陸那珂火力発電所敷地

久慈川
東海第二発電所

国立研究開発法人
日本原子力研究開発機構敷地

常陸那珂火力発電所敷地前
面海域に津波が到達する。

34.0

34.5

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（1／11）
５条

添付１７-23

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）

発電所 敷地エリア及 び発電所北側エリアの前面海域に津波が到達する。

35.0

常陸那珂火力発電所敷地では津波の遡上が始まる。

35.5

36.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（2／11）５条

添付１７-24時間※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

36.5

37.0

国立 研究開 発法人日 本原子力研究 開発機 構敷地では津波の遡上が始まる。
陸域及び久慈川では津波の遡上が始まる（地震発生から約 43 分後まで遡上が続く）。

発電 所敷地エリ アでは津波 の遡上が始まる37.5

常陸那珂火力発電所敷地において，北側からは南西向きの流向，南側からは北西向きの流向を主流とした津波が遡上する。

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（3／11）
５条

添付１７-25

時間※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

38.0

防潮堤に沿うように津波が遡
上する

38.5

39.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（4／11）
５条

添付１７-26

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

39.5

発電所北側エリア前面海域では引き波へと転じる（地震発生から約 55 分まで引き波が継続する）。

40.0

発電所南側エリアでは引き波へと転じる（常陸那珂火力発
電所敷地では地震発生から約 45 分まで，国立研究開発法
人日本原子力研究開発機構敷地では地震発生から約 50 分まで引き波が継続する）。

一部防潮堤に沿った引き波となるが，おおむね外海へ向かう引き波の流況となる（地震発生から約 50分後まで引き波が継続する）。

40.5※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（5／11）
５条

添付１７-27

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

41.0

41.5

42.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（6／11）
５条

添付１７-28

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

42.5

津波襲来時とは逆の流況となり，北側では北東へ向かう流向，南側
では南東へ向かう流向を主流とした引き津波の流況となる。

一部旋回
する流況
を示す。

43.0

久慈川では引き波へ転じ始める。

43.5※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（7／11）
５条

添付１７-29

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

44.0

44.5

45.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（8／11）
５条

添付１７-30

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大

（分）

50.0

55.0

60.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（9／11）
５条

添付１７-31

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
穏やかな流況が続く。

65.0

70.0

75.0

※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（10／11）
５条

添付１７-32

時間 ※発電所周辺広域

発電所敷地エリア拡大（分）
物揚岸壁及び敷地前面東側の一部に津波が遡上する

80.0

一時的に引き波の流況となる。

85.0

再び穏やかな流況となる。

90.0※：津波の原因となる地震発生後の経過時間
第3図

発電所周辺海域及び発電所敷地前面海域の流向ベクトル（防波堤なしの場合）（11／11）
５条

添付１７-33

2.2

漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性評価
津波流況の考察より，以下のとおり時間分類毎に漂流物の津波防護施設
等及び取水口への到達可能性について評価を実施した。
(1) 津波襲来時（地震発生後

約 34 分～約 40 分）

発電所敷地エリアについては，津波襲来時の流況から，取水口以北の漂流物は敷地前面東側から敷地側面北側へ防潮堤に沿うように移動し，取水口以南の漂流物は敷地前面東側から敷地側面南側へ防潮堤に沿うよ
うに移動すると考えられる。
発電所北側エリアについては，津波襲来時の流況から，当該エリアの漂流物は北西方向へ移動すると考えられ，発電所敷地エリアでは引き波へと転じる時間においても当該エリアの漂流物は津波の遡上方向である
北西へ移動すると考えられる。
発電所南側エリアのうち常陸那珂火力発電所敷地については，津波襲来時の流況から，常陸那珂火力発電所の敷地における漂流物のうち北側に存在するものは南方向へ移動し，南側にあるものは北方向へ移動すると考えられる。国立研究開発法人日本原子力研究開発機構敷地について
は，津波襲来時の流況から，国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
敷地に存在する施設・設備は津波の遡上方向である西へ移動すると考えられる。しかしながら，発電所南側エリアの一部については東海第二発
電所の敷地に隣接していることから，漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側及び敷地側面南側，取水口へ向かうことを否定できない。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。

５条

添付１７-34

ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側，敷地側面北側及び敷地側面南側へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
なお，漂流物の衝突力が大きいと考えられる津波襲来時の流況として，敷地前面東側においては防潮堤の軸直交方向に津波が襲来し，敷地側面北側及び敷地側面南側においては防潮堤に沿うように軸方向に津波が襲来することから，漂流物の衝突による影響が大きくなるのは敷地前面東側であると考えられる。
発電所南側エリアについては漂流物が津波防護施設である防潮堤の敷地前面東側及び敷地側面南側へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
発電所北側エリアについては漂流物が津波の遡上方向である北西へ移動すると考えられることから津波防護施設等へ向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
発電所南側エリアについては漂流物が取水口へ向かう可能性があるものと評価した。
その他のエリアにおける漂流物は陸域側又は久慈川上流へ移動すると考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。
(2) 引き波時（地震発生後

約 40 分～約 50 分）

発電所敷地エリアについては，引き波時の流況から，漂流物が津波襲
来時に敷地側面北側及び敷地側面南側へ移動した後に外海方向へ移動すると考えられるが，津波襲来時に敷地前面東側に漂流物が留まった場合，
引き波時において漂流物が貯留堰，取水口へ向かうことを否定できない。
５条

添付１７-35

発電所北側エリアについては，引き波時の流況から，漂流物が外海方向へ移動すると考えられる。
発電所南側エリアのうち常陸那珂火力発電所敷地については，引き波時の流況から，漂流物が外海へ移動すると考えられる。国立研究開発法
人日本原子力研究開発機構敷地については，引き波時の流況から，漂流物が外海へ移動すると考えられる。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。
ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては，津波襲来時に防潮堤の敷地側面北側及び敷地側面南側へ到達した漂流物が，引き波時に津波防護施設
である貯留堰へ向かう可能性があるため，津波防護施設等へ向かう可能性があるものと評価した。
その他のエリアにおける漂流物は継続的に外海方向へ移動すると考えられることから津波防護施設等へ向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
発電所敷地エリアについては漂流物が取水口へ向かう可能性がある。
その他のエリアにおける漂流物は継続的に外海方向へ移動すると考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。
(3) 収束時（地震発生後

約 50 分～約 90 分）

発電所敷地エリアについては，収束時の流況から，発電所敷地前面の漂流物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況
が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
発電所北側エリアについては，収束時の流況から，当該エリアの漂流
５条

添付１７-36

物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
発電所南側エリアについては，収束時の流況から，当該エリアの漂流物は一時的に外海へ移動すると考えられるが，比較的穏やかな流況が継続することから，漂流物は大きな移動を伴わないと考えられる。
以上より，漂流物の津波防護施設等及び取水口への到達可能性について以下のとおり整理した。
ａ．津波防護施設等への到達可能性評価
各エリアにおける漂流物は大きな移動を伴わないと考えられることから，津波防護施設等へは向かわないと評価した。
ｂ．取水口への到達可能性評価
各エリアにおける漂流物は大きな移動を伴わないと考えられることから，取水口へ向かわないと評価した。

５条

添付１７-37

添付資料１８

地震後の防波堤の津波による影響評価について５条

添付１８－1

目

次

1.

防波堤の施設概要

2.

防波堤の漂流物化に係る検討方針

3.

地震時評価

(1)

解析方法

(2)

荷重及び荷重の組合せ

(3)

入力地震動

(4)

解析モデル

(5)

使用材料及び材料の物性値

(6)

評価結果

(7)

基準地震動ＳＳによる防波堤への影響評価のまとめ

4.

津波時評価

(1)

評価方法

(2)

傾斜堤の津波時安定性(3)

ケーソン堤の津波時安定性(4)防波堤漂流物の重要施設への到達の可能性評価(5)

取水施設における取水機能の成立性(6)

津波による防波堤損壊の影響評価のまとめ

５条

添付１８－21.

防波堤の施設概要
東海第二発電所の防波堤は，傾斜堤，ケーソン堤及び物揚岸壁からなる。傾斜堤は捨石や消波ブロック類からなり，上端には上部工を設置し道路として使用している。ケーソン堤は傾斜堤の先端部に2 函ずつ設置されている。また，物揚岸壁は北側の防波堤にあり，港内側は控え杭式鋼管矢板の岸壁からなる。平面図及び構造断面図
を第 1 図～第 8 図に，東海港深浅図を第 9 図に示す。
評価を行う断面は，構造形式の異なる傾斜堤，ケーソン堤，物揚岸壁の 3 断面を選定した。傾斜堤の評価位置は，水深が深い北防波堤先端付近とし，また，大型船舶の緊急離岸のための航路も考慮し，航路幅が最も狭隘となる断面①－①を選定した。ケーソン堤の評価
断面は，同様に緊急離岸航路を考慮し南防波堤ケーソン堤断面②－②とした。
物揚岸壁の評価断面は，構造や水深が一様なため，大型船舶が接岸する中央位置の断面③－③とした。

５条

添付１８－3

ケーソン堤
⑤
①

⑤

ケーソン堤

①
②
④

②

北防波堤

南防波堤
④
傾斜堤

物揚岸壁

③

③

⑦
⑦

⑥

⑥

0

第 1図

５条

50m

100m

港湾施設平面図

添付１８－4５条

添付１８－5第 2図

北側防波堤傾斜堤断面（①－①）

５条

添付１８－6第 3図

南側防波堤ケーソン堤断面（②－②）

５条

添付１８－7

第 4図

物揚岸壁断面（③－③）

５条

添付１８－8第 5図

南側防波堤傾斜堤断面（④－④）

５条

添付１８－9第 6図

北側防波堤ケーソン堤断面（⑤－⑤）

５条

添付１８－10

第 7図物揚岸壁進入路断面（⑥－⑥）

５条

添付１８－11

第 8図

南防波堤陸側断面（⑦－⑦）

第 9図

東 海 港 深 浅 図 （ 2016 年 12 月 12 日 測 量 ）５条

添付１８－12

H.P.－ (m)

10.89

9.89

8.89

7.89

6.89

5.89

4.89

3.89

2.89

1.89

0.89

T.P.－ (m)2.

防波堤の漂流物化に係る検討方針
基準地震動ＳＳ及び基準津波により損傷した防波堤が漂流物化した場合，取水施設である取水口及びＳＡ用海水ピット取水塔の取水機能並びに貯留堰の海水貯留機能に波及的影響を及ぼすこととなる。
このため，防波堤の基準地震動ＳＳ及び基準津波による耐性を確認するとともに，防波堤を構成する部材の漂流物化の可能性，取水施設への到着の有無について評価を行う。
その結果，取水施設への到達が否定できない場合，漂流物化した防波堤の構成部材に対して，取水施設に期待される機能への影響を確認する。
防波堤の漂流物化に伴う波及的影響検討対象施設と想定される損傷モードについて第 1 表に，防波堤の漂流物化に係る波及的影響検
討 対 象 施 設 図 を 第 10 図 に ， 波 及 的 影 響 検 討 フ ロ ー を 第 11 図 に 示す。
第 1表

波及的影響検討対象施設と損傷モード一覧表

波及的影響検討対象施設
１．取水口

損傷モード
・漂流物による閉塞・漂流物の堆積による取水量の減少

２．貯留堰

・漂流物の衝突による損傷
・漂流物の堆積による貯留容量の減少

３．ＳＡ用海水ピット取水塔

・漂流物の衝突による損傷
・漂流物による閉塞・漂流物の堆積による取水量の減少

５条

添付１８－13

第 10 図波及的影響検討対象施設図

防波堤の耐震・耐津波に係る評価

防波堤の損傷に伴う波及的影響評価「港湾の施設の技術上の基準・同解説（平成19年7月，日本港湾協会）」，「防波堤の耐津波設計ガイドライン（平成27年12月，国土交
通省港湾局）」を参考に，防波堤を構成するケーソン，消波ブロック，
被覆ブロック等について，津波による安定性を検討する。

評価断面の選定

ａ.漂流物化の可能性
傾斜堤

ケーソン堤

Nｏ

漂流物化しない

物揚岸壁

Yes
被災事例調査基準地震動Ｓsに対する耐性確認

津波の流向，流速，継続時間等から，漂流物化すると評価した対象物が，重要施設に到達するかを検討する。

ｂ.重要施設に到達する可能性

基準津波に対する
耐性確認

Yes
Nｏ

到達しない

当該重要施設に対する設計外力として考慮または対策を実施する。
取水口，ＳＡ用海水ピット取水塔に到達する漂流物の堆積の状態を検討し，非常用冷却海水系の通水性を検討する。

損傷が想定されない

ｃ.取水施設の取水機能へ影響する可能性

Yes

形状保持

Yes

対策の実施

第 11 図

Nｏ

Nｏ

取水機能に
影響しない
【判断基準】
漂流物が堆積した場合でも非常用冷却海水系に必要な通水性が確保される。

波及的影響なし

防波堤の漂流物化による波及的影響検討フロー
５条

添付１８－14

3.

地震時評価

(1)

解析方法
防波堤の基礎地盤には，液状化検討対象層が分布しているため，

地震後の状態を確認する上で，二次元有効応力解析（ＦＬＩＰ
Ver.7.3.0_2） を 用 い た 地 震 応 答 解 析 を 行 う 。
1)

構造部材
ケーソン及び上部工は，剛体として挙動するため線形弾性体としてモデル化する。
傾斜堤を構成する捨石，被覆石等の石材はマルチスプリ
ング要素でモデル化し，傾斜堤の基礎部ではない消波ブロ
ックは節点荷重でモデル化する。
物揚岸壁の鋼管矢板，鋼管杭は，バイリニア型の非線形はり要素でモデル化し，タイロッドは，引張り方向に抵抗
し，圧縮方向には抵抗しないバイリニア型の非線形バネ要
素とする。

2)

地盤
地 盤 の 動 的 変 形 特 性 に は ， Hardin-Drnevich モ デ ル を 適 用したマルチスプリング要素により，割線せん断剛性比と履
歴減衰率のせん断ひずみ依存性を考慮する。

3)

減衰定数
減 衰 特 性 は ， 数 値 計 算 の 安 定 の た め の Rayleigh 減 衰 と ，地盤の履歴減衰を考慮する。

(2)

荷重及び荷重の組合せ
荷重及び荷重の組合せは，以下の通り設定する。
５条

添付１８－151)荷重
地震応答解析において考慮する荷重を以下に示す。
ａ．常時荷重常時荷重として，構造物及び海水の自重を考慮する。
物 揚 岸 壁 に つ い て は ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解説 （ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 に 準 じ て ， 上 載 荷 重（ 15kN/m 2 ） を 考 慮 す る 。
ｂ．地震荷重地震荷重として，基準地震動ＳＳによる地震力を考慮する。

2)

荷重の組合せ荷重の組合せを第 2 表に示す。
第 2表

(3)

荷重の組合せ

外力の状態

荷重の組合せ

地震時（ＳＳ）

ａ＋ｂ

入力地震動
地震応答解析に用いる入力地震動は，解放基盤表面で定義される基準地震動ＳＳを一次元波動論によって地震応答解析モデルの下端位置で評価した地震波を用いる。
入 力 地 震 動 算 定 の 概 念 図 を 第 12 図 に 示 す 。

５条

添付１８－16

第 12 図入力地震動算定の概念図

５条

添付１８－17

(4)

解析モデル
地 震 応 答 解 析 モ デ ル を 第 13 図 及 び 第 14 図 に 示 す 。
1)

解析領域
解析領域は，側方境界及び底面境界が構造物の応答に影響しないよう，構造物と側方境界及び底面境界との距離が十分長くなるよう広く設定する。

3)

境界条件
解析領域の側面及び底面には，エネルギーの逸散効果を評価するため，粘性境界を設ける。

3)構造物のモデル化
構造物のコンクリート部材は線形平面要素，鋼部材は非線形はり要素又は非線形バネ要素でモデル化する。また，傾斜堤の石材はマルチスプリング要素，消波ブロックは節点荷重でモデル化する。

4)

地盤のモデル化
地盤は，地質区分に基づき，平面ひずみ要素でモデル化する。

5)ジョイント要素
構造物と地盤の境界部にジョイント要素を設けることにより，構造物と地盤の剥離・すべりを考慮する。

6)

水位条件
海面の水位は，基準津波時の水位評価に用いた朔望平均
干 潮 位 L.W.L． T.P.－ 0.81m と す る 。

５条

添付１８－18

第 13 図地震応答解析モデル（傾斜堤，ケーソン堤断面）

第 14 図地震応答解析モデル（物揚岸壁断面）５条

添付１８－19

(5)

使用材料及び材料の物性値
1)

構造物の物性値
使用材料を第 3 表に，材料の物性値を第 4 表に示す。
第 3表
材料
コンク
リート

鋼材

部位

諸元

上部工
基礎
ケーソン（気中）
ケーソン（海中）
鋼管矢板，控え工鋼管杭タイロッド

設 計 基 準 強 度 24.0N/mm2
設 計 基 準 強 度 18.0N/mm2
設 計 基 準 強 度 24.0N/mm2
設 計 基 準 強 度 24.0N/mm2
SKY490， SKK490
HT690

第 4表

鋼材

2)

材料の物性値部位

単位体積重量（ kN/m3）

ヤング係数（ kN/mm2）

上部工
基礎
ケーソン（気中）
ケーソン（海中）
根固方塊
鋼管矢板，控え工鋼管杭
タイロッド

24.0
22.6
21.8
21.8
22.6
77.0
－

25
22
25
25
22
200
200

材料

コンク
リート

使用材料

ポア
ソン
比
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
－

地盤の物性値解析に用いる地盤の物性値と液状化パラメータを第 5 表に示 す 。 液 状 化 検 討 対 象 層 で あ る du 層 ， Ag2 層 ， As 層 ， Ag1
層 及 び D2g－ 3 層 に つ い て 液 状 化 強 度 特 性 を 設 定 す る 。 液 状化パラメータについては，液状化強度試験結果より設定する。
試 験 結 果 か ら 設 定 し た 解 析 上 の 液 状 化 強 度 曲 線 を 第 15 図に示す。なお，液状化強度特性が保守的に評価されるように ， 液 状 化 強 度 試 験 値 の 平 均 － 1σ の 液 状 化 強 度 特 性 を 再 現するように設定する。

５条

添付１８－20

第 5 表 （ 1）

地盤の物性値と液状化パラメータ

名称

記号

単位

du

Ag2

Ac

As

単位体積質量間隙率
基 準 せん断 弾 性 係 数
基準体積弾性係数
基準平均有効主応力
拘束圧依存係数
ポアソン比
内部摩擦角
粘着力
最大減衰定数

ρ
n
Ｇma
Kma
σma’

t／m3
－
kN／m2
kN／m2
kN／m2
－
－
°
kN／m2
－
°
－
－
－
－
－

1.98
0.43
253,389
443,431
358
0.50
0.26
37.3
0
0.220
34.8
0.047
6.5
1.26
0.80
2.00

2.01
0.40
278,044463,407
497
0. 50
0.25
37.4
0
0.233
34.9
0.028
56.5
9.00
0.60
3.40

1.65
0.61
121,857
111,702
480
0.50
0.10
29.1
25
0.200
－
－
－
－
－
－

1.74
0.55
143,367
250,892
378
0.50
0.26
41.0
0
0.216
38.3
0.046
6.9
1.00
0.75
2.27

mG,mK

液 状 化 パラメータ

第 5 表 （ 2）

ν
φ
ｃ
hmax
φp
s1
w1
p1
p2
c1

地盤の物性値と液状化パラメータ

名称

記号

単位

Ag1

D2c-3

D2g-3

Km

単位体積質量間隙率
基 準 せん断 弾 性 係 数

ρ
n
Ｇma

t／m3
－
kN／m2

2.01
0.40
392,1831.77
0.52
285,2402.15
0.30
1,361,843

基準体積弾性係数

Kma

kN／m2

653,638

414,277

2,383,225

1.72－1.03×10-4×Z
0.54
ρ×Vs2
2(1+ν)／3/(1－2ν)×Ｇma

基準平均有効主応力

σma’

kN／m2

814

696

1167

拘束圧依存係数
ポアソン比
内部摩擦角
粘着力

mG,mK

ν
φ
ｃ

－
－
°
kN／m2

0.50
0.25
37.4
0

0.50
0.22
35.6
26

0.50
0.26
44.4
0

最大減衰定数

hmax

－

0.221

0.186

0.130

液 状 化 パラメータ

φp
s1
w1
p1
p2
c1

°
－
－
－
－
－

34.9
0.029
51.6
12.0
0.60
3.35

－
－
－
－
－
－

41.4
0.030
45.2
8.00
0.60
3.82

動 的 変 形 試 験 における有効 上 載 圧 と静 ポアソン比 より深 度 毎 に設 定
0.00
0.16+0.00025×Z
23.2+0.099×Z
358－6.03×Z
履 歴 減 衰 率 のせん断 ひずみ依 存
性 試 験 データを最 小 二 乗 法 誤 差
で再 現 する最 大 履 歴 減 衰 率 を設
定

－
－
－
－
－
－
Z： 標 高５条

添付１８－21液状化強度曲線_Ag2

液状化強度曲線_du
0.6

液状化強度曲線_Ag1

2.0

2.0

FLIP

FLIP

FLIP

1.5

1.5

0.2

せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

0.4

1.0

0.5

0.5

0.0

0.0

0.0
1

10

100

1000

1.0

1

10

繰返し載荷回数 Nc

100

1000

液状化強度曲線_As

1

10

100

1000

繰返し載荷回数 Nc

繰返し載荷回数 Nc

液状化強度曲線_D2g-3
2.0

0.6
FLIP

FLIP

1.5
せん断応力比（τ/σ´m）

せん断応力比（τ/σ´m）

0.4

0.2

1.0

0.5

0.0

0.0
1

10

100

1000

1

第 15 図

3)

10

100

1000

繰返し載荷回数 Nc

繰返し載荷回数 Nc

液状化強度曲線ジョイント要素
構造物と地盤の境界部にジョイント要素を設けることを基本とし，境界部での剥離・すべりを考慮する。ジョイン
ト要素の特性は法線方向，接線方向に分けて設定する。法線方向では，引張応力が生じた場合，剛性及び応力をゼロとして剥離を考慮する。接線方向では，構造物と地盤の境界部のせん断抵抗力以上のせん断応力が発生した場合，剛性 を ゼ ロ と し ， す べ り を 考 慮 す る 。 静 止 摩 擦 力 τ f は MohrCoulomb 式 に よ り 規 定 す る 。

4)荷重の入力方法
ａ．常時荷重常時荷重である自重は，鉄筋コンクリートや鋼管矢板等の単位体積重量を踏まえ，構造物の断面の大きさに応じて５条

添付１８－22

算定する。

ｂ．地震荷重地震荷重は，解放基盤表面で定義される基準地震動ＳＳを，
一次元波動論によって地震応答解析モデルの下端位置で評価した地震波を用いて算定する。

５条

添付１８－23

(6)評価結果
現状のケーソン堤，傾斜堤，物揚岸壁に対する評価結果を示す。
1)

ケーソン堤
ケーソン堤は基準地震動ＳＳ後に多少傾斜し，水平残留
変 位 量 は 約 30cm， 鉛 直 残 留 変 位 量 は 約 26cm で あ る 。
したがって，基準地震動ＳＳ後，津波襲来前のケーソン堤の状態としては，ほぼ当初の位置，高さを確保しているものと 判 断 さ れ る 。 残 留 変 位 図 を 第 16 図 ， 過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図を 第 17 図 に 示 す 。

水 平 残 留 変 位 量 ： ＋30. 0cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －25. 9cm

水 平 残 留 変 位 量 ： ＋30. 0cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －1.0cm

Y
X

ケーソン提
地震前
地震後

第 16 図

第 17 図

残留変位図（ケーソン堤）

過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８－24

2)

傾斜堤
傾 斜 堤 の 基 準 地 震 動 Ｓ Ｓ に よ る 水 平 残 留 変 位 量 は 約 43cm，
鉛 直 残 留 変 位 量 は 堤 外 側 で 約 97cm で あ る 。
したがって，基準地震動ＳＳ後，津波襲来前の傾斜堤の状態としては，ほぼ当初の位置に存在するものの，傾斜堤天
端 高 さ と し て は 約 1m 低 い 状 態 に あ る と 判 断 さ れ る 。 残 留 変
位 図 を 第 18 図 ， 過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図 を 第 19 図 に 示 す 。

Y
水 平 残 留 変 位 量 ： －42. 6cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －86. 9cm

水 平 残 留 変 位 量 ： －43. 2cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －96. 8cm

X
地震前
地震後

第 18 図

残留変位図（傾斜堤）第 19 図過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８－25

3)

物揚岸壁
ａ．残留変位量
前面鋼管矢板は，基準地震動ＳＳにより多少前面に変形し，
水 平 残 留 変 位 量 は 約 63cm， 鉛 直 残 留 変 位 量 は 約 2cm で あ る 。
残 留 変 位 図 を 第 20 図 ， 過 剰 間 隙 水 圧 比 分 布 図 を 第 21 図 に
示す。
地震前
地震後

水 平 残 留 変 位 量 ： －62. 5cm
鉛 直 残 留 変 位 量 ： －1. 8cm

YX

第 20 図

残留変位図（物揚岸壁）

第 21 図過剰間隙水圧比分布図

５条

添付１８－26

ｂ．照査結果
前 面 鋼 管 矢 板 の 最 大 曲 げ モ ー メ ン ト 分 布 図 を 第 22 図 ， タ
イ ロ ッ ド の 軸 方 向 伸 び 量 時 刻 歴 図 を 第 23 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭（ 斜 杭 ） の 最 大 曲 げ モ ー メ ン ト 図 を 第 24 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭（斜杭）の最大曲げモーメント位置における軸力を考慮した 合 成 照 査 図 （ Ｍ － Ｎ 図 ） を 第 25 図 ， 控 え 工 鋼 管 杭 （ 斜 杭 ）の 最 大 軸 力 分 布 図 を 第 26 図 ， 支 持 力 の 照 査 結 果 を 第 6 表 に示す。
前面鋼管矢板は，曲げに対して海底面付近で降伏モーメ
ントを超過する。また，前面鋼管矢板を支えるタイロッド
は，降伏時の伸びを超過する。さらに，控え工鋼管杭（斜杭）は，作用軸力が地盤の極限支持力以下であるが，最大
曲げモーメント位置における軸力を考慮した合成照査において，降伏モーメントを超過する。

５条

添付１８－27

① 前面鋼管矢板
前面鋼管矢板

残留値
最大値
残留値
時間最大値
降 伏 ﾓ ｰ ﾒ -Mp(N=0)
ﾝﾄ
Mp(N=0)
全
塑
性
ﾓ
ｰﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)-Mｙ(N=0)

10

0
中詰石

-10

T.P.(m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
4 , 3 0 2 ( k N / m / m )＞ 3 , 1 3 0 ( k N / m / m )

Ac
As
Ac
As

-20

Ac

-30

-40
As
Ag1

-50
-5000

-3000

-1000

1000

3000

5000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

第 22 図前面鋼管矢板の最大曲げモーメント分布図

軸方向伸び（m)② タイロッド
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000

軸方向伸び
降伏時の伸び

0

20

40

60

80

100

120

time (s)最大伸び
降伏時伸び
0.159(m) ＞ 0.090(m)

第 23 図タイロッドの軸方向伸び量時刻歴図５条

添付１８－28140

③ 控え工鋼管杭（斜杭）

斜杭（押込）
10

残留値
最大値
残留値 降 伏 ﾓ ｰ ﾒ ﾝ時間最大値
ﾄ
Mp(N=0)全 塑 性 ﾓ ｰ-Mp(N=0)
ﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)斜杭（引抜）
10-Mｙ(N=0)

残留値
最大値
残留値 降 伏 ﾓ ｰ ﾒ ﾝ時間最大値
ﾄ
Mp(N=0) 全 塑 性 ﾓ ｰ-Mp(N=0)
ﾒﾝﾄ
Mｙ(N=0)0-Mｙ(N=0)

0

-10

du

du

Ag2
As

Ag2
As

-10

Ac

-20

T.P.(m)T.P.(m)

Ac
As

-30

As
Ac

-20

As

-30

Ac

-40

Ac

-40

-50
-1000

-500

0

As

As

Ag1

Ag1

500

1000

-50
-1000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
571(kN/m/m)

第 24 図降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ＞ 499(kN/m/m)

-500

0

500

1000

曲げモーメント（ｋN･m/m)

最 大 ﾓｰﾒﾝﾄ
391(kN/m/m)

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ＜ 499(kN/m/m)

控え工鋼管杭（斜杭）の最大曲げモーメント図５条

添付１８－29

(押 込 杭 )(引 抜 杭 )発 生 ﾓｰﾒﾝﾄ

10000
7500

7500

5000

5000

2500

2500

0
-2500

0
-2500

-5000

-5000

-7500

-7500

-10000
-2000

-1000

0
Ｍ(kNm/本)1000

全塑性モーメント
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
降伏モーメント
全 塑 性 ﾓｰﾒﾝﾄ
8088

10000

N(kN/本)N(kN/本)発 生 ﾓｰﾒﾝﾄ

全塑性モーメント
降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄ
降伏モーメント
全 塑 性 ﾓｰﾒﾝﾄ8044-10000-2000

2000

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄに 達 す る第 25 図-1000

0
Ｍ(kNm/本)

1000

2000

降 伏 ﾓｰﾒﾝﾄに 達 す る

控え工鋼管杭（斜杭）のＭ－Ｎ図（最大モーメント位置）

残留値
最大値
降伏軸力

支持力照査用軸力：
2,612(kN/m)×2.16(m)※ 1=5,642kN/本

残留値
最大値
降伏軸力

支持力照査用軸力：
2,608(kN/m)×2.16(m)※ 1=5,633kN/本※1

第 26 図

控え工鋼管杭間隔

控え工鋼管杭（斜杭）の最大軸力分布図５条

添付１８－30

第６表※2

控え工鋼管杭（斜杭）の支持力照査結果
作用軸力（ kN/ 本 ）極限支持力※2（ kN/ 本 ）

判定

押込杭

5,642

10,267

Ｏ .Ｋ

引抜杭

5,633

10,040

Ｏ .Ｋ

極限支持力の算出：道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編にて算定

ｃ．物揚岸壁の評価結果
基準地震動ＳＳにより，物揚岸壁の前面鋼管矢板は，曲げに対して全塑性モーメントに至り，降伏点を超過する。
また，タイロッド並びに，控え工鋼管杭（斜杭）について
も，降伏点を超過する。
したがって，物揚岸壁は，基準地震動ＳＳに対して全ての構造部材が降伏点を超過し，健全性が確保されないことか
ら耐震対策を実施すると共に，漂流物化しない設計方針とする。

ｄ．物揚岸壁対策の方針
物揚岸壁においては，前面鋼管矢板，タイロッド，並びに控え工鋼管杭の発生断面力を低減させるために，地盤改良，控え工の増設等による対策を検討し，基準地震動ＳＳ後においても，物揚岸壁が健全な状態を維持するように設計する。
また，津波襲来時の越流による前面鋼管矢板背後地盤の洗掘防止に対しては，表層改良等により，津波襲来時の土５条

添付１８－31砂流出等を防止する方針とする。物揚岸壁の対策工イメー
ジ を 第 27 図 に 示 す 。

表層改良等
表層改良

du

地盤改良
地盤改良

Ag2
Ac

As

du

CDM
As

Ag2
As
Ac

Ac

As

As
Ac

As

As
控え杭の
控え 杭の
増設
増設

Ac
Ac
Ac
As
As

As

As
Ag1
As

Ag1
Ag1

As

Km

Ag1
Km

第 27 図Km

物揚岸壁の対策工イメージ図

５条

添付１８－32(7)基準地震動ＳＳによる防波堤への影響評価のまとめ
基準地震動ＳＳが防波堤に及ぼす影響としては，主に傾斜堤の沈下であるが，地震後の残留変位量の評価結果から，大規模な損傷には至らないと考えられる。したがって，基準地震動ＳＳ後に航路への影響はないものと考えられる。また，物揚岸壁においては，対策工を実施する方針とすることにより，物揚岸壁の健全性を維持することから，基準地震動ＳＳによる大型船舶の緊急離岸に関しては，影響はないものと判断される。

５条

添付１８－33

4.

津波時評価

(1)

評価方法
津波に対する防波堤の安定性を評価するにあたっては，防波堤を構成する各部材の重量や形状に対して，津波の水位や流速，波圧データに基づき評価を行う。
1)

傾斜堤（被覆材・ブロック類）
傾 斜 堤 の 被 覆 材 や ブ ロ ッ ク 類 の 安 定 性 検 討 と し て は ，「 港湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説 （ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19
年 7 月 ）」 に 準 じ て ， イ ス バ ッ シ ュ 式 ※ １ を 用 い て 評 価 す る 。
この式は米国の海岸工学研究センターが潮流による洗掘を防止するための捨石質量として示したものであり，水の流れに対する被覆材の安定質量を求めるものである。

※1 「港湾の施設の技術上の基準・同解説（日本港湾協会，平成19 年 7 月 ）」 の イ ス バ ッ シ ュ 式
6=

48 3 ()6 (1)3 (cossin )3: 捨 石 等 の 安 定 質 量 (t)： 捨 石 等 の 密 度 ( ／ 3)
：捨石等の上面における水の流れの速度( ／ )：重力加速度( ／ 2 )： イ ス バ ッ シ ュ (Isbash)の 定 数（ 埋 込 ま れ た 石 は 1.20， 露 出 し た 石 は 0.86）：捨石等の水に対する比重： 水 路 床 の 軸 方 向 の 斜 面 の 勾 配 （ °）なお，上式に用いるイスバッシュ係数は，各検討状態において設定するものとし，基準津波襲来時においては，マウ ン ド 被 覆 材 が 露 出 し た 状 態 と し て 0.86 と す る 。 ま た ， 基
準津波襲来後の状態においては，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれることから，イスバッシ
ュ 係 数 は 1.20 と 設 定 す る 。
５条

添付１８－34

2)

ケーソン堤
ケ ー ソ ン 堤 に つ い て は ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同
解 説 （ 日 本 港 湾 協 会 ， 平 成 19 年 7 月 ）」 の 滑 動 ， 転 倒 ※ 2 に基づく安定性の評価並びにイスバッシュ式による漂流物化の 評 価 を 行 う 。 な お ， 津 波 波 力 は ，「 防 波 堤 の 耐 津 波 設 計 ガ
イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通 省 ， 平 成 27 年 12 月 ）」 の 式 ※ 3 を 用 いる。

※２ 「港湾の施設の技術上の基準・同解説（日本港湾協会，平成 19 年 7 月 ）」 の 滑 動 ， 転 倒 照 査 式○堤体の滑動照査式
f d Wd

PBd

PU d

a

PH d

f： 壁 体 底 面 と 基 礎 と の 摩 擦 係 数
W： 堤 体 の 重 量 （ kN ／ m）
P B ： 浮 力 （ kN ／ m）
P U ： 津 波 の 揚 圧 力 （ k N ／ m）
P H ： 津 波 の 水 平 波 力 （ kN ／ m）
γa： 構 造 解 析 係 数○堤体の転倒照査式
a1Wd

a 2 PBda 3 PU daa 4 PH d

W： 堤 体 の 重 量 （ kN ／ m）
P B ： 浮 力 （ kN ／ m）
P U ： 津 波 の 揚 圧 力 （ k N ／ m）
P H ： 津 波 の 水 平 波 力 （ kN ／ m）
a 1 ～ a 4 ： 各 作 用 の ア ー ム 長 （ m）

５条

添付１８－35γa： 構 造 解 析 係 数※ ３ 「 防 波 堤 の 耐 津 波 設 計 ガ イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通 省 ， 平 成 27 年
12 月 ）」 の 津 波 波 力 算 定 式

3 .0 a I
p1

3 .0

pu

p1

0

ga I

η*

： 静 水 面 上 の 波 圧 作 用 高 さ （ m）

aI

： 入 射 津 波 の 静 水 面 上 の 高 さ （ 振 幅 ）（ m ）ρ0g： 海 水 の 単 位 体 積 重 量 ( kN ／ m 3 )p1： 静 水 面 に お け る 波 圧 強 度 （ kN ／ m 2 ）pu： 直 立 壁 前 面 下 端 に お け る 揚 圧 力 （ kN ／ m 2 ）５条

添付１８－36(2)傾斜堤の津波時安定性
1)

基準津波襲来時（1 波目）での限界流速
イスバッシュ式を適用する防波堤マウンドの被覆材等の種類とその重量及び算定した限界流速について第 7 表に示す。なお，基準津波襲来時においては，マウンド被覆材が
露 出 し た 状 態 と し て イ ス バ ッ シ ュ 係 数 は ， 0.86 と す る 。
第 7表
部位

規格

限界流速
(ｲｽﾊﾞｯｼｭ式 よ り 算 定 )

ケーソン
上部工

5,000t／ 基 （ 防 波 堤 堤 頭 部 ）600t／ 基 （ 傾 斜 堤 部 ）32t 根 固 め 方 塊 ブ ロ ッ ク
30t 被 覆 ブ ロ ッ ク
8t ガ ン マ エ ル
5t ガ ン マ エ ル
2t ガ ン マ エ ル
16t テ ト ラ ポ ッ ト
25t テ ト ラ ポ ッ ト
基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

16.3m／ s
12.0m／ s
7.2m／ s
5.5m／ s
2.5m／ s2.3m／ s2.0m／ s
2.8m／ s3.7m／ s
1.1m／ s
1.9m／ s
1.7m／ s
1.3m／ s

被覆ブロック

消波ブロック

石類

2)

被 覆 材 等 の 安 定 性 に 係 る 限 界 流 速 （ 1）

基準津波襲来後（2 波目以降）の限界流速
イスバッシュ式を適用する防波堤マウンドの被覆材等の種類とその重量及び算定した限界流速について第 8 表に示す。なお，基準津波襲来後の状態においては，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれることから，
イ ス バ ッ シ ュ 係 数 は ， 1.20 と す る 。

５条

添付１８－37

第 8表
部位

規格

ケーソン
上部工

5,000t／ 基 （ 防 波 堤 堤 頭 部 ）600t／ 基 （ 傾 斜 堤 部 ）32t 根 固 め 方 塊 ブ ロ ッ ク
30t 被 覆 ブ ロ ッ ク
8t ガ ン マ エ ル
5t ガ ン マ エ ル
2t ガ ン マ エ ル
16t テ ト ラ ポ ッ ト
25t テ ト ラ ポ ッ ト
基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

被覆ブロック

消波ブロック

石類

3)

被 覆 材 等 の 安 定 性 に 係 る 限 界 流 速 （ 2）
限界流速(ｲｽﾊﾞｯｼｭ式 よ り 算 定 )22.7m／ s
16.8m／ s
10.1m／ s
10.0m／ s
8.0m／ s7.4m／ s6.4m／ s
8.9m／ s9.6m／ s3.6m／ s6.2m／ s
5.5m／ s4.1m／ s

敷地前面海域の流速
基準津波に対して，防波堤がある場合とない場合及び耐震 評 価 結 果 か ら 保 守 的 に 防 波 堤 を 1ｍ 沈 下 さ せ た 場 合 の 3 つのケースで津波シミュレーションを実施し流速を確認した。その結果，防波堤範囲における最大流速は，防波堤があ る 場 合 の 約 7.0m／ s で あ る こ と か ら ， 基 準 津 波 襲 来 時 （ 1波 目 ） に お い て は ， 30t 被 覆 ブ ロ ッ ク 以 下 の 重 量 の 被 覆 材 については，安定性が確保されずに漂流物化する。一方，基準津波襲来後（2 波目以降）においては，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれることから，限界流 速 が 増 加 す る た め ， 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク 以 下 の 重 量 の マ ウ ン
ドの被覆材については，安定性が確保されずに漂流物化するものと考える。
敷 地 前 面 海 域 に お け る 最 大 流 速 分 布 図 を 第 28 図 ～ 第 30
図，漂流物化の可能性があるマウンドの被覆材について第 9
表 及 び 第 31 図 に 示 す 。
５条

添付１８－38

3.9

3.9

3.8

3.5

3.6

4.5

4.5

3.9

3.8

4.1

4.2

4.3

3.8

5.2

6.3

3.6

3.7

3.8

4.6

4.8

4.6

5.7

5.8

2.6

3.7

3.9

3.9

5.2

5.4

5.2

5.9

7.1

1.7

4.4

4.1

4.0

5.0

5.2

4.7

2.2

3.5

3.8

4.7

4.3

4.0

4.6

3.4

3.4

3.8

3.1

2.1

3.7

5.2

4.4

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

第 28 図

第 29 図前面海域における最大流速分布図（防波堤あり）
3.8

3.7

3.6

3.5

3.4

3.8

3.3

3.2

3.3

3.9

3.9

3.9

4.0

3.6

3.6

3.4

3.5

3.5

4.3

4.3

4.1

4.2

3.7

4.1

3.9

3.7

3.7

5.0

5.1

4.9

5.9

4.2

3.9

4.1

3.9

3.8

5.0

5.4

4.6

6.4

4.0

4.0

4.3

3.9

3.8

5.8

5.5

5.8

6.1

3.0

2.2

6.6

3.9

3.1

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

前面海域における最大流速分布図（防波堤なし）

3.9 3.9

3.8

3.5

3.6 4.6

4.1

3.8

3.7

4.1 4.1

4.2

3.7

5.0 6.3

3.5

3.7

3.7

4.6 4.7

4.6

5.8

5.9 2.8

3.9

3.8

3.8

5.1 5.3

5.3

6.6

6.9 2.6

4.1

4.0

3.9

4.9 5.1

4.7

3.2

3.7 4.0

4.6

4.0

3.9

4.5 3.3

3.5

4.1

2.5 2.2

3.2

5.1

4.3

敷 地 前 面 海 域 最 大 流 速 (m/s)
取 水 口 施 設 付 近 最 大 流 速 (m/s)

第 30 図前 面 海 域 に お け る 最 大 流 速 分 布 図 （ 防 波 堤 1m 沈 下 ）５条

添付１８－39

第 9表

漂流物化の可能性があるマウンドの被覆材

部位

規格

被覆ブロック石類

2t ガ ン マ エ ル （ 北 ， 南 側 防 波 堤 等 の 一 部 範 囲 ）基 礎 割 石 100kg／ 個 以 下
基 礎 栗 石 1000kg／ 個
被 覆 石 500～ 1000kg／ 個
グ ラ ベ ル マ ッ ト 等 100～ 500kg／ 個

＜港外側＞

＜港外側＞

漂流物化の可能性が
ある被覆材

8ｔ

8ｔ

第 31 図25ｔ

漂流物化の可能性がある範囲図（二次元有効応力解析断面）５条

添付１８－40(3)ケーソン堤の津波時安定性
ケーソン堤における基準津波時の津波波力を「防波堤の耐津波

設 計 ガ イ ド ラ イ ン （ 国 土 交 通 省 ， 平 成 27 年 12 月 ）」 の 式 ※ 3 を 用 いて 算 定 し ，「 港 湾 の 施 設 の 技 術 上 の 基 準 ・ 同 解 説 （ 日 本 港 湾 協 会 ，
平 成 19 年 7 月 ）」 ※ 2 に 準 じ て ， ケ ー ソ ン 堤 の 滑 動 ， 転 倒 照 査 を 行った。
ケ ー ソ ン 堤 位 置 の 最 大 津 波 高 さ は ， 南 防 波 堤 で T.P.＋ 13m 程 度
であり，滑動，転倒照査の結果，安定性は確保されない結果となっ た 。 ケ ー ソ ン 堤 照 査 図 を 第 32 図 に 示 す 。

第 32 図ケーソン堤照査図

また，イスバッシュ式による安定性の評価は，第７表，第８表に示す通り，限界流速が最大流速を上回ることから，ケーソンは漂流物化しないものと判断される。

※ 2： 添 付 18－ 32 ペ ー ジ で 示 し た 式 。
※ 3： 添 付 18－ 33 ペ ー ジ で 示 し た 式 。

５条

添付１８－41(4)防波堤漂流物の重要施設への到達の可能性評価
1)

傾斜堤
傾斜堤においては，基準津波襲来後（2 波目以降）に，海底表層の液状化による緩い状態の地盤面に落下し埋もれる
こ と か ら ， 限 界 流 速 が 増 加 す る た め ， 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク 以 下の重量のマウンドの被覆材については，安定性が確保されずに漂流物化するものと考える。しかし，取水施設付近での 最 大 流 速 は 概 ね 4m／ s 程 度 で あ り 限 界 流 速 を 下 回 る こ と から，マウンドの被覆材が漂流物化したとしても，これらの施設へ到達する可能性は低いと考えられるが，保守的に漂流物化する可能性があるものとして取り扱う。

2)

ケーソン堤
海域の沖合に 4 函設置されているケーソン堤は，取水施設
か ら 直 線 距 離 に し て 350m～ 550m 程 度 の 離 隔 距 離 が あ る 。 ケーソン堤に関する既往の津波被災事例※4 を調査した結果，津波による強い流れによって防波堤のマウンドが大きく洗掘・流出し，かつ津波による強い水平力が原因でケーソン
堤 が 転 倒 し ,場 合 に よ っ て は 回 転 し な が ら の 移 動 が 推 定 さ れるとされている。また，津波によるケーソン堤の移動距離
は ， 最 大 150m 程 度 の 事 例 （ 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 ， 田 老 漁
港 ， 1,000t 級 ケ ー ソ ン ） が 報 告 さ れ て い る 。
東 海 第 二 発 電 所 の ケ ー ソ ン 堤 は ， 5,000t 級 の 重 量 構 造 物であり，取水施設まで十分な離隔距離があること及びイスバッシュ式による評価では限界流速が最大津波流速を上回っているため，漂流物として取水施設までの到達を考慮し５条

添付１８－42

な い 。 第 33 図 に 取 水 設 備 か ら の 離 隔 距 離 図 を 示 す 。

第 33 図取水設備からの離隔距離図※４ 水産総合研究センター 震災復興に向けた活動報告集１，
平 成 24 年 3 月 ， 東 日 本 大 震 災 に よ る 漁 港 施 設 の 地 震 ・ 津
波 被 害 に 関 す る 調 査 報 告 （ 第 １ 報 ）， 独 立 行 政 法 人 水 産
総合研究センター

3)

物揚岸壁
物揚岸壁は，耐震性を確保する対策工及び岸壁背後地の洗掘防止対策工を実施することから，物揚岸壁構造部材並びに背後地の土砂の漂流物化はないものと考える。

５条

添付１８－43(5)取水施設における取水機能の成立性
1)

取水口
取 水 口 周 り の 概 念 図 を 第 34 図 に 示 す 。
取水口の口 は 8 口 あ り ， 幅 42.8m， 高 さ 10.35m（ 1 口 当

た り の 内 部 寸 法 は 幅 4.1m， 高 さ 8.35m） で あ る 。 ま た ， 呑
口 下 端 高 さ は T.P.－ 6.04m， 呑 口 前 面 海 底 面 高 さ は T.P.－
6.89m で あ り ， 取 水 口 前 面 （ カ ー テ ン ウ ォ ー ル 外 側 ） に は ，
天 端 高 さ T.P.－ 4.9m の 貯 留 堰 を 設 置 す る 。
仮にマウンドの被覆材が漂流物化し，取水口周りに到達したとしても貯留堰やカーテンウォールの鋼管杭等の存
在，

口 前 面 海 底 面 高 さ （ T.P.－ 6.89m） と口下端高さ（ T.P.－ 6.04m） に 約 85cm の 段 差 が あ る こ と か ら ， 漂 流 物が取水口前面又は固定バースクリーンへ到達し難いことは明らかであるが，保守的にマウンドの被覆材が漂流物化し，取水口前面に堆積した場合の取水機能を検討する。
マウンドの被覆材が貯留堰から固定式バースクリーンまで 堆 積 し た と 仮 定 し ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 （ 100kg／ 個 の 捨 石
程 度 ） の 透 水 係 数 を 10 2 cm／ s ※ 5 と し て 算 出 さ れ る 通 水 量 は
約 14m 3 ／ s ※ 6 と な る 。 こ こ で ， マ ウ ン ド の 被 覆 材 の 石 材 は 砂
利より間隙が大きく，透水性は高いと考えられるが，保守側に砂利相当の透水係数を用いた。
ま た ， 非 常 用 ポ ン プ 7 台 の 必 要 取 水 量 は ， 1.2m 3 ／ s ※7 で あり，被覆材の堆積を仮定した場合の通水量が上回ることから，取水機能が失われることはない。

５条

添付１８－44

呑口前面海底面高さ
T. P - 6 . 8 9 m
カーテン
ウォール

スクリーン
呑口下端高さT. P - 6 . 0 4 m
取水口
護岸

※5

貯留堰
（天端高さ

T. P - 4 . 9 m ）第 34 図取水口周りの概念図

マウンドの被覆材の透水係数：「水理公式集（土木学会）

※6

P375

表 1.1」 よ り

捨石の堆積箇所における通水量：「水理公式集（土木学会）

P383

表 1.5」 よ り※左式は水路両面からの流入量のため，算出・集水暗きょの取水量公式

は 1/2 倍 と す る 。
・ 捨 石 の 透 水 係 数 k ＝ 1×102cm/s
・ 静 水 面 ＝ L.W.L.＝ T.P.－ 0.81m※常時を想定，水位が低い方が保守側
・ 水 路 床 高 ＝ T.P.－ 6.89m
・ H＝ (T.P.－ 0.81m)－ (T.P.－ 6.89m)＝ 6.08m
・ h＝ (T.P.－ 5.66m)－ (T.P.－ 6.89m)＝ 1.23m
・ ＝ 32.8m
水 路 幅 （ ス ク リ ー ン 室 幅 4.1m×8 箇 所 ）・ L＝ 42.33m
流路長（貯留堰～スクリーンの距離）

Q

k

H2

h2
L

1
2

1 10 2 10 2

５条

6 .08 242 .33

添付１８－45

1 .23 232 .8

1＝ 13 .7 m 3 / s
2※7

非常用ポンプ必要取水量：
定格流量（m 3 ／h）

ポンプ名称

運転台数（台）取水量合計（m3／h）（m3／min）

残 留熱除 去系海 水系 ポンプ

886

4

3,544

59.07

非 常用デ ィーゼ ル発 電機用 海水ポ ンプ

273

2

546

9.10

高圧炉心スプレイ系ディーゼル発電機用海水ポンプ

233

1

233

3.88

4,323

72.05

合計

必 要 取 水 量 ： 72.05m 3 ／ min＝ 1.2m 3 ／ s

2)貯留堰
貯 留 堰 は ， 取 水 口 の 前 面 に 設 置 さ れ て お り ， 50t の 漂 流 物の衝突荷重を考慮した設計としている。仮に最大重量の漂流 物 で あ る 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク が 衝 突 し た と し て も ， 損 壊 は しない。また，マウンドの被覆材が漂流物化し，貯留堰を越えて貯留堰内に流入する可能性は低いと考えられるものの，保守的に貯留堰内に到達したものと仮定し，引き波時の貯留機能を検討する。
被 覆 材 が 貯 留 堰 か ら ス ク リ ー ン ま で の 約 40m 範 囲 を 埋 め
つ く し た と し て も ， ス ク リ ー ン 内 部 の 貯 留 量 が 約 517m 3 （ 第36 図 ） で あ り ， 引 き 波 時 間 約 3 分 間 の 非 常 用 ポ ン プ 必 要 取
水 量 約 220m 3 （ ≒ 72.05m 3 ／ min×3min） を 確 保 す る こ と が 出来る。
貯 留 堰 の 有 効 容 量 平 面 図 を 第 35 図 に ， 有 効 容 量 縦 断 面 図
を 第 36 図 に ， 貯 留 堰 前 面 の 引 き 波 の 継 続 時 間 を 第 37 図 に示す。

５条

添付１８－46

捨石の堆積を仮定する範囲

有効容量算定範囲
1,008.6m2

第 35 図有効容量平面図（ 面 積 ×高 さ ） － （ ス ロ ッ シ ン グ に よ る 溢 水 量 ）＝ （ 1,008.6m2×0.76m） － 249m3 ※ 8＝ 517m3

第 36 図有効容量算定範囲
高 さ：0.76m（T.P.－4 .9m）－（T.P.－5.66 m）

有効容量縦断面図５条

添付１８－47

※8

スロッシングによる溢水量：「貯留堰の設置位置及び天端高さの決定の考え方」から引用

貯 留 堰 天 端 高 T.P.－ 4.9m

最低水位到達時間拡大

約 3 分

貯 留 堰 天 端 高 さ T.P.－ 4.9m
評 価 水 位 T.P.－ 5.64m（ T.P.－ 6.0m※ ）※入力津波高さ（潮位のばらつきを考慮）

第 37 図５条

引き波の継続時間

添付１８－483)

ＳＡ用海水ピット取水塔
Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 平 面 図 を 第 38 図 ， 断 面 図 を 第39 図 に 示 す 。 Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 は ， 海 底 面 か ら Ｒ Ｃ
構 造 の 立 坑 が 1m 程 度 突 出 し た 構 造 で あ り ， 立 坑 内 に は 鋼 製の通水管を設置している。
当 該 取 水 塔 は ， 50t の 漂 流 物 の 衝 突 荷 重 を 考 慮 し た 設 計 とし て い る 。 仮 に 最 大 重 量 の 漂 流 物 で あ る 2t 被 覆 ブ ロ ッ ク が衝突したとしても，損壊しない。
水塔上面には，漂流物の流入防止として取水塔の側壁上部 に 沿 っ て 円 周 上 に 約 60cm 間 隔 で 設 置 す る 幅 約 30cm， 高 さ
約 30cm の 支 柱 の 上 部 に 約 30cm 角 の 格 子 状 の 鋼 材 に よ り 開口を設けた蓋を設置するため，漂流物化した防波堤のマウ
ン ド 被 覆 材 の う ち ， 100kg／ 個 （ 形 状 ： 立 方 体 1 辺

約 32cm～ 35cm） の も の に 対 し て も ， 進 入 を 防 止 出 来 る 。
また，立坑内に設置する通水管の取水部は，ピット底部
か ら 約 12m 上 方 に ， 複 数 個 設 置 し ， そ の 開 口 は 下 向 き と することでピット上部の格子蓋を通過した漂流物の直接的な侵入及び堆積物の進入を抑止している。
更に，漂流物化するマウンド被覆材が，ＳＡ用海水ピッ
ト取水塔周辺を覆いつくしたとして，ＳＡ用海水ピットの取水機能を検討する。
漂流物化したマウンドの被覆材が，ＳＡ用海水ピット取
水塔を中心に円形に堆積したと仮定し，マウンドの被覆材（ 100kg／ 個 の 捨 石 程 度 ） の 透 水 係 数 を 10 2 cm／ s ※ 5 と し て 算
出 さ れ る 通 水 量 は 約 1.5m 3 ／ s ※ 9 と な る 。 こ こ で ， マ ウ ン ド
５条

添付１８－49

の被覆材の石材は砂利より間隙が大きく，透水性は高いと考えられるが，保守側に砂利相当の透水係数を用いた。また ， Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 必 要 取 水 量 は 0.75m 3 ／ s ※10 であり，マウンドの被覆材の堆積を仮定した場合の通水量が上回ることから，取水機能が失われることはない。ＳＡ用海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 部 の 漂 流 物 堆 積 イ メ ー ジ 図 を 第 40 図 に 示す。

※9

捨石の堆積箇所における通水量：「水理公式集（土木学会）

P378

表 1.3」 よ り・通常井戸の取水量公式

・ 漂 流 物 の 透 水 係 数 k＝ 1×102cm/s ※ 捨 石 の 透 水 係 数
・ 原 地 下 水 位 ＝ T.P.－ 0.81m※ 水 位 が L.W.L， 漂 流 物 が L.W.L の 高 さ ま で 堆 積 し た 状 態 を 想 定・ 水 路 床 高 ＝ T.P.－ 2.20m ※ SA 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 天 端 高 さ・ H＝ （ T.P.－ 0.81m） － （ T.P.－ 2.20m） ＝ 1.39m
・ h0＝ （ T.P.－ 2.20m） － （ T.P.－ 2.20m） ＝ 0.00m
・ 堆 積 範 囲 の 半 径 R＝ 129m
※ マ ウ ン ド の 被 覆 材 が SA 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 を 中 心 に 円 形 に 堆 積 し た 状 態 を 想 定・ 取 水 口 の 半 径 r0＝ 2.85m（ 防 護 蓋 の 支 柱 の 内 側 の 半 径 ）Q2

H 2 h02.3 log10 ( R / r0 )k

５条

1 10 2 10 2 1.39 2 0 2＝ 1.593 m 3 / s
2.3 log10 (129 / 2.85)

添付１８－50※ 10

ＳＡ用海水ピット取水塔の必要取水量：
2,680m 3 ／ h＝ 0.75m 3 ／ s

第 38 図ＳＡ用海水ピット取水塔の平面図

開口蓋▽T.P.-2.20▽T.P.-3.20

開口▽T.P.-4.20
捨石マウンド

鋼製蓋

捨石マウンド

埋戻材（捨石）取水管取水部
ＳＡ用海水ピット取水塔

支柱
受け梁

鋼管矢板（工事用）
SKY400

受け梁
支柱

取水経路
開口

第 39 図ＳＡ用海水ピット取水塔の断面図（案）５条

添付１８－51

漂流物堆積範囲

開口蓋
L.W.L T.P.-0.81▽T.P.-2.20
開口▽T.P.-4.20
捨石マウンド捨石マウンド

埋戻材（捨石）取水管取水部

約 12m

ＳＡ用海水ピット取水塔

鋼管矢板（工事用）
SKY400

第 40 図ＳＡ用海水ピット取水塔部漂流物堆積イメージ図

５条

添付１８－52

(6)津波による防波堤損壊の影響評価のまとめ
基準津波が防波堤に及ぼす影響としては，防波堤のマウンドの被覆材の漂流物化が考えられるが，取水施設周辺の流速が小さい
ことから取水施設へ到達する可能性は低いものと考えられる。
防波堤損壊により漂流物化したマウンドの被覆材が取水施設に到達したとしても，各取水施設は漂流物の衝突に対して十分な耐力を確保している。また，仮にマウンドの被覆材が取水施設の周辺に堆積したとしても，マウンドの被覆材の透水性能が高いことから，取水施設は取水機能を満足する。したがって，防波堤損壊により取水施設が取水機能を失うことはないものと判断する。
漂流物による各取水施設への影響評価結果を以下に示す。
・ 取 水 口 に お い て ， 堆 積 し た マ ウ ン ド 被 覆 材 の 通 水 量 約 14m 3 ／ s
が ， 非 常 用 ポ ン プ 7 台 の 必 要 取 水 量 1.2m 3 ／ s を 上 回 る た め ， 取
水口の取水機能を満足する。
・貯留堰において，貯留堰からスクリーンまでの範囲をマウンド
被覆材が埋めつくしたとしても，スクリーン内部の貯留量約517m 3 に よ り ， 引 き 波 時 間 約 3 分 間 の 非 常 用 ポ ン プ 必 要 取 水 量
約 220m 3 を 確 保 し て お り ， 引 き 波 時 の 取 水 機 能 を 満 足 す る 。
・ＳＡ用海水ピット取水塔において，堆積したマウンド被覆材の通 水 量 約 1.5m 3 ／ s が ， Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 必 要 取 水 量0.75m 3 ／ s を 上 回 る た め ， Ｓ Ａ 用 海 水 ピ ッ ト 取 水 塔 の 取 水 機 能を満足する。なお，ＳＡ用海水ピット取水塔内に堆積する砂については，定期的な点検を実施し，必要に応じて排砂すること
とする。

５条

添付１８－53

添付資料１９

燃料等輸送船の係留索の耐力について

1． 概 要燃 料 等 輸 送 船（ 以 下「 輸 送 船 」と い う 。）は ，津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考慮 し ，津 波 の 流 向 及 び 物 揚 岸 壁（ 以 下「 岸 壁 」と い う 。）と取 水 口 の位置関係を踏まえ，係留索の耐力について評価を実施する。
係 留 索 に つ い て は ，船 舶 の 大 き さ か ら 一 定 の 算 式 に よ っ て 計 算 さ れる 数 値（ 艤 装 数 ）に 応 じ た 仕 様（ 強 度 ，本 数 ）を 有 す る も の を 備 え る
こ と が ， 日 本 海 事 協 会 （ NK） の 鋼 船 規 則 に お い て 定 め ら れ て い る 。
今 回 ，輸 送 船 が 備 え て い る 係 留 索 の 係 留 力 及 び 流 圧 力 に つ い て ，石油 会 社 国 際 海 事 評 議 会 OCIMF（ Oil Companies International Marine
Forum） の 手 法 を 用 い て 算 出 し ， 耐 力 評 価 を 行 う 。
なお，岸壁については，基準地震動ＳＳに対して，必要な対策工を実施し，当初の位置及び高さを確保すること（添付資料１８参照），
ま た ，津 波 に 対 し て ，緊 急 退 避 可 能 時 間（ 本 文

第 2.5-26図 参 照 ） を

考 慮 す る と ，基 準 津 波 及 び 早 く 到 達 す る 敷 地 周 辺 の 海 域 活 断 層 を 波 源と し た 津 波 の 到 達（ 第 2表 ）ま で に 輸 送 船 は 退 避 可 能 で あ る こ と か ら ，本係留索の耐力評価に影響を及ぼさない。

５条 添付１９-1

2． 評 価(1)

輸送船，係留索，係留柱
輸送船，係留索，係留柱の仕様を第 1 表に，配置を第 1 図に示

す。
第 1表
項

輸送船

輸送船，係留索，係留柱の仕様

目

仕

様

総トン数

約 5, 000t

載貨重量トン

約 3, 000t

喫水

約 5m

全長

100. 0m（ 垂 線 間 長 ： 9 4.4m ）型幅

16.5 m形状（ 第 1図 参 照 ）直径60mm （ ノ ミ ナ ル 値 ）素材種別

Poly ethy len e R ope G rade 1

破断荷重279k N（ ≒ 28 .5t onf）

係船機ブレーキ力

28.5 tonf ×0.7 ≒ 2 0.0 tonf

形状

（ 第 1図 参 照 ）

ビット数，位置（ 第 1図 参 照 ）係留状態（ 第 1図 参 照 ）強度35.0 tonf

係留索

係留柱

５条 添付１９-2

５条 添付１９-3

35t

35t

35t

35t

第1図

35t

B6
35t

B5

35t

B5

mm

35t

B4

35t

B4

mm

輸送船，係留索，係留柱の配置

35t

B6

mm

35t

35t

B2

35t

B2

mm

FL2

FL1

35t

B3

B3

mm

35t

B1

mm

※接岸時には通常6本以上で係留する。本評価においては，保守的に鋼船規則上の最低本数（4本）を仮定

B8

B7

35t

35t

FL4

B7

FL3

mm

B8

B9

35t

35t

mm

B10

B9

B10

mm

mm

35t

B1

(2)

津波条件（流向，水位，流速）津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考 慮 し ， 早 く 襲 来 す る 可 能 性 が あ る 第 2図に 示 す 敷 地 周 辺 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 の 中 か ら ，評 価 対 象
津波を選定する。

東海第二発電所

第 2図

海域活断層の位置

第 2表 に ， 取 水 口 前 面 位 置 に お け る 各 海 域 活 断 層 の 津 波 高 さ と 到
達 時 間 の 関 係 を 示 す 。 第 2表 に 示 す と お り ， F8及 び F16を 波 源 と し た
津 波 は 他 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 に 比 べ て ，早 く 到 達 す る が ，F8 及 び F16 を 波 源 と し た 津 波 の 到 達 時 刻 は ほ ぼ 同 様 で あ る た め ， こ
こ で は 保 守 的 に 最 高 水 位 が 最 も 大 き い F16 を 波 源 と し た 津 波 を 選 定した。
５条 添付１９-4

第 2表

各海域活断層の津波高さと到達時間の関係（取水口前面）
海域活断層名最 高 水 位 （ T .P. m ）到達時刻（分）F1～ 塩 ノ 平

＋ 1. 732

F3～ F4＋ 1. 243

F8＋ 1. 924

F16＋ 2. 025

評 価 対 象 津 波 の 流 向 は ， 第 3図 に 例 示 す る と お り 岸 壁 に 対 す る 接
線 方 向 の 成 分 が 支 配 的 と な る 。こ れ に 対 し て ，輸 送 船 は 岸 壁 と 平 行
し て 接 岸 さ れ る こ と か ら ，評 価 は 輸 送 船 の 船 首 及 び 船 尾 方 向 そ れ ぞれの流圧力に対する係留索の耐力について実施する。

岸壁：津波伝播経路イメージ

第 3図

評価対象津波の流向５条 添付１９-5

評価対象津波の岸壁位置における水位及び接線方向成分の流速

4.0

4.0

T.P.＋ 1.9m（ 約 26 分 ）流速(m/s)2.0

水位(T.P. m)

2.0

0.0

0.0

-2.0

-2.0

－ 1.9m／ s（ 約 23 分 ）

-4.0

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

流 速 （ m／ s）

水 位 （ T.P. m）

を 第 4図 に 示 す 。

240

地震発生からの時間（分）第 4図

評価対象津波の水位及び流速（岸壁）第 4 図 に 示 す と お り 評 価 対 象 津 波 は 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の
最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き 波 が 発 生 し ， 地 震 発 生 後 約 26分 の 第 二 波 で 最高 津 波 高 さ T.P. ＋ 1.9m に 達 す る 。 流 速 は 地 震 発 生 後 約 23 分 に 最 大
1.9m／ sに 達 す る 。
緊急退避可能時間（本文

第 2.5-26図 参 照 ） を 考 慮 す る と ， 輸 送

船 は 最 大 流 速 到 達 前 に 退 避 可 能 で あ る も の の ，今 回 は 係 留 に よ る 対
応 を 仮 定 し ， 最 大 流 速 1.9m ／ s で 生 じ る 流 圧 力 に 対 す る 係 留 力 を 評
価 す る 。ま た ，係 留 力 の 評 価 に 当 た っ て は ，第 4図 に 示 す 押 し 波 高 さ
T.P.＋ 1.9m（ 朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）及 び 2011年 東 北 地 方 太
平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） に 上 昇 側 潮 位 のば ら つ き （ ＋ 0.18m） を 考 慮 し た 最 高 水 位 T.P.＋ 2.1mで 評 価 す る 。

５条 添付１９-6

(3)

係留力
係 留 力 の 計 算 方 法 を 第 3表 に ，計 算 結 果 を 第 4表 ，第 5図 及 び 第 6図

に示す。
第 3表

係留力の計算方法【各索の係留力計算式】

ＲＸ＝Ｔ×

cos 2 β cos 2θ
Ｌ

仰角θ

ＬＣ
cosβＣ cosθＣαβ

係留索長：ＬＲ Ｘ ： 前 後 係 留 力 [tonf]（ 前 方 は 添 字 ｆ ， 後 方 は 添 字 ａ ）Ｔ ： 係 留 索 １ 本 に 掛 け る こ と が で き る 最 大 張 力 [tonf]
β ： 係 留 索 水 平 角 （ 岸 壁 平 行 線 と な す 角 度 ） [deg]θ ： 係 留 索 の 仰 角 [deg]Ｌ ： 係 留 索 の 長 さ （ 船 外 ＋ 船 内 ） [m]β Ｃ：各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 係 留 索 水 平 角（ 岸 壁 平 行 線と な す 角 度 ） [deg]θ Ｃ ： 各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 仰 角 [deg]Ｌ Ｃ ： 各 グ ル ー プ ※ で 最 も 負 荷 の 大 き い 係 留 索 の 長 さ （ 船 外 ＋ 船 内 ） [m]※係留索の機能別グループ（前方係留力又は後方係留力）（出典：係留設備に関する指針

５条 添付１９-7

OCIMF 刊 行 ）５条 添付１９-8

Line1

Line2

Line3

Line4

FL2

FL3

FL4

係留索

FL1

リーダ

フェア

B10

B10

B1

B1

係留柱

50.4

49.1

31.8

仰角θ

7.7

7.9

12.8

11.3

(deg)

(m)
36.1

θ

β

－19.4

－14.3

17.9

23.4

(deg)

係留角

17.6

17.6

17.9

17.9

(tonf)T

索張力

係留力（第1図）の計算結果

船外

係留索長さ

第4表

－32.31

前後（－）計32.40

前後（＋）計

32.40

15.46

16.94

－32.31－16.17－16.14(tonf)

前後

係留力

Ｌin
Ｌin

17.36

17.64

17.06

17.93

(tonf)

β

Ｌout

35.00

35.00

(tonf)

合計

35

35(tonf)

係留柱強度

Ｌ＝Ｌin＋Ｌout

αBitt Load

Bitt Performance

５条 添付１９-9

B9

35t

35t

35t

35t

B10

B9

B10

35t

B8

35t

B7

第5図

FL4

35t

35t

FL3

B7

B8

船体移動

176.120m

35t

B5

35t

B5

35t

B4

35t

B4

船尾方向への移動に対する船首方向係留力

35t

B6

35t

B6

35t

B3

35t

B3

35t

B2

FL1

FL2

35t

B2

35t

B1

32.31tonf

35t

B1

５条 添付１９-10

B9

35t

35t

35t

35t

B10

B9

B10

35t

B8

32.40tonf

35t

B7

第6図

FL4

35t

35t

FL3

B7

B8

35t

B5

35t

B5

35t

B4

船体移動

35t

B4

船首方向への移動に対する船尾方向係留力

35t

B6

176.120m

35t

B6

B2
35t

35t

FL1

FL2

35t

B2

B3

35t

B3

35t

B1

35t

B1

(4)

流圧力
流 圧 力 の 計 算 方 法 を 第 5表 に 示 す 。計 算 結 果 に つ い て ，前 項 で 求 め

た 係 留 力 と 比 較 し た 結 果 を 第 7図 に 示 す 。

第 5表

流圧力の計算方法【流圧力計算式】

１
ＦＸＣ＝
ＣＸＣ ρＣ ＶＣ2 ＬＰＰ ｄ
２

Ｆ Ｘ ｃ ： 縦 方 向 流 圧 力 [kgf]ＣＸｃ：縦方向流圧力係数
Ｖ Ｃ ： 流 速 [m／ s]
Ｌ Ｐ Ｐ ： 垂 線 間 長 [m]： 喫 水 [m]ｄ
ρ Ｃ ： 水 密 度 [kgf･s ２ ／ m ４ ]（ ＝ 104.5kgf･s ２ ／ m ４ ）（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測

OCIMF刊 行 ）（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測

OCIMF刊 行 ）縦方向流圧力係数［ＣＸ］

５条 添付１９-11

船尾方向の流圧力とヘッドラインの係留力

船首方向の流圧力とスタンラインの係留力
船首方向係留力の評価

船尾方向係留力の評価
最大流圧力（船首方向から）

50.0

最大流圧力（船尾方向から）

50.0

係留力：スタンライン

係留力：ヘッドライン

最大流速

最大流速
40.0
流圧力、係留力 [tonf]

流圧力、係留力 [tonf]

40.0

30.0

20.0

30.0

20.0

11.6
10.0

10.0
6.7

最 大 流 速 1.9m／ s

最 大 流 速 1.9m／ s
0.0

0.0
1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

流速 [m/s]

流速 [m/s]・最 大 流 速 1.9m／ s に よ る 流 圧 力
は 約 6.7tonf
・船尾方向船体移動に対する係留 力 は 約 32tonf で あ り ， 流 速
約 4m／ s の 流 圧 力 に 対 抗 可 能
第 7図・最 大 流 速 1.9m／ s に よ る 流 圧 力
は 約 11.6tonf
・船首方向船体移動に対する係留 力 は 約 32tonf で あ り ， 流 速
約 3m／ s の 流 圧 力 に 対 抗 可 能流圧力と係留力比較

3． 結 論評 価 対 象 津 波（ 最 大 流 速 1.9m／ s：第 4図 参 照 ）に よ る 流 圧 力 に 対 し ，係 留 力 （ 約 32tonf） が 上 回 る こ と を 確 認 し た 。
従 っ て ，早 い 津 波 に 対 し ，輸 送 船 が 係 留 に よ っ て 対 応 す る と 仮 定 した場合においても，係留力により岸壁に留まり続けることができる。

５条 添付１９-12

添付資料２０

燃料等輸送船の喫水と津波高さとの関係について

1． 概 要燃 料 等 輸 送 船（ 以 下「 輸 送 船 」と い う 。）は ，津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考慮 し ，押 し 波 に よ り 輸 送 船 が 物 揚 岸 壁（ 以 下「 岸 壁 」と い う 。）に 乗
り 上 げ る こ と は な い こ と ，ま た 引 き 波 に よ り 座 礁 及 び 転 覆 す る お そ れのないことを確認する。

2． 評 価津 波 警 報 等 発 表 時 は ，原 則 と し て 緊 急 退 避 す る が ，極 め て 短 時 間 に津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 考 慮 し ， 早 く 襲 来 す る 可 能 性 が あ る 第 1図 に 示す 敷 地 周 辺 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 の 中 か ら ，評 価 対 象 津 波 を選定する。

５条 添付２０-1

東海第二発電所

第 1図

検討用海域活断層の位置

第 2表 に ， 取 水 口 前 面 位 置 に お け る 各 海 域 活 断 層 の 津 波 高 さ と 到 達
時 間 の 関 係 を 示 す 。第 2表 に 示 す と お り ，F8及 び F16を 波 源 と し た 津 波は 他 の 海 域 活 断 層 を 波 源 と し た 津 波 に 比 べ て ，早 く 到 達 す る が ，F8及び F16 を 波 源 と し た 津 波 の 到 達 時 刻 は ほ ぼ 同 様 で あ る た め ， こ こ で は
保 守 的 に 最 高 水 位 が も っ と も 高 く ， ま た 最 低 水 位 が も っ と も 低 い F16を波源とした津波を選定した。

第 2表

各海域活断層の津波高さと到達時間の関係（取水口前面）
押し波

海域活断層名

引き波

最高水位

到達時刻

最低水位

到達時刻

（ T. P. m ）（分）（ T. P. m ）（分）

F1～ 塩 ノ 平

＋ 1. 732－ 1. 343

F3～ F4＋ 1. 243－ 0. 8183

F8＋ 1. 924－ 1. 419

F16＋ 2. 025－ 2. 621５条 添付２０-2

(1)

津波高さ

ａ．押し波
第 2図 に ， 最 高 水 位 を 示 し た 評 価 対 象 津 波 の 波 形 を 示 す 。 第 2図に 示 す と お り 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の 最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き
波 が 発 生 し ， 地 震 発 生 後 約 26 分 の 第 二 波 で 最 高 津 波 高 さ （ T.P. ＋
1.90m（ 朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋

水 位 （ T.P. m）

沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） ） に 達 し て い る 。

4.0

T.P.＋ 1.90m（ 約 26 分 ）

2.0
0.0
-2.0
-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 2図

評価対象津波の波形（最高水位を示したケース，岸壁）

ｂ．引き波
第 3図 に ， 最 低 水 位 を 示 し た 評 価 対 象 津 波 の 波 形 を 示 す 。 第 3図に 示 す と お り 地 震 発 生 後 約 17 分 で 第 一 波 の 最 高 点 に 到 達 後 ， 引 き
波 が 発 生 し ，地 震 発 生 後 約 22分 に 最 低 津 波 高 さ（ T.P.－ 2.53m（ 朔望 平 均 干 潮 位（ T.P.－ 0.81m）及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に
伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ） 考 慮 済 み ） ） に 達 し て い る 。

５条 添付２０-3

水 位 （ T.P. m）

4.0
2.0
0.0
-2.0

T.P.－ 2.53m（ 約 22 分 ）

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 3図

評価対象津波の波形（最低水位を示したケース，岸壁）

５条 添付２０-4(2)押し波（岸壁乗上げ評価）
押 し 波 高 さ と 喫 水 の 関 係 を 第 4図 に 示 す 。第 4図 に 示 す と お り ，輸送船は岸壁に乗り上げることはないことを確認した。
・押し波高さT.P.＋ 1.90m

・上昇側潮位のばらつき（計）＋ 0.18m
T.P.＋ 2.08m
津 波 高 さ T.P.＋ 2.08m

T.P.＋ 2.61m

T.P.＋ 2.61m

輸送船

輸送船

岸壁

岸壁

喫 水 3.8～ 5.5m

喫 水 3.8～ 5.5m

<津 波 襲 来 時 ><通 常 時 >第 4図

押し波高さと喫水の関係（備考）
・ 津 波 の 原 因 と な る 地 震 に よ る 地 殻 変 動 （ ＋ 0.05m） は 岸 壁 が 高
くなる方向に寄与するため，保守的に考慮していない。
・押 し 波 高 さ（ T.P.＋ 1.90m）は ，朔 望 平 均 満 潮 位（ T.P.＋ 0.61m）
及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ）を考慮している。
・ 輸 送 船 の 喫 水 は ，積 荷 ，バ ラ ス ト 水 等 で 変 動 す る が ，積 荷 な しで も 3.8m以 上 （ 実 績 ） で あ る 。

５条 添付２０-5

(3)引き波（着底評価）
引 き 波 高 さ と 喫 水 の 関 係 を 第 5図 に 示 す 。第 5図 に 示 す と お り ，輸送 船 は 引 き 波 の 最 低 高 さ 時 に は 一 時 的 に 着 底 し 得 る が ，こ の 場 合 も
以下の理由により座礁及び転覆することはなく漂流物とならない。
・仮 に 一 時 的 な 着 底 が あ っ た と し て も ，輸 送 船 は 二 重 船 殻 構 造 等 ，十 分 な 船 体 強 度 を 有 し て お り ，水 位 回 復 後 に 退 避 が 可 能 で あ り
座礁する可能性はない。
・輸 送 船 の 重 量 及 び 扁 平 的 な 断 面 形 状 よ り ，着 底 後 の 引 き 波 に よる 流 圧 力 ，又 は 水 位 回 復 時 の 押 し 波 に よ る 流 圧 力 に 対 し て 転 覆の可能性はない。なお，転覆に関わる評価を別紙に示す。

・引き波高さT.P.－ 2.53m

・下降側潮位のばらつき（計）－ 0.16m
T.P.－ 2.69m

輸送船
輸送船

岸壁

岸壁

① － ② ＝ 5.15m

喫 水 3.8～ 5.5m
喫 水 3.8～ 5.5m

T.P.－ 7.89m

海底面

海底面

<津 波 襲 来 時 ><通 常 時 >第 5図

引き波高さと喫水の関係５条 添付２０-6①引き波高さT.P.－ 2.69m② T.P.－ 7.84m(地 殻 変 動 量＋ 0.05m 考 慮 後 ）（備考）・津 波 の 原 因 と な る 地 震 に よ る 地 殻 変 動（ ＋ 0.05m）を 考 慮 し た 。
・引 き 波 高 さ（ T.P.－ 2.53m）は ，朔 望 平 均 干 潮 位（ T.P.－ 0.81m）
及 び 2011年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 に 伴 う 地 殻 変 動 （ 0.2m沈 下 ）を考慮している。

3． 結 論朔 望 平 均 満 潮 位 ，干 潮 位 等 の 保 守 的 な 条 件 を 考 慮 し ，極 め て 短 時 間に 津 波 が 襲 来 す る 場 合 を 仮 定 し て も ，輸 送 船 は ，津 波 高 さ と 喫 水 高 さの 関 係 か ら 岸 壁 に 乗 り 上 げ る こ と は な く ，ま た ，引 き 波 に よ り 一 時 的に 着 底 し た と し て も ，座 礁 及 び 転 覆 せ ず 漂 流 物 と な ら な い こ と を 確 認した。

５条 添付２０-7

別紙

燃料等輸送船の着底時の転覆の可能性について

1． 概 要燃 料 等 輸 送 船（ 以 下「 輸 送 船 」と い う 。）の 物 揚 岸 壁 に お け る 停 泊
中及び港湾内で緊急退避中に引き波により着底することを想定し，その際の転覆の可能性について評価する。

2． 評 価 条 件(1)輸送船の仕様・形状
輸 送 船 の 仕 様 を 第 1表 に ， 外 形 図 を 第 1図 及 び 第 2図 に 示 す 。

第 1表項

輸送船の仕様

目

仕

様

満載排水量

約 7,000t（ 空 荷 状 態 ： 約 4,000t）

載貨重量トン

約 3,000t

喫水

約 5m

全長

100.0m（ 垂 線 間 長 ： 94.4m）

型幅

16.5m

５条 添付２０-8

A

A

第 1図

輸送船外形図コンパス甲板航海船橋甲板

上甲版

断面

第 2図

(2)

輸送船外形図（Ａ矢視）

転覆モード
一 般 の 船 舶 の 場 合 ，丸 型 や V型 の 船 底 を 有 し て い る も の が あ る が ，輸 送 船 は 第 2図 に 示 す と お り ， 断 面 形 状 が 扁 平 で あ り 船 底 が 平 底 型
で あ る 。こ の た め ，引 き 波 に よ り 着 底 し た 場 合 に も 傾 く こ と な く 安
定 し て い る と 考 え ら れ る が ，こ こ で は 保 守 的 に ，第 3図 に 示 す よ う に
５条 添付２０-9

輸 送 船 が 津 波 を 受 け た 際 に 船 底 の 端 部 が 海 底 に 引 っ 掛 か り ，船 底 端部 周 り に 回 転 す る 状 況 を 想 定 し ，転 覆 可 能 性 の 評 価 を 行 う も の と す
る。

輸送船

津波

流圧力：ＦＹｃ

津波

船底端部（回転中心）

第 3図

想定転覆モード

3． 転 覆 評 価
第 3図 の 想 定 転 覆 モ ー ド に お い て 輸 送 船 に 働 く 力 と モ ー メ ン ト を
第 4図 に 示 す 。

浮力によるモーメント：ＮＢ
重力：ＦＧ

流圧力によるモーメント：Ｎ
浮力：ＦＢ

津波

5m

流圧力：ＦＹｃ

重力によるモーメント：ＮＧ

第 4図

船底端部（回転中心）

輸送船に働く力とモーメント

津波を受けると流圧力ＦＹｃによるモーメントＮが発生し，船底端部 を 中 心 に 輸 送 船 を 回 転 さ せ る 。ま た ，浮 力 Ｆ Ｂ に よ る モ ー メ ン ト Ｎ
Ｂ

も 流 圧 力 に よ る モ ー メ ン ト Ｎ と 同 じ 方 向 に 発 生 す る 。一 方 ，重 力 Ｆ
５条 添付２０-10

ＧによるモーメントＮＧがこれらのモーメントと逆方向に発生し輸送船 の 傾 き を 戻 す 。こ の 際 ，流 圧 力 及 び 浮 力 に よ る モ ー メ ン ト に よ り 傾
きが増大し，重心位置が回転中心の鉛直線上を超える場合には転覆する。
重 心 位 置 が 回 転 中 心 の 鉛 直 線 上 に あ る と き の 傾 き は 約 48° で あ る
た め ，こ こ で は 傾 き を 24°と 仮 定 し ，流 圧 力 に よ る モ ー メ ン ト Ｎ と 浮
力によるモーメントＮＢの和と重力によるモーメントＮＧとのモーメ
ントの釣り合いから転覆しないことを確認する。
重力によるモーメントＮＧは次式のとおりとなる。
Ｎ Ｇ ＝ Ｆ Ｇ ×Ｘ （ Ｇ Ｒ ）＝ 4,000×4.5＝ 18,000［ tonf m］

Ｎ Ｇ ： 重 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ tonf m］
Ｆ Ｇ ： 輸 送 船 （ 空 荷 状 態 ） の 重 量 ［ tonf］（ ＝ 4,000）
Ｘ （ Ｇ Ｒ ）： 重 心 と 回 転 中 心 の 水 平 方 向 距 離 ［ m］（ ≒ 4.5）

次に流圧力によるモーメントＮは次式にて計算できる。
Ｎ ＝ Ｆ Ｙ ｃ ×Ｗ ÷2＝ Ｆ Ｙ ｃ ×ｄ ÷2

Ｎ ： 流 圧 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ tonf m］
Ｆ Ｙ ｃ ： 流 圧 力 ［ tonf］
Ｗ ： 水 位 ［ m］
ｄ ： 喫 水 ［ m］（ ＝ 5）５条 添付２０-11

こ こ で ，流 圧 力 は 受 圧 面 積 が 最 大 の と き に 最 も 大 き く な り ，か つ ，流圧力によるモーメントは流圧力の作用点と回転中心との距離が最大のときに最も大きくなるため，本評価における水位は喫水と同等とした。
ま た ， 横 方 向 の 流 圧 力 Ｆ Ｙ ｃ を 第 2表 に 示 す 方 法 で 計 算 す る 。

第 2表

横方向流圧力の計算方法【流圧力計算式】

Ｆ Y ｃ ： 横 方 向 流 圧 力 [kgf]Ｃ Yｃ ： 横 方 向 流 圧 力 係 数

１
ＦYＣ＝ ＣYＣ ρＣ ＶＣ2 ＬＰＰ ｄ
２

Ｖ Ｃ ： 流 速 [m／ s]
Ｌ Ｐ Ｐ ： 垂 線 間 長 [m]ｄ： 喫 水 [m]

ρ Ｃ ： 水 密 度 [kgf･s ２ ／ m ４ ]（ ＝ 104.5kgf･s ２ ／ m ４ ）（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測

OCIMF刊 行 ）こ の と き ，流 速 は 第 5図 に 示 す 最 低 水 位 を 示 し た 早 く 襲 来 す る 津 波の 最 大 流 速 2.0m ／ s を 適 用 し ， 横 方 向 流 圧 力 係 数 を 第 6 図 よ り 10 と 仮

流 速 （ m／ s）

定する。
4.0
2.0
0.0
-2.0

最 大 流 速 － 2.0m／ s（ 約 24 分 ）

-4.0
0

30

60

90

120

150

180

210

240

地震発生からの時間（分）第 5図

早く襲来する津波の流速（最低水位を示したケース，岸壁）

５条 添付２０-12

Ｗ（ 水 位 )／ ｄ（ 喫 水 ）＝ 1.05 の時 約 3 . 3 。Ｗ ／ ｄ が 小 さ く な る と
流圧力係数は大きくなる傾向で
あ る た め ，Ｗ ／ ｄ ＝ 1 の 時 の 流 圧
力 係 数 は 保 守 的 に 10 と 仮 定 する。

（ 出 典 ： VLCCに お け る 風 圧 及 び 流 圧 の 予 測第 6図

横方向流圧力係数

第 2表 に よ り Ｆ Ｙ ｃ は 以 下 の と お り と な る 。
Ｆ Ｙ ｃ ＝ 1÷2×10×104.5×2.0 ２ ×94.4×5＝ 986,480［ kgf］
≒ 1,000［ tonf］
５条 添付２０-13

OCIMF刊 行 ）したがって，流圧力によるモーメントＮは以下のとおりとなる。
Ｎ ＝ Ｆ Ｙ ｃ ×ｄ ÷2＝ 1,000×5÷2＝ 2,500［ tonf m］

最後に浮力によるモーメントＮＢは次式にて評価する。
Ｎ Ｂ ＝ Ｆ Ｂ ｒ ×Ｘ （ Ｂ Ｒ ）＝ 1,700×3.0＝ 5,100［ tonf m］

Ｎ Ｂ ： 浮 力 に よ る モ ー メ ン ト ［ tonf m］
Ｆ Ｂ ｒ ： 傾 い た 際 の 輸 送 船 の 浮 力 ［ tonf］（ ≒ 1,700）
Ｘ （ Ｂ Ｒ ）： 浮 心 と 回 転 中 心 の 水 平 方 向 距 離 ［ m］（ ≒ 3.0）

以上の結果をまとめると，以下に示すとおり重力によるモーメン
トＮＧは流圧力によるモーメントと浮力によるモーメントの和より大きくなるため，輸送船は転覆することはない。
Ｎ ＋ Ｎ Ｂ ＝ 2,500＋ 5,100＝ 7,600［ tonf m］ ＜ Ｎ Ｇ （ ＝ 18,000）［ tonf m］

4． 結 論
輸送船は着底後に津波による流圧力を受けてもその形状から通常の 状 態 で あ れ ば 転 覆 す る こ と は な く ，ま た ，保 守 的 に 船 底 の 一 部 が 固定されるような状態を想定した場合であっても転覆しないことを確認した。
５条 添付２０-14

添付資料２１

鋼製防護壁の設計方針について

５条

添付２１－1

目

次

１． 鋼製防護壁の要求機能と設計方針について（１） 鋼製防護壁に要求される機能（２） 鋼製防護壁高さの設定方針（３） 設計方針
１） 構造概要
２） 鋼製防護壁と地中連続壁基礎の構造概要
３） 設計手順４） 設計荷重
５） 地中連続壁基礎の設計方針
６） 鋼製防護壁（上部工）の設計方針
７） 接合部の設計
８） 止水ジョイント部の設計方針
９） 止水ジョイント部（底部止水機構）の設計方針
２． 施工実績
２.１ 鋼製門型ラーメン構造（１） 施工事例 1：鋼殻ブロックの施工事例（橋梁箱桁）（２） 施工事例 2：国道工事（国土交通省）（３） 施工事例 3：高速道路工事（高速道路株式会社）
２.２ 直接定着式アンカーボルトの実績（１） 施工事例 1：国道工事（国土交通省）（２） 施工事例 2：臨港道工事（国土交通省）
３． 地中連続壁基礎に関する設計基準類（１） 道路橋示方書･同解説Ⅳ下部構造編(公社法人日本道路協会)（２） 地中連続壁基礎工法施工指針(案)(地中連続壁基礎協会)
４．

参考資料

５条

添付２１－2

1.
(1)

鋼製防護壁の要求機能と設計方針について
鋼製防護壁に要求される機能
鋼製防護壁の平面位置図を第 1-1 図に，鋼製防護壁に関する要求機能と設計評価方針について第 1-1 表に，鋼製防護壁の評価対象部位を第 1-2 図～第 1-4
図に示す。
津波防護施設として防潮堤に求められる要求機能は，繰返しの襲来を想定した遡上津波に対して浸水を防止すること，基準地震動ＳＳに対して要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力に対し，十分な構造強度を有することである。
上記の機能を確保するための性能目標は，遡上津波に対して余裕を考慮した
防潮堤高さを確保するとともに構造体の境界部等の止水性を維持し，基準地震
動ＳＳに対して止水性を損なわない構造強度を有した構造物とすることである。

第 1-1 図５条

平面位置図

添付２１－3

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-2 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 1）５条

添付２１－4

Z
YX注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-3 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 2）

鋼製防護壁
〔堤内側〕

底部止水機構（全体図）

既設取水路
〔堤外側〕
鋼製防護壁
添接板
〔堤内側〕

止水板押え

底部止水機構（標準図）

底部戸当り
〔堤外側〕

側部戸当り
止水板

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-4 図鋼製防護壁の評価対象部位（その 3）５条

添付２１－5

第 1-1 表

鋼製防護壁に関する要求機能と設計評価方針
赤字：荷重条件
緑字：要求機能
青字：対応方針

津波防護に関する施設は，津波の発生に伴い，津波防護対象設備がその安全性又は重大事故に対処するために必要な機能が損なわれるおそれがないような設計とする。
「津波防護に関する施設の設計について」の要求機能，機能設計，構造強度設計を以下に示す。
要求機能

機能設計

構造強度設計

施設名
要求機能

性能目標

機能設計方針基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
5.1 津波防護施設の設計
津波防護施設については，その構造に応じ，波力による侵食及び洗掘に対する抵抗性並びにすべり及び転倒に対する安定性を評価し，越流時の耐性にも配慮した上で，入力津波に対する津波防護機能が十分に保持できるよう設計すること。
(1)要求事項に適合する設計方針であることを確認する。
(2)設計方針の確認に加え，入力津波に対して津波防護機能が十分保持できる設計がなされることの見通しを得るため，以下の項目について，設定の考え方を確認する。確認内容を以下に例示する。
① 荷重組合せa)余震が考慮されていること。耐津波設計における荷重組合せ：常時＋
津波，常時＋津波＋地震（余震）② 荷重の設定a)津波による荷重（波圧，衝撃力）の設定に関して，考慮する知見（例えば，国交省の暫定指針等）及びそれらの適用性。
b)余震による荷重として，サイト特性（余震の震源，ハザード）が考慮され，合理的な頻度，荷重レベルが設定される。
c)地震により周辺地盤に液状化が発生する場合，防潮堤基礎杭に作用す
る側方流動力等の可能性を考慮すること。
③ 許容限界a)津波防護機能に対する機能保持限界として，当該構造物全体の変形能
力（終局耐力時の変形）に対して十分な余裕を有し，津波防護機能を保持すること。（なお，機能損傷に至った場合，補修にある程度の期間が必要となることから，地震，津波後の再使用性に着目した許容限界にも留意する必要がある。）

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した入力津波に対し，
余震，漂流物の衝突，風及び積
雪を考慮した場
合においても，
津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，津波による浸水及び漏水を防止することが要求される。

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さの設定及び構造体の境界部
等への止水処置により止水性を保持することを機能設
計上の性能目標とする。

・ポンプ室周り防護壁は，基準
地震動ＳＳに対し，津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力（終局耐力時の変形）に対し，十分な構造強度を有した構造であることが要求される。

・ポンプ室周り防護壁は，基準地震
動ＳＳに対し，主要な構造部材の構造健全性を維持することで，津波時の止水性を保持することを機能設計
上の性能目標とする。

・ポンプ室周り防護壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，①想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さ（浸水
高さ T.P.＋17.9m に余裕を考慮した天端高さ T.P.＋20.0m）の設定により，海水ポンプ室
周りに設置する設計とする。
②取水口横断部の上部構造
は，鋼製のブロックから成る
津波防護壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
③取水口横断部の南北に繋がる区間は，鉄筋コンクリート
により防潮壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
④上部構造を，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持する設計とする。
⑤上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，波圧による変形に追随する止水性を確認した止水ゴム等を設置することにより止水処置を講ずる設計とする。
⑥津波の波力による浸食や洗掘，地盤内からの浸水に対して耐性を有するフーチング厚を設定することにより，止水性を保持する設計とする。

基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガイド
6.3 津波防護施設，浸水防止設備等
津波防護機能を有する施設，浸水防止機能を有する設備及び敷地における津波監視機能を有する設備のうち建物及び構築物は，常時作用している荷重及び運転時に作用する荷重と基準地震動による地震力の組合せに対して，当該建物・構築物が構造物
全体としての変形能力（終局耐力時の変形）について十分な余裕を有するとともに，その施設に要求される機能（津波防護機能，浸水防止機能）を保持すること

・ポンプ室周り防護壁は，基準地震動ＳＳに対し，⑦鋼材や鉄筋コンクリートの耐性のある部材を使用することで止水性能を保持する設計とする。
⑧上部構造は，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に強固に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持するとともに，鋼製防護壁や鉄筋コ
ンクリート防潮壁による止水性を保持する設計とする。
⑨上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，試験等により地震時の変形に追随し止水性を確認した止水ゴ
ム等を設置することによる止水処置を講じる設計とする。

性能目標
・ポンプ室周り防護
壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鉄筋コンク
リート製の地中連続壁基礎，鉄筋コンク
リート及び鋼製の上部構造で構成し，津波後の再使用性を考慮し，主要な構造部
材の構造健全性を保持する設計とし，十分な支持性能を有す
る地盤に設置する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には止水ゴム等を設置し，有意な漏えいを生じない設計とすることを構造強度
設計上の性能目標とする。
・ポンプ室周り防護壁は，基準地震動ＳＳによる地震時荷重に対し，鉄筋コンクリート製の地中連続壁
基礎，鉄筋コンクリート及び鋼製の上部構造で構成し，津波時においても主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には，止水ゴム等設置
し，有意な漏えいを生じない設計とする
ことを構造強度設計
上の性能目標とする。

構造強度設計（評価方針）

評価対象部位

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，十分な支持性能を有する地盤に支持される設計とするため，地中連続壁基礎が降伏に至らないことを確認する。

基礎地盤

応力等の
状態

支持力

設計に用いる許容限界
損傷モード

支持機能を喪失する状態

下部工

海水ポン プ室周 り 防護 壁

審査ガイド

「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき妥当な安全余裕を考慮した極限支持力とする。

【基準地震動ＳＳ・基準津波・余震＋基準津波時に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・
Ⅳ下部構造編)」に基づき短期許容応力度とする。
【T.P.＋24m 津波時，余震＋T.P.＋24m 津波時に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ
下部構造編)」に基づき降伏応力度・せん断強度とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波時・余震＋基準津波時に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通
編・Ⅱ鋼橋編）」に基づき短期許容応力度とする。
【T.P.＋24m 津波時，余震＋T.P.＋24m 津波時に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編）」に基づき降伏応力度とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波時・余震＋基準津波時に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]１）」「道路橋示方書・同解説(Ⅱ鋼橋編・Ⅲコンクリート橋編)」「鋼構造物設計基
準 」「道路土工カルバート工指針」 「鋼・合成構造標準示方書」 「複合構造標準示方書」に基づき短期許容応力度とする。
【T.P.＋24m 津波時・余震＋T.P.＋24m 津波時に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅱ鋼橋編・Ⅲ
コンクリート橋編)」「道路土工カルバート工指針」「鋼構造物設計基準」 「鋼・合成構造標準示方書」 「複合構造標準示方書」に基づき降伏応力度とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である地中連続壁基礎が，おおむね弾性状態に留まることを確認す
る。

地中連続壁
基礎

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼材が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

鋼製防護壁

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鋼製防護壁と地中連続壁基礎を連結するアンカー部が構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼材が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

鋼製防護壁
アンカー

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑性域に入
る状態

止水
ゴム等

変形，
引張り

有意な漏えいに至る変形，引張り

メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力とする。

鋼製
アンカー

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応力度とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ，
引張り，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度と
する。

鋼製
防護壁
底部
止水機構

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編)」「水門鉄管技術基準」に基づき短期許容応力度とする。

上部
工

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した
津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造体の境界部に設置する部材を有意な漏えいを生じない変形に留める設計とするため，境界部に設置する止水ゴム，止水シートが有意な漏えいを生じない変形量以下であることを確認する。
また，止水ゴム等が止水性能を保持するための接続アンカーや鋼製防護部材は，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

※止水ジョイント部の設計に用いる許容限界
・基準地震動ＳＳ，基準津波時，余震＋基準津波時：短期許容応力度
・T.P.＋24m 津波時，余震＋ T.P.＋24m 津波時：降伏応力度

５条 添付２１－6

止
水
ジ
ョ
イ
ン
ト
部
※

(2)

鋼製防護壁高さの設定方針
敷地前面東側に位置する鋼製防護壁は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮壁高さを設定している。入力津波高さと防潮堤高さの関係を第 1-2
表に示す。

第 1-2 表入力津波高さと防潮壁高さの関係
敷地側面

敷地前面

敷地側面

北側

東側

南側

T.P.＋15.4m

T.P.＋17.9m

T.P.＋16.8m

防潮壁高さ

T.P.＋18.0m

T.P.＋20.0m

T.P.＋18.0m

設計裕度

2.6m

2.1m

1.2m

入力津波高さ（潮位のばらつき等
考慮）

(3)

設計方針
1)

構造概要
鋼製防護壁は，海水ポンプ室東側の取水口横断部に配置する。
(第 1-1 図参照)
既設の取水構造物に鋼製防護壁による荷重を作用させないために，取水構造物の南北両側に上部工の基礎となる地中連続壁基礎を構築し，取水構造物を跨ぐように上部工の鋼製防護壁を構築する。
上部工の鋼製防護壁の底面と既設取水構造物との境界部には，止水性維持のために止水機構を設置する。(第 1-4 図 参照)
上部工の鋼製防護壁と隣接する鉄筋コンクリート防潮壁との境界部には，止水性維持のために伸縮性を有する止水ゴム等を設置する。(第 1-3 図 参照)
鋼製防護壁の構造概要図を第 1-5 図に，平面図及び正面図を第1-6 図に示す。

５条

添付２１－7

第 1-5 図

鋼製防護壁

５条

構造概要図

添付２１－8

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-6 図鋼製防護壁の平面図及び正面図

５条

添付２１－92)

鋼製防護壁と地中連続壁基礎の構造概要①

全体構造の概要
鋼製防護壁全体の構造を第 1-7 図に示す。鋼製防護壁の構成部位と役割を第 1-3 表に示す。また，鋼製防護壁の構造図を第 1-8 図，
鋼製防護壁全体の構成図を第 1-9 図，地中連続壁基礎の構成図を第1-10 図に示す。
第 1-7 図に示すとおり，基礎部は，南北両側に配置した地中連続壁基礎にて構成され，津波荷重等を受ける鋼製防護壁を支持する。
地中連続壁基礎は，地中連続壁を構築後その内側を掘削し中実鉄筋コンクリートを打設する。地中連続壁と中実鉄筋コンクリートはジベル筋等により一体化し，両者で発生断面力を負担する。
鋼製防護壁は，鉛直及び水平方向に配置された鋼板で構成される鋼殻構造とする。施工性を考慮して，鋼製防護壁はブロックに分割
し，各ブロックは添接板と高力ボルトを用いた摩擦接合により結合する。
第 1-8 図に鋼製防護壁の鉛直方向の分割イメージを示す。下端標
高 T.P.＋3.20m から天端標高 T.P.＋20.0m までを頂部鋼板を含めて10 層に分割した構造とし，各層は，第 1-7 図に示すブロックが複数結合された構造とする。
鋼製防護壁最下層の地中連続壁基礎結合部には，アンカーボルトが設置され上部工からの引抜き力を基礎上部の頂版鉄筋コンクリー
トに伝達する。
また，第 1-9，1-10 図に示すとおり鋼製防護壁の基礎部直上の鋼殻内には，必要な高さまで中詰め鉄筋コンクリートを打設する。な

５条

添付２１－10

お，頂版鉄筋コンクリート及び中詰め鉄筋コンリートは鉄筋コンク
リートとする。
鋼製防護壁と地中連続壁基礎との結合部について，第 1-11～116 図に示す。

第 1-3 表
区分

分類
鋼製
防護壁

鋼製防護壁の構成部位と役割

構成

各部位の役割

鋼製防護壁(支間部，支柱部)
鋼殻（支柱部）

上部工

中詰め鉄筋コンクリ
ート

鋼製防護壁
アンカー
地中連続壁
基礎
(Ａ北，Ａ南)－頂版鉄筋コンクリー
ト

下部工

地中連続壁
(鉄筋コンクリート)
中実鉄筋コンクリー
ト
非構造部材

根巻き鉄筋
コンクリート－５条

津波荷重等に抵抗する。
基礎上部の範囲を拡幅することにより，支柱部応力の低減とアンカーボ
ルトの配置エリアを確保する。
鋼殻内部の鉄筋コンクリートで，支柱部周辺の鋼殻応力の低減と上部工からのせん断力と水平回転モーメン
ト(水平トルク)を基礎頂版に伝達する。
上部工からの引抜き力を地中連続壁
基礎の頂版鉄筋コンクリートに伝達する。
地中連続壁の上部に構築する鉄筋コ
ンクリート版で，鋼製防護壁からの荷重を地中連続壁基礎に伝達させる。アンカーボルト及び中詰め鉄筋
コンクリート内の鉄筋を定着させる。
基礎外面を形成し，基礎の主要部材となる。
地中連続壁内部の鉄筋コンクリート
で，地中連続壁と一体となって発生断面力を負担する。
アンカーボルト頭部の防食などを目的とした鉄筋コンクリート。非構造部材として設計する。

添付２１－11

鋼製防護壁は，ブロックの集合体として全体を構成する。
各ブロックは，添接板と高力ボルトを用いた摩擦接合により結合される。

第 1-7 図鋼製防護壁全体の構造図

５条

添付２１－12最上段（T.P.＋20.0 m）

・鋼製防護壁は，頂版と 9 層分の水平隔壁，
鉛直隔壁(X，Y 方向)並びに外面鋼板とで構成される。

水平隔壁
鉛直隔壁（法線方向）
鉛直隔壁（法線直交方向）
外面鋼板

全体イメージ図最下段（T.P.＋3.2 m）
鉛直方向の分割イメージ図

第 1-8 図アンカー部のイメージ図

鋼製防護壁の構造図（鋼製防護壁の鉛直方向ブロック分割）

５条

添付２１－13

堤内側

堤外側

第 1-9 図鋼製防護壁全体の構成図

平面図

第 1-10 図

地中連続壁基礎の構成図

５条

添付２１－14

第 1-11 図

鋼製防護壁－地中連続壁基礎５条

添付２１－15

結合部イメージ図鉄筋コンクリート防潮壁
鋼製防護壁（単位：mm）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-12 図

鋼製防護壁－地中連続壁基礎

結合部構造図（Ａ－Ａ断面）

鉄筋コンクリート防潮壁
鋼製防護壁（単位：mm）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-13 図

鋼製防護壁－地中連続壁基礎

５条

結合部構造図（Ｂ－Ｂ断面）

添付２１－16

鋼製防護壁

（単位：mm）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-14 図

鋼製防護壁－地中連続壁基礎

結合部構造図（Ｃ－Ｃ断面）

鋼製防護壁（単位：mm）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-15 図

鋼製防護壁－地中連続壁基礎

５条

結合部構造図（Ｄ－Ｄ断面）

添付２１－17

鋼製防護壁

（単位：mm）

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-16 図②

鋼製防護壁－地中連続壁基礎

結合部構造図（Ｅ－Ｅ断面）構造型式の選定理由
ａ．取水口横断部の防護壁を鋼製とした理由
既設取水口の頂版に直接防護壁を設置した場合，防護壁の自重，津波波圧による反力，地震時慣性力を取水口に負担させることになる。その反力は非常に大きいため，両サイドに基礎を設け反力が取水口に作用しない設計とする。
両サイドの基礎は，非常に大きな荷重を負担するが，基礎設置場
所には十分な広さがなく，際限なく基礎を大きくすることが出来な
い状況である。そのため，自重及び地震時慣性力の低減を目的に，質量の低減を図ることが可能な鋼製を選定する。
「４．参考資料」に鋼製防護壁ブロック架設方法のステップ図を示す。架設は，トラッククレーンにてブロックを１個ずつ吊上げ，５条

添付２１－18

先行ブロックと突き合せてＨＴＢ（ハイテンションボルト）で接合・固定する。
本工法では，最下段については両側からブロックを接合し，張り出し側を仮受けしながら構築し，最下段を自立させたのちに，上層ブロックを積み上げて構築するため，既設構造物に大きな荷重を負担させることなく架設が可能である。

ｂ．基礎形式に地中連続壁基礎を選定した理由
防潮壁がＳクラス構造物であることから，基礎は強固な岩盤上に設置しなければならないため，約 60m まで掘り下げる必要がある。
また，狭隘な敷地の制約のもとで，長スパンである上部工から伝達される大きな荷重を限られた大きさの基礎で負担する必要がある。
ケーソン基礎とする場合は，厚く分布する沖積粘性土層（Ａｃ層）により施工中にケーソンが自沈し，所定の精度での施工が困難なことが推定されるが，地中連続壁基礎とすればそのような問題は解消される。
以上の理由から，基礎形式として地中連続壁基礎を選定する。

ｃ．直接定着式アンカーボルトを選定した理由
上部工が鋼殻構造で下部工が鉄筋コンクリート構造の場合，アンカーフレーム方式により接続し，上部工の荷重を下部工に伝達する形式が多い。本件においてアンカーフレーム方式を採用した場合，頂版に設置されるアンカーフレームのプレートと，地中連続壁基礎の鉛直方向鉄筋の定着部とが干渉する。この干渉を避けるためには

５条

添付２１－19

基礎を大きくする必要があるが，敷地内の制約から拡幅可能な大きさに制限があるため困難である。
一方，直接定着式アンカーボルトには上記のような干渉するプレートはなく，基礎の大きさ（平面形状）を敷地の制約内の大きさにおさめることができるため，これを選定する。

③

鋼製防護壁の平面配置における制約条件
鋼製防護壁の支間部は，地震等の変位による既設構造物との接触回避や施工時の離隔を確保する必要性から以下の制約を受けるた
め，鋼製防護壁中心と地中連続壁基礎中心とで偏芯を設ける。
ａ．上部工の制約
・上部工と下部工に偏芯を設けない場合，上部工の堤外側角落しとの離隔が 20cm となり，止水板押え（約 50cm）を加えると堤外側角落しに接触する。
・本震時の動的解析による変位（51cm）を踏まえ，許容変位量を70cm 程度と設定する。
・堤外側は，上部工と堤外角落しとの離隔を，止水板押え（約50cm）と許容変位量（約 70cm）の 120cm とすると，約 100cmの偏芯が必要となる。
ｂ．地中連続壁基礎の制約
・堤内側は施工上，ポンプ室クレーン・取水口との離隔を 3m 程度確保する必要がある。

これらの制約により，上部工と下部工とで堤内方向に約 1m の偏芯を設定する。

５条

添付２１－20

第 1-17 図に取水路周辺の平面図，第 1-18 図に鋼製防護壁と堤外側角落しとの位置関係を示す。

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-17 図取水路周辺の平面図

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-18 図④

鋼製防護壁と堤外側角落しの位置関係図（Ａ－Ａ断面）

地中連続壁基礎の根入れ長の設定方針
鋼製防護壁の基礎は，津波時において南側と北側の 2 つの基礎の変位量がほぼ同等となるように地中連続壁基礎の根入れ長を設定

５条

添付２１－21

し，地震時においても各部位が十分な裕度を有することを確認す
る。
3)

設計手順
鋼製防護壁の耐震・耐津波評価は，津波防護施設であること，Ｓ
クラスの設計基準対象施設であることを踏まえ，第 1-4 表の鋼製防護壁の評価項目に従い，各構造部材の構造健全性及び支持性能の評価を行う。
鋼製防護壁の構造健全性及び支持性能の評価の検討フローを第1-19 図に，鋼製防護壁の検討モデルと評価フローを第 1-20 図に示す。

５条

添付２１－22

第 1-4 表

鋼製防護壁の評価項目

構造強度設計
評価対象部位
基礎地盤

下部 工

地中
連続壁
基礎

鋼製
防護壁

鋼製防護壁
アンカー

「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき妥当な安全余裕を考慮した極限支持力とする。

支持力【基準地震動Ｓ Ｓ ・基準津波・余震＋基準津波に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき短期
許容応力度とする。
【T.P.＋24m 津波・余震＋T.P.＋24m 津波に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき降伏
応力度・せん断強度とする。

曲げ
せん断【基準地震動Ｓ Ｓ ・基準津波・余震＋基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき短期許容応力度とする。
【T.P.＋24m 津波・余震＋T.P.＋24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編」に基づき
降伏応力度とする。

曲げ
せん断【基準地震動Ｓ Ｓ ・基準津波・余震＋基準津波に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」 1)「道路橋示方書・同解説(Ⅱ鋼橋編・Ⅲコンクリート橋編)」 2)「鋼構造物設計基準」 3)「道路土工カルバート工指針」 4)「鋼・合成構造標準示方書」 5)「複合構造標準示方書」 6)に基づき短期許容応力度とする。
【T.P. ＋24m 津波・余震＋T.P.＋24m 津波に対して】「コンクリート標準示方書[構造性能照査編]」「道路橋示方書・同解説(Ⅱ鋼橋編・Ⅲコンクリート橋
編)」「鋼構造物設計基準」「道路土工カルバート工指針」「鋼・合成構造標準示方書」「複合構造標準示方書」に基づき降伏応力度とする。

引張り
せん断
引抜き

上部工
止水
ゴム等

設計に用いる許容限界

応力等の状態

メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力とす
る。

変形
引張り

止水 ジョ イ ント 部 ※

鋼製
アンカー

引張り
せん断
引抜き

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ
引張り
せん断

鋼製
防護壁
底部
止水機構

曲げ
せん断

「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応力度とする。

「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度とする。

「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅱ鋼橋編)」「水門鉄管技術基準」に基づき短期許容応力度とする。

※止水ジョイント部の設計に用いる許容限界
・基準地震動Ｓ Ｓ ，基準津波時，余震＋基準津波時：短期許容応力度
・T.P.＋24m 津波時，余震＋ T.P.＋24m 津波時：降伏応力度５条

添付２１－23５条

添付２１－24

NONG

第 1-19 図OK【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・三次元静的フレーム解析(応答変位法)
応力算定

耐震設計（本震時）
・三次元動的フレーム解析

鋼製防護壁の仕様設定

鋼製防護壁の設計

OK【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力

水平震度に
よる応答値

三次元静的
フレーム解析

加速度（設計震度）

加速度（設計震度）
地盤変位
地盤バネ

（津波時，
余震+津波時）（本震時）

一次元地盤応答解析（水平トルクの影響）

耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・三次元静的フレーム解析（応答変位法）
・二次元有効応力解析（基礎地盤の支持性能）

耐震設計（本震時）
・二次元有効応力解析

地中連続壁基礎の仕様設定

地中連続壁基礎の設計

許容限界値の設定

要求機能の設定

START

NG

変位量

NG

性能試験

止水ジョイント部の仕様設定

変位量の設定止水ジョイント部の設計

OK【許容限界値以下の確認】
引抜き，曲げ，引張り，せん断接合部の仕様設定

地中連続壁基礎と鋼製防護壁の接合部の設計

END

OK【許容限界値以下の確認】・引張り，せん断，引抜き(鋼製アンカー)
・曲げ，引張り，せん断(鋼製防護部材)

上部工と下部工の接合部
断面力

鋼製防護壁の構造健全性及び支持性能の評価の検討フロー

基礎天端
変位時刻歴

NG

： 解析データの受渡しフローを示す

YES

加速度

地盤バネ

一次元地震応答解析

鋼製防護壁の材質変更のみの変更か

本震による影響も考慮した地盤条件設定＜津波時＞・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均)， ピー
ク強度 (－ 1σ低減） 残留強度（平均)， 残留強度(－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。
＜重畳時＞
・地盤バネ定数，地盤バネの上限値：一次元有効応力解析により設定する。

加速度（設計震度）
地盤変位，地盤バネ

一次元有効応力解析

一次元地震応答解析

弾性設計用地震動Ｓｄ-Ｄ1

基準地震動Ｓｓ

第 1-20 図

鋼製防護壁の検討モデルと評価フロー

５条 添付２１-25

4)

設計荷重
設計に用いる荷重の組合せを以下に示す。
①基準地震動Ｓ Ｓ による地震荷重②基準津波荷重＋漂流物衝突荷重③余震＋基準津波荷重④T.P.＋24m 津波荷重＋漂流物衝突荷重⑤余震＋T.P.＋24m 津波荷重
※T.P.＋24m 津波は第四十三条対応事項であるが，上部工の耐津波設計における影響が大きいため本資料に記述する。

5)

地中連続壁基礎の設計方針
鋼製防護壁の基礎は，岩盤に地中連続壁の壁厚程度以上を根入れする岩着形式とした。
鋼製防護壁の基礎は，津波時において南北両側の基礎がほぼ同等の変位量となるように，それぞれの地中連続壁基礎の根入れ長を設定し，地震時において各部位が十分な裕度を有することを確認する。
地中連続壁基礎の支持性能については，基礎に作用する地盤反力が基礎地盤の極限支持力以下であることを照査する。
構造イメージ図を第 1-21 図に，また平面図を第 1-22 図に示す。

５条

添付２１－26

第 1-21 図

鋼製防護壁

構造イメージ図

（堤内側）

（堤外側）
地中連続壁基礎

地中連続壁基礎第 1-22 図

鋼製防護壁

平面図

地中連続壁基礎の設計フローを第 1-23 図に示す。津波時及び余震＋津波時は荷重の三次元性を反映するために静的三次元解析，本
震時は液状化を精緻に評価するために有効応力解析を実施し，基礎に発生する断面力を用いて応力照査を実施する。

５条

添付２１－27

START
一次元地盤応答解析
地中連続壁基礎の仕様設定
加速度（設計震度）
地盤変位
耐震設計（本震時）
・二次元有効応力解析

地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・三次元静的フレーム解析（応答変位法）

三次元静的フレーム解析

【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力NG

OK
次ステップへ

第 1-23 図①

地中連続壁基礎の設計フロー

耐震設計（二次元有効応力解析）
設計対象構造物～地盤の連成系モデルによる二次元地震応答解析を行い，本震時の地中連続壁基礎の構造健全性及び支持性能を確認する。地盤の液状化の影響を緻密に反映するため，有効応力の変化に伴う地盤挙動の変化を考慮することができる有効応力法を用いることとし，地震応答解析により算定される部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。
液状化強度特性については，平均－1σの値を用いることで保守性を考慮する。さらに，地質分布の不確かさに着目し，原地盤の液状化強度特性を適用した基準地震動Ｓ Ｓ による解析結果のうち，最も厳しいケースにおいて，より一層保守的な検討を目的に，液状化検討対象層である全ての砂層・礫層に対して豊浦標準砂の液状化強度特性を与えることで，強制的に液状化させる条件を仮定した解析モデルについても検討する。
５条

添付２１－28なお，有効応力の変化に伴う構造物の周面摩擦力の変化は，有効応力の関数である地盤の剛性及び強度の変化によって自動的に考慮される。

ａ．解析モデルの作成
地質断面図を反映して解析モデルを作成する。鉛直方向は T.P.
－130m までをモデル化し，水平方向には構造物を中心に左右とも構造物幅の５倍程度以上の範囲をモデル化する。地中連続壁基礎は線形梁要素，地盤はマルチスプリング要素でモデル化し，地下水位
以深については間隙水圧要素を配置する。
地中連続壁基礎は，縦梁（構造弾性梁），横梁（仮想剛梁）で構成し，側面にジョイント要素配置のために仮想柔梁を配置する。
鋼製防護壁は，構造弾性梁として配置する。
堤軸方向の既設取水口及び杭基礎は防護壁本体の挙動と相互作用があると考えられることから線形梁要素でモデル化し，堤軸直交方向の鋼製防護壁と既設取水口は独立して挙動するものと考えられることから堤軸直交方向の解析モデルについては既設取水口及び杭基
礎はモデル化しない。
また，既設取水口及び杭基礎は，別途詳細モデルで健全性照査を実施するが，本モデルの解析の妥当性を評価するため，本モデルの応答値が詳細モデルの応答値より小さいことを確認する。
第 1-24 図に軸直交方向解析モデルの例，第 1-25 図に軸方向解析
モデルの例を示す。

５条

添付２１－29

（地質断面図）【地質断面図】（堤軸直交方向）（解析メッシュ図）
第 1-24 図

地震応答解析モデル（軸直交方向）の例

５条

添付２１－30

【地質断面図】（堤軸方向）（地質断面図）（解析メッシュ図）
第 1-25 図

地震応答解析モデル（軸方向）の例

ｂ．地震応答解析
二次元有効応力解析により構造物及び地盤の応答値を算定する。
構造物の応答値のうち地中連続壁基礎天端位置における変位時刻
歴を鋼製防護壁の設計に使用する。
入力地震動は，東海第二発電所の解放基盤表面深度である T.P.
－370m から T.P.－130m までをモデル化した剥ぎ取り地盤モデルを用いて，一次元波動論により T.P.－130m 位置で評価した地震動（2E）を用いる。

５条

添付２１－31ｃ．照査
地震応答解析により算定された地中連続壁基礎の断面力を用いて，曲げモーメント・軸力に対する照査，せん断に対する照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

②

耐津波設計（三次元静的フレーム解析）
地中連続壁基礎及び鋼製防護壁を一体でモデル化する。
地中連続壁基礎は，縦梁（構造弾性梁），横梁（仮想剛梁）で構成し，鋼製防護壁は構造弾性梁とする。
この横梁に地盤バネを接続したモデルで応答変位法による静的三次元フレーム解析を行い，津波時と余震＋津波時の地中連続壁基礎の構造健全性及び支持性能を確認する。自重及び積雪の長期荷重，
津波による波力と漂流物衝突荷重，余震荷重等を外力として入力
し，部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。津波や漂流物の荷重は，鋼製防護壁に直接的に作用し，下部工の地中連続壁基礎へ伝達される。なお，津波時における漂流物の衝突荷重は，
入力津波高さに作用するものとして考慮する。解析モデル概念図を
第 1-26 図に示す。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

５条

添付２１－32

津波時の解析モデル概念図

余震＋津波時の解析モデル概念図
第 1-26 図

地中連続壁基礎の解析モデル概念図
５条

添付２１－33

地盤バネは「道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編（日本道路協会，平成 24 年 3 月）」に基づき設定し，上限値を有するバイリニア型とする。津波時及び余震＋津波時の地盤バネは，本震による影響を考慮する。
地盤反力係数及び地盤バネの上限値の内容を第 1-5 表に示す。地
盤反力係数 4 種類と上限値 4 種類の値から，下記のとおり組合せる
ことにより，各部位が安全側となる設計を行う。
・地盤による拘束度が高く上部工並びに上下部工接続部に対する負担が大きくなると考えられる最も高い剛性と最も大きい上限値の組合せによる構成式
・地盤の変形が大きくなり地中連続壁基礎に対して最も厳しくなると考えられる最も低い剛性と最も小さい上限値の組合せによる構成式

第 1-5 表地盤反力係数及び地盤バネの上限値

荷重条件

地盤反力係数

上限値

津波時
及び余震＋津波時初期剛性より
余震時の収束剛性より
本震時の収束剛性より
静弾性係数よりピーク強度（平均）
ピーク強度（－1σ低減）
残留強度（平均）
残留強度（－1σ低減）

本震及び余震による剛性低下を考慮した地盤バネの算定に用いる地盤の変形係数は，以下の式により算出する。

= 2 1＋：地盤の変形係数（kN/m2 ）：動ポアソン比５条

添付２１－34

：地盤の本震及び余震時の収束剛性（kN/m2）
余震時荷重としては，余震時の一次元地盤応答解析により算定される応答変位分布を強制変位としてバネ端に載荷するとともに，地
表面最大加速度より算定する設計震度を慣性力として考慮する。

6)

鋼製防護壁（上部工）の設計方針
鋼製防護壁（上部工）に要求される性能は，津波に対する止水性を確保することである。そのため，繰返し襲来する津波荷重が作用した場合に対して弾性状態に留まる必要がある。
鋼製防護壁（上部工）は，下部工の地中連続壁基礎に基礎頂版を介して結合され，概ね 81m 程度の支間長で既設取水口を跨いで構築する。
鋼製防護壁の構造図を第 1-27 図に，設計フローを第 1-28 図に示す。

５条

添付２１－35

平面図

堤内側

堤外側
Ａ－Ａ断面図注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-27 図

５条

鋼製防護壁の構造図

添付２１－36

鋼製防護壁の仕様設定

格子モデル作成

静的三次元ﾌﾚｰﾑ解析より
・津波時
・余震
＋津波時

三次元動的ﾌﾚｰﾑ解析

・本震時

断面計算

断面力

【許容限界値以下の照査】

NG曲げ、せん断OK

補剛材の設計主構断面の座屈照査

NGOK

添接板継手部の設計【許容限界値以下の照査】

NG曲げ、せん断OK

次のステップへ

本震時【三次元動的フレーム解析】
・有効応力解析により算出された変位時刻歴を与える。
津波時・余震＋津波時
・上部工・下部工一体モデルによる三次元静的フレーム解析から算出される
断面力を用いて部材照査を行う。

第 1-28 図

鋼製防護壁の設計フロー

５条

添付２１－37

①

モデル化方針鋼製防護壁は，梁で構成される格子にモデル化し，構造評価を行う。
水平（Ｘ方向）隔壁及び鉛直（Ｚ方向）隔壁の交差位置並びに添
接板継手位置を節点とした格子モデルとする。
鋼製防護壁部分の解析モデル図を第 1-29 図に示す。

ⅰ)

主桁部材（水平方向）は，外壁鋼板をフランジ，水平（Ｘ方向）隔壁をウェブとみなしたⅠ断面とする。（第 1-29 図の青色表示部分）ⅱ)

横桁部材（鉛直方向）は，外壁鋼板をフランジ，鉛直（Ｚ方向）隔壁をウェブとみなしたⅠ断面とする。（第 1-29 図の赤色表示部分）ⅲ)

ねじれ剛性は，外面鋼板が連続していることから，箱断面として算出したねじれ剛性を両部材に考慮する。

格子モデルは津波荷重，地震時荷重，積雪荷重，風荷重及び漂流物の衝突荷重に耐えうる構造である鋼部材のみでモデル化する。

５条

添付２１－38支点
Xi+2隔壁

Z

Xi+1隔壁
Xi隔壁

X

横桁部材

Zi+1隔壁

主桁部材

支点
Y

Zi隔壁

構造節点
構造要素

第 1-29 図②

解析モデル図本震時＜三次元動的フレーム解析＞
本震時は格子モデルによる三次元動的フレーム解析を行う。
本震による慣性力を鋼製防護壁に動的に作用させ，鋼材に生じる
曲げ，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，本震時の解析では風荷重を重畳させる。
本震時の三次元動的フレーム解析モデルの概念図を第 1-30 図に示す。
ⅰ)

地中連続壁基礎の二次元有効応力解析から算出される基礎
天端中心における並進３成分（堤軸方向，堤軸直交方向及び５条

添付２１－39鉛直方向）及び回転２成分（堤軸方向，堤軸直交方向断面内の回転成分）の変位時刻歴を強制変位として与える。堤軸直交方向の変位時刻歴は南北基礎それぞれの軸直交断面の解析
結果から設定する。
また，二次元有効応力解析では水平回転成分の算出ができないため，水平震度による静的解析により応答値を算出し，三次元動的フレーム解析の結果と重ね合わせることにより，水平回転の影響を考慮する。静的解析で与える水平震度は，
南北両断面の最大応答加速度から算定される水平震度を一律で与える場合及び時刻歴の応答差が最大となる南北各断面の応答加速度から，南北それぞれの水平震度を設定し，南北で区分して与える場合について検討し，安全側の設計となるよ
う設定する。

ⅱ)

三次元動的フレーム解析は堤軸方向，堤軸直交方向及び鉛
直方向ごとに行い，解析結果のそれぞれの最大応答値を組合せ係数法により重ね合せて応力度照査を行う。なお，鉛直成
分は軸方向・軸直交方向の入力組合せのうち，南北の時刻歴変位差が大きい方を基本ケースとして選定する。軸方向・軸直交方向の入力組合せにおける発生断面力を比較し，選定の妥当性を確認する。

５条

添付２１－40

変位時刻歴(回転２成分)変位時刻歴(回転２成分)剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）

支点（基礎中心）

変位時刻歴(並進３成分)剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）
支点（基礎中心）

変位時刻歴(並進３成分)変位時刻歴入力による動的解析

水平震度（二次元有効応力解析結果により設定）

剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）

支点（基礎中心）

剛梁（基礎中心と壁芯との偏芯を考慮）
支点（基礎中心）（静的解析により生じる水平回転）

水平震度による静的解析（初期応力として考慮）

第 1-30 図

三次元動的フレーム解析モデルの概念図

５条

添付２１－41（静的解析により生じる水平回転）③

津波時，余震＋津波時
津波及び余震＋津波時については，第 1-26 図に示す上部工・下部工一体モデルによる三次元静的フレーム解析結果から鋼製防護壁
部材の応答値を抽出し，各部材の照査を行う。
ａ．津波時
鋼製防護壁は，自重，積雪荷重，津波荷重及び漂流物の衝突荷重を作用させ，鋼材に生じる引張り，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，漂流物の衝突荷重は曲げモーメントが最大となる位置に作用させる。
ｂ．余震＋津波時
鋼製防護壁は，自重，積雪荷重，津波荷重並びに余震による慣性力及び動水圧を作用させ，鋼材に生じる引張り，せん断応力の照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。なお，慣性力としての設計震度は，一次元地盤応答解析より算出される地表面の最大加速度を与える。

④

補剛材の設計ａ．補剛材の設計
主構断面となる隔壁には，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編
4.2.5」の規定に基づいた必要剛度を満たす補剛材を配置し，補剛材自体の座屈に対する安全性を確保する。
ｂ．主構断面の座屈照査
主構断面となる隔壁は，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編
11.4.2」の解説に準じて座屈に対する安全照査を実施し，補剛材の追加配置の必要性を確認する。
５条

添付２１－42⑤

添接板継手部の設計
ａ．添接板継手部の設計
鋼殻ブロックの添接板継手部は，高力ボルト摩擦接合方式とする。
設計は，「道路橋示方書・同解説 Ⅱ鋼橋編 7.3｣に基づき行う。
母材に作用するせん断力及び曲げモーメントに対して，継手部の孔引き後の母材，添接板及び高力ボルトの安全性を照査する。
せん断力と曲げモーメントが同時に作用するため，合成した力に対しての安全性の照査も実施する。
鋼殻ブロックの添接板継手部イメージを第 1-31 図に示す。

注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-31 図

鋼殻ブロックの添接板継手部イメージ(正面図)５条

添付２１－43

ｂ．添接板の継手部について
添接板の継目部には樹脂系のシール材を設置する。
シール材には津波波圧が作用するため，これに対して有意な漏えいが生じないことを実スケールの実験により確認する。
添接板継手部のシール材のイメージを第 1-32 図に，検討フローを第 1-33 図に，耐圧試験の概念図を第 1-34 に示す。

第 1-32 図

添接板継手部のシール材のイメージ(正面図)
検討開始

シール材の選定

津波波圧に対して有意な漏えいを生じないことの確認評価（耐圧試験）

評価終了

第 1-33 図
５条

シール材の検討フロー
添付２１－44

給水

水圧

試験体

シール材

漏水確認

第 1-34 図

５条

耐圧試験の概念図

添付２１－457)

接合部の設計接合部に要求される性能は，鋼製防護壁本体の自重や，津波や地震などの外力を確実に基礎へ伝達させることである。基礎定着部の概念図を第 1-35 図に示す。

（単位：mm）

第 1-35 図①

基礎定着部の概要

接合部の設計方針
ａ．接合部の構造
直接定着式アンカーボルトを用いて，接合部の構造は頂版鉄筋コンクリート，中詰め鉄筋コンクリートと地中連続壁（中実鉄筋コン
クリートを含む）を鉄筋により結合して一体構造とする。

５条

添付２１－46

接合部の構造を第 1-36 図に示し，部材と設計上の役割を第 1-

6 表に示す。

（単位：mm）

第 1-36 図

接合部の構造第 1-6 表部材と設計上の役割

部材名

設計上の役割

中詰め鉄筋コンクリート（σ ck=50N/mm2）
アンカーボルト（SM520B 相当）
頂版(フーチング）鉄筋
コンクリート

鋼殻内部の鉄筋コンクリートで，水平方向のせん断力と水平回転モーメントを頂版鉄筋コンクリートに伝達する。
引抜き力を頂版鉄筋コンクリートに伝達する。
水平方向のせん断力と水平回転モーメントを地中連続壁基礎及び中実鉄筋コンクリートに伝達する。

2（σ ck=50N/mm ）地中連続壁基礎及び中実鉄筋コンクリート2（σ ck=40N/mm ）根巻き鉄筋コンクリート2（σ ck=24N/mm ）地中連続壁基礎は，基礎外面を形成し基礎の主要部材となる。
中実鉄筋コンクリートは，地中連続壁基礎内部の鉄筋コンクリート
で，地中連続壁基礎と一体となって発生断面力を負担する。
アンカーボルト頭部の防食などを目的とした鉄筋コンクリート。非構造部材として設計する。

５条

添付２１－47

ｂ．設計思想
アンカーボルトは本来，引抜き力及びせん断力に抵抗できる部材であることから，「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」の「7.2

アンカー部の設計方法」においては，アンカーボルトに水平方向のせん断力も許容限界以内で受けもたせる設計方法となっている。
一方，鋼製防護壁においては，保守的な配慮として，接合部の水平回転モーメント及び水平力によるせん断力に対するアンカーボル
トの抵抗力は設計上期待せず，接合部の水平回転モーメント（水平トルク）及び水平力によるせん断力に対しては，設計上鉄筋コンク
リートのみの耐力でも，弾性範囲内で負担可能とするという設計思想とする。
ｃ．荷重の伝達メカニズム
上部構造と下部構造の接合部における並進，回転６成分の断面力
は，接合部で一体となったアンカーボルト及び鉄筋コンクリートを介して伝達される。
なお，接合部における曲げ引張軸力に関する３成分の断面力は，
設計上アンカーボルトのみの耐力でも，上部構造と下部構造の間において弾性範囲内で伝達される。また，接合部における水平方向せん断力に関する３成分の断面力は，設計上鉄筋コンクリートのみの耐力でも，上部構造と下部構造の間において弾性範囲内で伝達される。
津波荷重作用時のイメージを第 1-37 図に示し，荷重伝達のメカ
ニズムを第 1-38 図に示す。
５条

添付２１－48

N
Mx
津波荷重

Mz

A南基礎
（非線形解析
アンカーを引き抜く
転倒モーメント象）
A北基礎

波圧の作用方向

A南基礎に対するトルク

Mz
Mx
A南基礎のXY面
A南基礎のYZ面

第１-37 図津波荷重作用時のイメージ図

５条

添付２１－49

アンカーボルトで抵抗

頂版鉄筋コンクリート，

アンカーボルト，

中詰め鉄筋コンクリートで抵抗

頂版鉄筋コンクリート，
中詰め鉄筋コンクリートで抵抗＝引抜き力に関する
荷重伝達イメージ

水平力，水平回転モーメント

引抜き力及び水平力，に関する荷重伝達イメージ

水平回転モーメントに関する荷重伝達イメージ

第１-38 図

荷重伝達のメカニズム

ｄ．設計方針鋼製防護壁は浸水防護施設であることから，本震時，津波時，
余震と津波の重畳時の何れに対しても，構造部材の弾性範囲内で設計を行う。
鋼製防護壁本体の自重及び地震や津波による設計荷重を確実に基礎へ伝達させる。

５条

添付２１－50

引抜き力に対しては，「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」に準拠して設計上アンカーボルトのみで負担できる設計とする。
水平回転モーメントと水平力によるせん断力に対しては，「道路橋示方書（日本道路協会）」，「コンクリート標準示方書［構造性能照査編］（土木学会）」に基づき設計上中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートのみで負担できる設計とする。
対象部材及び準拠基準を第 1-7 表に示す。
上記の設計方針に対して，三次元一体構造としての挙動を考慮できる三次元解析（COM３）を行い，直接定着式アンカーボルトの適用性及び設計の妥当性を確認する。
三次元解析（COM３）の目的を下記に示す。
アンカーボルトと中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリ
ートは，それぞれが負担すべき設計荷重を弾性範囲内で受けもてる
部材設計を行うが，これらの部材が一体となった三次元構造においては，設計荷重に対して各部材が幾分かの相互作用を呈することが想定されるため，各部材が弾性範囲内で設計荷重を受けもつことができていることの確認を主目的として，三次元解析（COM３）を実施する。
三次元解析（COM３）により，接合部の一体構造の挙動を考慮した精緻な解析を行い，設計荷重に対する各部材の応力が弾性範囲内に収まっていることを確認する。
三次元の詳細な解析により，アンカーボルト１本ごとの応力状態
や部位ごとの応力分布を確認する。

５条

添付２１－51

設計を超える荷重に対しては，十分な靭性を有する構造であることを確認し，荷重伝達メカニズムと三次元挙動を把握する。
第 1-7 表対象部位

接対象部材及び準拠基準

荷重条件

アンカーボルト

引抜き力

中詰め鉄筋コンクリート，
頂版鉄筋コンクリート

水平回転モーメント
水平力

合
部

準拠基準

設計思想

・鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編）（名古屋高速道路公社）＜7 章アンカー部＞
・道路橋示方書・同解説(Ⅰ共
通編・Ⅲコンクリート橋編）（日本道路協会）＜4.4 ねじりモーメント作用する部材の照査＞
・コンクリート標準示方書［構造性能照査編］ （土木学会）＜付録 1 2.2 せん断応力度＞

・引抜き力に対しては，設計上アンカー
ボルトのみで負担できる設計とする・水平回転モーメン
トと水平力によるせん断力に対しては，
設計上中詰め鉄筋コンクリート及び頂版
鉄筋コンクリートのみで負担できる設計とする。

※ 中詰め鉄筋コンクリート部と鋼殻とは合成構造として設計する。
「鋼・合成構造標準示方書（土木学会）」 「複合構造標準示方書（土木学会）」

ｅ．鋼構造物設計基準における適用範囲
接合部の設計「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」の適用範囲を第 1-8 表に示す。
アンカーボルトは水平方向のせん断力に対する抵抗力も有するが，鋼製防護壁では保守的な配慮として，設計上アンカーボルトは引抜き力のみを弾性範囲内で負担できればよい役割の部材に位置づけた設計を行う。
上部構造と下部構造の接合部の水平回転モーメント及び水平力によるせん断力に対するアンカーボルトの抵抗力は設計上期待せず，接合部の水平回転モーメント及び水平力によるせん断力に対しては，設計上中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートのみの耐力でも，弾性範囲内で負担できる設計とする。

５条

添付２１－52

この設計方針を前提として，以下に接合部の引抜き力に対するアンカーボルトの設計のみを対象とする「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」の適用について整理を行う。
なお，鋼構造物設計基準の津波防護施設への適用実績は確認されていないが，当該基準に準拠した弾性範囲内の設計及び三次元解析による設計の妥当性確認を行う方針である。
また，鋼製防護壁の設計値（試計算）として得られているアンカーボルトに発生する引張力は，参考文献 7）で確認されている引抜き力の実験値以内に収まっていることを確認している。荷重とアン
カーボルトの相対ずれの関係を第 1-9 表，第 1-39 図に示す。

7）：「前野裕文，後藤芳顯，上條崇，小林洋一「鋼製橋脚に用いる実大付着型アンカーボルトの力学特性と定着部の挙動評価モデル」，構造工学論文集 Vol.46A，2000.3」[現場引抜き試験結果を引用]

５条

添付２１－53

第 1-8 表
分類

鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）の適用範囲「鋼構造物設計基準」の主な該当項目「鋼構造物設計基準」の主な適用範囲鋼製防護壁への適用

設計思想

1.1

適用の範囲

上部構造と下部構造の接合部におけるアンカー部の設計

直接定着式アンカーボルトは，鋼製防護壁への適用に当たり，設計荷重に対して，引抜き力は設計上弾性範囲内のアンカーボルトのみで負担できる設計とし，水平力，水平回転モーメントによるせん断力は設計上弾性範囲内の鉄筋
コンクリートのみで負担できる設計とすることで適用範囲とする。

構造形式

7.1

一般

直接定着方式が原則

直接定着式アンカーボルトを選定す
る。

部材諸元

7.1

一般

アンカーボルト間隔２D（D:公称径）

基準に基づいて配置する。

7.3.1

アンカーボルト

公称径

3.1

使用鋼材

・SM490A 相当
・SM520B 相当

3.2

コンクリートフーチングコンクリート設計
基準強度
σ ck=21～27N/mm 2

フーチング（頂版）コンクリートの設計
基準強度は 50N/mm 2 であるが，保守的な配慮として基準に記載の設計基準強度
27N/mm2 に対応する照査応力度を許容限界として弾性設計を行う。

1.3

アンカー部の
耐震設計

常時及び地震時

常時及び地震時において，いずれも弾性範囲内の設計を行なう。
津波時の荷重は地震時と同様に短期荷重であるため，割り増し係数は地震時と同様の値を用いる。

7.2.1

アンカー部の
耐震設計

アンカーボルトの軸力は，鉄筋コンクリート方式（複鉄筋）により算定

アンカーボルトの軸力は，２軸複鉄筋
コンクリート断面として算定し弾性設計を行う。
中詰め及び頂版の鉄筋コンクリート
は，せん断力に対して弾性設計を行う。

2.14

荷重の組合せ許容応力度の割増し

・レベル 1 地震時 ※1：短期許
容応力度・レベル 2 地震時 ※2：アンカ
ー 部 の 耐 震 設 計 (降 伏 応 力度）

地震時（基準地震動Ｓ Ｓ ），基準津波時，
余震＋基準津波時： 短期許容応力度
T.P.＋24m 津波時，余震＋T.P.＋24m 津
波時： 降伏応力度

3.3

許容応力度

SM520B 相当
σs=210N/mm 2 τs=80N/mm 2

適用するアンカーは，『直接定着方式／
SM520B 相当』とする。

7.2.2

照査応力度

・直接定着式アンカーボルトの引抜き力
・ 引 抜 き コ ー ン せ ん 断 (鉄 筋
補強あり）
・せん断

フーチング（頂版）コンクリートの設計
基準強度は 50N/mm 2 であるが，保守的な配慮として基準に記載の設計基準強度
27N/mm 2 に 対 応 す る 照 査 応 力 度 を 許 容
限界として弾性設計を行う。

使用材料

構造設計

許容限界

D80～D180（mm)

315N/mm 2
355N/mm 2

公称径 D180 のアンカーボルトの規格に基づく。
適用範囲内の『直接定着方式／SM520B相当』を用いる。

※１：レベル 1 地震動 発生する確率が高い地震動※２：レベル 2 地震動 発生する確率は低いが大きな揺れの強さを持つ地震動「道路橋示方書（Ⅴ耐震設計編）・同解説（日本道路協会）」より）

５条

添付２１－54

第 1-9 表

鋼製防護壁の設計引抜き力と既往の文献の実験で確認されている
引抜き力の比較
種別

アンカーボルト
仕様

荷重
（kN）

備考

実験値

D180（SM520B 相当）

7,990

参考文献７）

設計値（試計算）

D180（SM520B 相当）

北基礎 5,786
南基礎 7,258

余震＋T.P.＋24m 津波時（文献７）より）

第 1-39 図

荷重とアンカーボルトの相対ずれの関係（D180 現場引抜き試験）

ｆ．コンクリート標準示方書及び道路橋示方書の適用箇所
一般に規模の大きい土木構造物については，複数の基準類を参照
して設計を行う。
鋼製防護壁接合部は，「コンクリート標準示方書（土木学会）」，「道路橋示方書（日本道路協会）」，「鋼構造物設計基準等（名古屋
高速道路公社）」を参照して設計を行う。中詰め鉄筋コンクリート
及び頂版鉄筋コンクリートの水平力によるせん断力は「コンクリー

５条

添付２１－55

ト標準示方書[構造性能照査編]

付録１

2.2

せん断応力度（土木学会）」に準拠して設計を行う。
水平回転モーメントによるせん断力は，コンクリート標準示方書に許容応力度設計法での記載がないため，「道路橋示方書
ンクリート橋編

4.4

Ⅲ

コ

ねじりモーメントが作用する部材の照査」に準拠して設計を行う。適用箇所一覧を第 1-10 表(1)(2)に示す。

第 1-10 表(1)
「コンクリート標準示
方書」の
該当項目
付録 1
2.2

せん断応力
度の照査

適用箇所一覧表対象部材

鋼製防護壁への適用

中詰め鉄筋コンクリート
頂版鉄筋コンクリート

接合部の水平力によるせん断力に対する設計

Ｖ ａ ＝Ｖ ｃ ａ ＋Ｖ ｓ ａ
ここで，
Ｖ ｃａ ：コンクリートの許容せん断力（N)Ｖ ｃａ ＝1／2・τ ａ１ ・ｂ ｗ ・ｊ・ｄ
Ｖ ｓａ ：斜め引張鉄筋の許容せん断力（Ｎ）
Ｖ ｓａ ＝Ａ ｗ ・σ ｓ ａ ・ｊ・ｄ／ｓ
2

τ ａ１ ：

斜め引張鉄筋を考慮しない場合の許容せん断応力度（N/mm )ｂｗ：

有効幅 (mm)2

Ａ ｗ ： 斜め引張鉄筋断面積（mm )ｊ：1／1.15
2

σ ｓａ ： 鉄筋の許容引張応力度（N/mm )d：有効高さ(mm)ｓ：斜め引張鉄筋間隔 (mm)５条

添付２１－56

第 1-10 表(2)
「道路橋示方書」の該当項目
4.4

ねじりモーメントが作用する部材の照査適用箇所一覧表対象部材

鋼製防護壁への適用

中詰め鉄筋コンクリート
頂版鉄筋コンクリート

接合部の水平回転モーメントによるせん断力に対する設計

σst=Mt・a/1.6bt・ht・Awt
σsl=Mt・（bt+ht)/0.8bt・ht・Alt
ここで，2

σst:ねじりモーメントに対する横方向の鉄筋の応力度（N/mm )2

σsl:ねじりモーメントに対する軸方向の鉄筋の応力度（N/mm )Mt:部材断面に作用するねじりモーメント（N・mm)
2

Awt:間隔 a で配置されるねじりモーメントに対する横方向鉄筋 1 本の断面積（mm )2

Alt:部材断面に配置されるねじりモーメントに対する軸方向鉄筋の全断面積（mm )a:横方向鉄筋の間隔（mm)bt，ht:幅及び高さ（mm)2※：コンクリート設計強度 50 N/mm の許容限界については「道路土工カルバート工指針（日本道路協会）」に準拠する。

ｇ．接合部の設計（基本方針及び準拠基準の併用）
設計手法には，弾性範囲内に構造物の挙動を収める許容応力度法に準拠する方法や，ある程度の塑性変形を許す保有水平耐力法に準拠する方法がある。これら２つの方法を併用することには問題がある。しかしながら，鋼製防護壁接合部の設計においては，「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」及び「道路橋示方書(日本道路協会)」の許容応力度法に準拠して，設計荷重に対し接合部の各部材の弾性範囲内に収める設計を行う。よって，両者の設計体系が弾性範囲内で整合しており併用することに問題はない。
接合部の各部材は，荷重分担に応じて，それぞれの技術基準類に準拠し弾性範囲内の設計を実施する。さらに，三次元解析（COM３）により，接合部の一体構造の挙動を考慮した精緻な解析を行い，設計荷重に対する各部材の応力が弾性範囲内に収まっていることを確認する。

５条

添付２１－57(ａ)荷重分担の考え方

引抜き力に対しては，設計上直接定着式アンカーボルトのみで負担できる設計とする。
水平力及び水平回転モーメントに対しては，設計上中詰め鉄筋コ
ンクリート及び頂版鉄筋コンクリートのみで負担できる設計とする。
(ｂ)

各荷重分担に応じた技術指針類の準拠

引抜き力への対応は，直接定着式アンカーボルトで設計する。
「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」(許容応力度法)
水平力及び水平回転モーメントへの対応は中詰め鉄筋コンクリー
ト，頂版鉄筋コンクリートで設計する。「コンクリート標準示方書（土木学会）」と「道路橋示方書（日本道路協会）」(許容応力度法)
なお，「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」及び「コンクリート標準示方書（土木学会）」並びに「道路橋示方書（日本道路協会）」はともに弾性範囲内での設計に適用することから，両基準を併用することに問題はない。
接合部の各部材は，荷重分担に応じて，それぞれの技術基準類に準拠し保守的な条件の設計を実施するが，三次元解析（COM３）により，接合部の一体構造の挙動を考慮した精緻な解析を行い，設計荷重に対する各部材の応力が弾性範囲内に収まっていることを確認する。
ｈ．接合部における鋼材及びコンクリートの設計で適用する範囲
鋼材の応力とひずみの関係を第 1-40 図に示す。
接合部の中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートにおけるコンクリートは設計強度基準 50N/mm2 を用いることとしている
５条

添付２１－58

が，直接定着式アンカーボルトの定着及びコーンせん断に関するコンクリートの応力照査には，保守的な配慮として，「鋼構造物設計
基準（名古屋高速道路公社）」に基づきコンクリート設計基準強度
27N/mm2 に対応する照査応力度を許容限界に適用する。

σ（降伏応力度）σy

鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）
2

2

応力度（N/mm ）σ y=355 N/mm （SM520B 相当）

ε
鋼材の設計で適用する範囲（弾性範囲内を適用）

第 1-40 図

鋼材の応力とひずみの関係

ｉ．接合部の検討フロー
基本検討のうち定着部の評価とは，設置変更許可段階おける定着部の照査を示す。この段階での照査は，基準類に準拠して設計を行い，構造の成立性を確認することである。
工認段階における評価は，詳細な荷重・地盤条件において基準類に準拠し照査を行い，三次元解析（COM３）により，接合部の一体化した挙動を考慮した精緻な解析を行い，各部材（アンカーボル

５条

添付２１－59

ト，中詰め鉄筋コンクリート，頂版鉄筋コンクリート）が設計荷重に対して弾性範囲内であることを確認することである。
接合部の検討フローを第１-41 図示す。

５条

添付２１－60

鋼製防護壁（上部工）の基本検討
・ 構造形式の選定
・部材の配置・寸法検討

鋼製防護壁（基礎）の基本検討
・基礎形式の選定
・基礎の配置・寸法検討

鋼製防護壁（接合部）の基本検討
・接合形式の選定
・配置検討※１
・定着部の照査①

設置変更許可段階
工認段階
鋼製防護壁（基礎）の詳細検討
・二次元動的有効応力解析
・三次元静的フレーム解析
・基礎の応力・支持性能照査

鋼製防護壁（上部工）の詳細検討
・三次元静的フレーム解析
・部材の応力照査
・補剛材・継ぎ手の設計

鋼製防護壁（上部工）の詳細検討
・三次元動的フレーム解析
・部材の応力照査
・補剛材・継ぎ手の設計

鋼製防護壁（接合部）の詳細検討
・アンカーボルトの応力照査※２・定着部の照査②※１）定着部の照査①

三次元解析（COM３）⇒構造の成立性確認のための照査【検討条件】（接合部に掛かる荷重が厳しいと考えられるケース）
・余震＋T.P.+24m 津波時※２）定着部の照査②⇒詳細な荷重・地盤条件並びに三次元挙動評価を踏まえた詳細照査

第 1-41 図

５条

接合部の検討フロー

添付２１－61②構造の成立性
構造成立性の検討において入力する値は上部工の設計より算定される断面力を用いる。本震時は三次元動的フレーム解析，津波時，
余震＋津波時は三次元静的フレーム解析の結果を用いる。
検討条件は接合部に掛かる荷重が厳しいと考えられるケースとする。
許容限界は，地震時（基準地震動Ｓ Ｓ ），基準津波及び余震＋基
準津波は短期許容応力度とし，T.P.＋24m 津波，余震＋T.P.＋24m
津波時は降伏応力度とする。

ａ．アンカーボルトの配置検討結果（弾性設計）
配置検討結果の平面と断面を第 1-41，42 図に示す。
アンカーボルトが負担する荷重：アンカーボルト注）仕様については今後の検討によって変更の可能性がある。

第 1-42 図

アンカーボルトの平面配置

５条

添付２１－62（単位：mm）（単位：mm）（単位：mm）

注）仕様については今後の検討によって変更の可能性がある。

第 1-43 図

アンカーボルトの断面配置５条

添付２１－63ｂ．アンカーボルトの応力に対する検討結果
アンカーボルトの検討条件は下記のとおりとする。
・余震＋T.P.＋24m 津波時
・地盤バネ：１次元全応力地盤応答解析（SHAKE）の収束剛性

・地盤バネの上限値：ピーク強度（-1σ値）

アンカーボルトの設計においては，「鋼構造物設計基準」に準拠する。この基準における照査応力度は降伏応力度であるが，構造の成立性確認においては，保守的な配慮として，「コンクリート標準示方書」に基づく許容応力度の割増し係数を考慮した短期許容応力度により照査した。
アンカーボルト応力計算結果を第 1-11 表に示す。

５条

添付２１－64

第 1-11 表

アンカーボルト応力計算結果（2 軸複鉄筋コンクリートの弾性設計）

σ c ：コンクリートの発生圧縮応力度
σ s ：アンカーボルトの発生引張応力度
σ s’：アンカーボルトの発生圧縮応力度
σ ca：コンクリートの短期許容応力度
許容応力度 9.0N/mm2×割増し係数 2.0 １） ＝18.0N/mm2（設計基準強度 27N/mm2 に対応する短期許容応力度）＜ コンクリートの照査応力度 0.85×27N/mm 2 ３） ＝22.95N/mm 2
σ s ：アンカーボルトの短期許容引張応力度
σ s’：アンカーボルトの短期許容圧縮応力度
許容応力度 210N/mm2×割増し係数 1.65 １） ＝346.5N/mm 2＜ 鋼材の照査応力度 355N/mm2 ３）５条

添付２１－65

ｃ．アンカーボルトの定着長に対する検討結果（弾性設計）
アンカーボルトの検討条件は下記のとおりとする。
・余震＋T.P.＋24m 津波時
・地盤バネ：１次元全応力地盤応答解析（SHAKE）の収束剛性

・地盤バネの上限値：ピーク強度（-1σ値）

アンカーボルトの定着長の設計においては，「鋼構造物設計基準」を用いる。
アンカーボルト定着長計算結果を第 1-12 表，アンカーボルトコ
ーンせん断面と引抜き面の概念図を第 1-44 図に示す。

５条

添付２１－66

第 1-12 表

アンカーボルト定着長計算結果

τ a ：アンカーボルトの引抜きに対する照査応力度2.0τa＝6.0N/mm 2 ３）

第 1-44 図

コーンせん断面と引抜き面の概念図（橋脚の例）

５条

添付２１－67

ｄ．アンカーボルトのコーンせん断に対する検討結果（弾性設計）
アンカーボルトの検討条件は下記のとおりとする。
・余震＋T.P.＋24m 津波時
・地盤バネ：１次元全応力地盤応答解析（SHAKE）の収束剛性

・地盤バネの上限値：

ピーク強度（-1σ値）

アンカーボルト設計においては「鋼構造物設計基準」を用いる。
アンカーボルトに発生する引抜き力と埋込長の関係を第 1-45
図，アンカーボルトのコーンせん断に対する検討結果を第 1-46 図に示す。

アンカーボルトに発生する引抜き力
コーンせん断部分の強度（補強鉄筋なし）
コーンせん断部分の強度（補強鉄筋あり）

第 1-45 図

アンカーボルトに発生する引抜き力と埋込長の関係

５条

添付２１－68

鉄筋補強範囲
フーチングコンクリートの応力照査
σ coa ＝1/2・σ coal ＋Δσここでσ coa : 定着部のコーンせん断許容応力度
σ coal : コンクリート強度で決まるコーンせん断強度（鉄筋補強なし）
Δσ: 鉄筋補強によるコーンせん断強度の増加（注）σ coaｌ ：コンクリート強度で決まるコーンせん断強度
コーンせん断に対する照査応力度 1.5σ coaｌ2

1.5×0.55N/mm =0.825N/mm

３）

2

2

（設計基準強度 27N/mm に対応する照査応力度）

コーン状せん断面

せん断面の投影面積

複数のアンカーボルトに対するコーンせん断面の考え方

第 1-46 図

アンカーボルトのコーンせん断に対する検討結果

５条

添付２１－69

ｅ．基礎に発生する曲げモーメントに対する鉄筋応力の照査条件（弾性設計）
基礎の検討条件は下記のとおりとする。T.P.＋24m 津波を考慮する
場合の許容限界は降伏応力度であるが，保守的な配慮として，構造成
立性の確認においては短期許容応力度により照査している。荷重図，変形図，配筋の概要を第 1-47 図に示す。

・余震＋T.P.＋24m 津波時
・水平２方向地震力の影響を荷重で考慮
・地盤バネ及び地盤バネの上限値：１次元有効応力地盤応答解析（FLIP）の応答値

荷重図

変形図

配筋の概要
第 1-47 図

荷重図，変形図，配筋の概要
５条

添付２１－70

ｆ．基礎に発生する曲げモーメントに対する鉄筋応力の照査結果（弾性設計）
北基礎の結果は下記のとおりである。基礎に発生する曲げモーメ
ントに対する鉄筋応力の照査結果を第 1-48 図に示す。

北基礎 照査値（鉄筋）＝0.82 ・・・ 判定ＯＫ
余震＋T.P.＋24m 津波時
鉄筋の照査値：発生応力度／短期許容応力度【鉛直鉄筋】
・中実鉄筋コンクリート
T.P.－40m 以浅 ： 5-D51＠150
T.P.－40m 以深 ： 2-D51＠150
・地中連続壁基礎 2-D51＠150

A北連壁基礎
北基礎照査値
σs応力裕度
10.0

0.0

T.Ｐ.(m)
TP(m)

-10.0

-20.0

-30.0

-40.0

-50.0

-60.0
0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

鉄筋の照査値
発生応力度／短期許容応力度
第 1-48 図

基礎に発生する曲げモーメントに対する鉄筋応力の照査結果

５条

添付２１－71南基礎の結果は下記のとおりである。基礎に発生する曲げモーメ
ントに対する鉄筋応力の照査結果を第 1-49 図に示す。
南基礎 照査値（鉄筋） ＝0.96 ・・・ 判定ＯＫ
余震＋TP＋24m 津波時
鉄筋の照査値：発生応力度／短期許容応力度【鉛直鉄筋】
・中実鉄筋コンクリート 5-D51＠150
・地中連続壁基礎 2-D51＠150

南基礎照査値A南連壁基礎
σs応力裕度

10.0

0.0

T.Ｐ.(m)
TP(m)

-10.0

-20.0

-30.0

-40.0

-50.0

-60.0
0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

鉄筋の照査値
発生応力度／短期許容応力度
第 1-49 図

基礎に発生する曲げモーメントに対する鉄筋応力の照査結果

５条

添付２１－72

③

三次元解析（COM３）

ａ．検討目的
三次元解析（COM３）により，接合部の一体構造の挙動を考慮した精緻な解析を行い，設計荷重に対する各部材の応力が弾性範囲内に収まっていることを確認する。
設計を超える荷重に対しては，十分な靭性を有する構造であることの確認を基本とし，荷重伝達メカニズムと三次元挙動を把握する。
三次元の詳細な解析により，アンカーボルト１本ごとの応力状態
や部位ごとの応力分布を確認する。
三次元解析（COM３）の解析フローを第１-50 図に示す。

５条

添付２１－73

第 1-50 図

三次元解析（COM３）の解析フロー

５条

添付２１－74

ｂ．三次元静的フレーム解析（三次元解析（COM３）への入力荷重算
定モデル）
(a)

解析の目的
津波荷重や余震影響を含む鋼製防護壁支間部の断面力を算定す
る。

(ｂ)

結果の利用
三次元解析モデルに入力する支間部断面力。

(ｃ)

モデル化方針上部工及び下部工を一体でモデル化する。
地中連続壁基礎は縦梁（構造弾性梁）とその周囲の仮想剛梁で構成し，仮想剛梁に地盤バネを設定する。
鋼製防護壁は，支柱部・支間部に集約した構造弾性梁でモデル化する。
本震による影響を考慮するとともに，接合部の設計に対して適切に地盤バネを設定する。

ｃ．三次元解析（COM３）
鋼製防護壁は，荷重分担に応じて部材ごとに弾性範囲内の設計を実施する。アンカーボルトと中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートは，それぞれが負担すべき設計荷重を弾性範囲内で受けもてる部材設計を行うが，これらの部材が一体となった三次元構
造においては，設計荷重に対して各部材が幾分かの相互作用を呈することが想定される。このため，接合部の一体構造の挙動を考慮した精緻な弾性範囲内の三次元解析（COM３）を行い，設計荷重に対して，各部材が弾性範囲内で受けもつことができていることの確認
５条

添付２１－75

を実施する。
鋼製防護壁の設計は，各部材の発生応力が弾性範囲の許容限界以内となることを必要条件として実施する方針である。すなわち，終局強度に基づく許容限界は用いないことから，三次元解析（COM３）においては，設計荷重に対する弾性範囲内での応力の算定と照査を主目的としており，このような設計荷重に対する弾性範囲内での三次元解析（COM３）による再現精度はこれまでに確認されてきていることから，同様に弾性範囲内を対象として弾性設計する場合においては，実験とほぼ等価な結果が得られると考える。
一方，鋼製防護壁の接合部について，設計荷重を超える荷重の領域についても三次元解析（COM３）を実施する目的は，解析により，その終局的な耐力の精緻な数値を追究することではなく，接合部に設置される D51 の 5 段等といった重厚な鉄筋により，非線形領域において，十分な靭性を有している挙動を呈することの確認を行うことである。
なお，三次元解析（COM３）では，様々な条件を想定したパラメ
ータスタディ及びケーススタディの実施も可能であることから，安
全性確認のための多角的な検証及び評価を行うことができる。

(ａ)

解析の目的
津波荷重や余震影響を受ける鋼製防護壁接合部の三次元的な挙動を評価し，設計の妥当性及び直接定着式アンカーボルトの適用性を
確認する。

５条

添付２１－76

(ｂ)

結果の利用
「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」によって弾性範囲内で設計したアンカーボルトをはじめとするそれぞれの部材が，一体となった構造でも弾性範囲内の応力レベルで収まっていることを確認する。
三次元の詳細な解析によってアンカーボルト１本ごとの応力状態
や部位ごとの応力分布を確認する。
設計を超える荷重に対する裕度を確認する。
荷重伝達メカニズムと三次元挙動を把握する。
(ｃ)

モデル化方針鋼製防護壁の鋼殻をシェル要素でモデル化する。
コンクリート部はソリッド要素にてモデル化し，頂版鉄筋コンク

リートは配筋を反映した鉄筋コンクリート要素並びに無筋コンクリ
ート要素を適用し材料非線形性を考慮する。その他の鉄筋コンクリ
ートは，構造弾性要素でモデル化する。アンカーボルトはバイリニ
ア型非線形梁要素でモデル化する。
本震による影響を考慮するとともに，接合部の設計に対して適切に地盤バネを設定する。
地盤による拘束度合が高く，接合部の設計に対して安全側と考えられる南側基礎を評価対象とする。
三次元静的フレーム解析で算出された断面力並びに支柱部に作用する荷重を用いて三次元解析を実施する。
三次元解析モデルの概念図を第 1-51 図に示す。

５条

添付２１－77

第 1-51 図(ｄ)

三次元解析モデルの概念図

接合部のモデル化方針
解析手法，使用するプログラム，対象荷重，目的，デ－タの利用について第 1-13 表に示し，接合部の三次元解析モデル化方針を第
1-52 図に示す。

５条

添付２１－78

第 1-13 表

三次元解析概要

解析手法

三次元解析

プログラム

COM３

対象荷重

余震＋津波時目・接合部の設計の妥当性確認
・鉄筋コンクリートの材料特性を反映した三次元挙動評価

的

データ利用

・直接定着式アンカーボルト及び頂版鉄筋コンクリート（接合部）の評価

第 1-52 図(1)接合部の三次元解析モデル化方針

５条

添付２１－79

第 1-52 図(2)④接合部の三次元解析モデル化方針

三次元解析 COM３の妥当性確認
鉄筋コンクリートの材料非線形を考慮した精緻な三次元解析（COM３）により，設計の妥当性を確認するが，弾性範囲内の設計であり，『COM３』の弾性範囲内での妥当性は実験等との比較検討で確認している。鉄道施設や電力設備については，鉄筋コンクリート
構造物の耐震性能や耐力評価に『COM３』が適用されており，十分な使用実績があるため，信頼性があるものと判断できる。

（検証 1）直接定着式アンカーボルトの引抜き試験の再現シミュレーション
鋼製防護壁で実際に使用する直接定着式アンカーボルトについて，既往の研究 ７） の再現解析結果を実施した。

５条

添付２１－80

研究で実施されている供試体の引抜き試験を再現した解析の結果
は，試験結果とよい一致を示しており，荷重～変位関係における弾性範囲内での再現性が高いことを確認した。
引抜き試験の再現解析結果（変位－荷重）を第 1-53 図に示し，引抜き試験の再現解析結果（アンカ－ボルト応力）を第１-54 図に示す。

7）：「前野裕文，後藤芳顯，上條崇，小林洋一「鋼製橋脚に用いる実大付着型アンカーボルトの力学特性と定着部の挙動評価モデル」，構造工学論文集 Vol.46A，2000.3」[現場引抜き試験結果を引用]

第 1-53 図

引抜き試験の再現解析結果（変位－荷重）５条

添付２１－81

第 1-54 図

引抜き試験の再現解析結果（アンカ－ボルト応力）（検証 2）鋼製タワー基礎の載荷実験の再現解析
コンクリート基礎とアンカーボルトの定着に関しては，鋼製タワーの載荷実験 8） との比較により確認されている 9） 。
鋼製タワー柱脚部を模擬した供試体に対して，非線形領域までの載荷実験に対する再現解析が実施されており，非線形領域まで概ね良好に再現されている。（検証 1）と同様，弾性範囲内での再現性が高いことを確認した。
鋼製タワー基礎の載荷実験の再現解析結果を第１-55 図に示す。

8）： 小松崎勇一，篠崎裕生，齋藤修一，原田光男「風車基礎ペデスタルの引抜きせん断耐力に関する実験的検討」，土
木学会第 63 回年次学術講演会，pp.1093-1094，2008．9
５条

添付２１－82

[風力発電の風車基礎部の破壊試験結果を引用]
9）：齋藤修一，小松崎勇一，原田光男「風車基礎ペデスタルの引抜きせん断耐力に関する解析的検討」土木学会第 63 回
年次学術講演会，pp.1095-1096，2008．9[小松崎ほか（2008）に係る COM３の適用性評価結果を引用]

第 1-55 図

鋼製タワー基礎の載荷実験の再現解析結果⑤設計手法のまとめ
a． 設計方針
鋼製防護壁は浸水防護施設であることから，本震時，津波時，
余震と津波の重畳時の何れに対しても，構造部材の弾性範囲内で設計を行う。
鋼製防護壁本体の自重及び地震や津波による設計荷重を確実に基礎へ伝達させる。

５条

添付２１－83

引抜き力に対しては，「鋼構造物設計基準（名古屋高速道路公社）」に準拠して設計上アンカーボルトのみで負担できる設計とする。
水平回転モーメントと水平力によるせん断力に対しては，「道路橋示方書（日本道路協会）」，「コンクリート標準示方書［構造性能照査編］（土木学会）」，「道路土工カルバート工指針（日本道路協会）」に基づき設計上中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートのみで負担できる設計とする。
設計における適用基準と許容限界を第 1-14 表に示す。

第 1-14 表部

位

設計における適用基準と許容限界

照査項目

許容限界
(照査応力度）※上段は基準津波を考慮する場合
下段はT.P.+24m津波を考慮する場合

許容限界が弾性範
囲内か保有水平耐力範囲かの区分適用基準

許容応力度×1.5
曲げ軸応力

弾性範囲内

鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編）

弾性範囲内

鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編）

弾性範囲内

鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編）

弾性範囲内

道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編） （SD490)

弾性範囲内

コンクリート標準示方書[構造性能照査編]
道路土工カルバート工指針

弾性範囲内

コンクリート標準示方書[構造性能照査編]
道路土工カルバート工指針

弾性範囲内

コンクリート標準示方書[構造性能照査編]
道路土工カルバート工指針

降伏応力度
引抜き力
（Ｍy，My，Ｎ）

許容応力度×1.5

アンカーボルト
引抜き力

許容応力度×2.0

コーンせん断（鉄筋補強あり）
鉄筋応力

水平力（Ｓx，Ｓy）

水平回転モーメント（Ｍｚ）

許容応力度×1.5
許容応力度×1.5

中詰め鉄筋コンクリート
及び頂版鉄筋コンクリート

降伏応力度
許容応力度×1.5

コンクリート応力（圧縮応力）

許容応力度×2.0

コンクリート応力（水平力によるせん
断応力）

許容応力度×1.5

コンクリート応力(水平回転モーメントによるせん断応力）

許容応力度×1.5

許容応力度×2.0

許容応力度×2.0

５条

添付２１－84

b． 直接定着式アンカーボルトの鋼製防護壁への適用性及び設計手法の妥当性確認
三次元解析（COM３）による確認において直接定着式アンカーボ
ルトの鋼製防護壁への適用性確認は下記のとおりである。
・設計荷重に対する各部材の応力が弾性範囲内に収まっていることを確認する。
・三次元の詳細な解析により，アンカーボルト１本ごとの応力状
態や部位ごとの応力分布を確認し，設計荷重に対して構造健全性を確保していることを確認する。

設計手法の妥当性確認は下記のとおりである。
・アンカーボルトと中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンク
リートは，準拠する技術基準を部材ごとに併用して，それぞれが負担すべき設計荷重を弾性範囲内で受けもつ部材設計を行う
が，これらの部材が一体となった三次元構造においても，各部材が弾性範囲内で設計荷重を受けもつことができていることを確認する。
・鋼製防護壁の接合部の中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートには設計基準強度 50N/mm 2 のコンクリートを用いる
が，保守的な配慮として，アンカーボルトの定着にかかわるコ
ンクリートの発生応力度が設計基準強度 27N/mm2 に対応する照査応力度以内であることを確認する。
・設計を超える荷重に対しては，十分な靭性を有する構造である
ことを確認し，荷重伝達メカニズムと三次元挙動を把握する。
５条

添付２１－85

参考文献

番号

参考文献

１)

コンクリート標準示方書

２)

道路橋示方書（Ⅱ鋼橋編・Ⅲコンクリート橋編）・同解説

３)

鋼構造物設計基準（Ⅱ鋼製橋脚編）

４)

道路土工カルバート指針（（社）日本道路協会）

５)

鋼・合成構造標準示方書(（社）土木学会）

６)

複合構造標準示方書

７)

前野裕文，後藤芳顯，上條崇，小林洋一
動評価モデル」，
構造工学論文集 Vol.46A，2000.3

８)小松崎勇一，篠崎裕生，齋藤修一，原田光男 「風車基礎ペデスタルの引抜きせん断耐力に関する実験的検討」，
土木学会第 63 回年次学術講演会，pp.1093-1094，2008．9

９)

齋藤修一，小松崎勇一，原田光男 「風車基礎ペデスタルの引抜きせん断耐力に関する解析的検討」
土木学会第 63 回年次学術講演会，pp.1095-1096，2008．9

番号[構造性能照査編](（社）土木学会）（（社）日本道路協会）（名古屋高速道路公社）(（社）土木学会）「鋼製橋脚に用いる実大付着型アンカーボルトの力学特性と定着部の挙

掲載理由

内容

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートへの水平力によるせん断力に係る設計式の引用

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

中詰め鉄筋コンクリート及び頂版鉄筋コンクリートへの
水平回転モーメントによるせん断力に係る設計式の引用

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

アンカーボルトへの引抜き力に係る設計式の引用

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

コンクリート設計基準強度 50N/mm の許容限界について参照

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

鋼製防護壁と中詰め鉄筋コンクリートの一体化に関する
引用

鋼製防護壁の接合部の設計において準拠する文献

鋼製防護壁と中詰め鉄筋コンクリートの一体化に関する引用

７)

三次元解析（COM３）の妥当性確認に用いた参考文献

現場引抜き試験結果を引用

８)

三次元解析（COM３）の妥当性確認に用いた参考文献

風力発電の風車基礎部の破壊試験結果を引用

９)

三次元解析（COM３）の妥当性確認に用いた参考文献

文献８）に係る COM３の適用性評価結果を引用

１)

２)

３)

４)

５)

６)

５条

２

添付２１－86

8)

止水ジョイント部の設計方針①

概要
鋼製防護壁と鉄筋コンクリート防潮堤の境界には，止水ジョイン
トを設置する。
止水ジョイントは，地震時やその後の津波や余震によって生じる構造物間の相対変位に対して止水性を確保するため伸縮性を有するものとする。
なお，堤外側の止水ジョイント部には，漂流物の衝突対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を設置する。

②

評価方針
止水ジョイント部の構造健全性評価については，基準地震動Ｓ Ｓを用いた二次元有効応力解析及び津波荷重を用いた三次元静的フレーム解析により算出された変位量及び入力津波を用い津波波圧式より算出した津波波圧に対し，止水ゴム等の止水性が維持できることを確認し，止水ゴム等の仕様を設定する。
止水ジョイント部の設計フローを第 1-56 図に示す。
止水ゴム等の仕様は，津波波圧に耐え，構造物間の相対変位に追従して止水機能を維持できる材料を設定し，性能試験（漏水試験・変形試験※試験については「鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造成立性について」を参照）によってこれらを確認する。
なお，止水ゴム等の取り付け部の鋼製アンカーに発生する応力が許容限界値以下であることを確認するとともに，漂流物衝突対策として鋼製防護部材を設置し，この部材に発生する応力が許容限界値
以下であることを確認する。
５条

添付２１－87

START

変位量の設定【以下のケースで最大変位量を選定】
・地震時：地盤の平均物性とばらつきを考慮したケースの相対変位を算出
・津波時：地震時残留変位と津波荷重作用時変位の和を算出【上記の変位量を基に合成変位量の算出】
X方向，Y方向，Z方向の３成分の相対変位を算出し、これらを合成した
最大変位を変位量と設定

津波波圧の設定

あ

※１

入力津波

止水ゴム等の仕様設定

性能試験
・変形量
・水圧 等

鋼製アンカー及び止水ゴム等の鋼製防護部材の仕様設定【許容限界値以下の確認】
鋼製アンカー：引張り,せん断,引抜き
鋼製防護部材：曲げ,引張り,せん断

NG※１：耐震設計，耐津波設計より算出された変位量OKEND

第 1-56 図

止水ジョイント部の設計フロー

５条

添付２１－88９）止水ジョイント部（底面止水機構）
止水機構は，上部工の鋼製防護壁の底面と既設取水路の応答変位の違い
により相対変位が生じるため，止水性維持のために止水機構を設置する。
止水機構は１次止水機構と２次止水機構に大別される。
１次止水機構は止水板に水密ゴムを設置することで浸水を防ぐ構造であり，水密ゴムはダム，水門等において実績のあるものを採用している。２
次止水機構はシートジョイントにより浸水を防ぐ構造としており，東海第二発電所の防潮堤に採用予定であるとともに，他プラントにおいても採用実績があるものである。
止水機構の選定に当たっては，鋼製防護壁と取水路の相対変位による変形量等を考慮するとともに，共通要因故障による同時機能喪失を考慮して多様性を図る設計としている。

５条

添付２１－89

【１次止水機構】（ａ）設計条件
設計条件は以下のとおり。
・津波荷重：基準津波・地震荷重：基準地震動Ｓ Ｓ・止水機構の許容可動範囲：海側700mm，陸側500mm，上下±60mm
・適用規格：
道路橋示方書・同解説Ⅱ鉄鋼編（日本道路協会）(平成24年)
水門鉄管技術基準（電力土木技術協会）（平成28年）
ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）（平成28年）（ｂ）構造

鋼製防護壁と既設取水路間の止水構造は，津波による荷重，鋼製防護壁と取水路の相対変位に対する追従性を確保する必要があることから，止水板が可動できるよう止水板を押えて支持する構造とし，止水板の底面と側面に設置した水密ゴムにて水密性を確保する構造とする。水密ゴ
ムは，摩擦抵抗を低減し追従性を向上させるため，表面ライニング（樹脂）を施工する方針とする。
また，止水板には漂流物による影響も考慮し，止水板押え及び保護プ
レートを設置する設計とする。
なお，止水板からの微少な漏えいも考慮し，敷地内に浸水させないよ
う陸側にシートジョイントからなる２次止水機構を設置する構造とする（【２次止水機構】参照）。
第1-57図に止水機構の設置位置，第1-58図に止水機構の構造図，第1-15表に止水機構に係る各部位の役割･機能を示す。

５条

添付２１－90

陸側

止水機構

鋼製防護壁

取水路
津波

第 1-57 図

止水機構の設置位置②保護プレート
陸側

鋼製防護壁⑥側面戸当り津波①止水板押え側面水密ゴム
鋼製防護壁(図 a-3 拡大図)

２次止水機構１次止水機構⑧防衝板④止水板⑦シートジョイント

③砂除け

上下±60mm

海側 700mm 陸側 500mm

図ａ⑤底面戸当り

止水機構断面図

底面水密ゴム (図 a-2)拡大図
図 a-1

１次止水機構拡大図

津波⑥側面戸当りﾗｲﾆﾝｸﾞ（樹脂）鋼製防護壁
底面水密ゴム側面水密ゴム

２次止水機構④止水板⑦シートジョイント
⑧防衝板

津波
陸側

④止水板
ﾗｲﾆﾝｸﾞ（樹脂）図ｂ

２次止水機構の構造

図 a-2

第1-58図５条

底面水密ゴム拡大図

止水機構の構造図

添付２１－91

図 a-3

側面水密ゴム拡大図

第1-15表

止水機構に係る各部位の役割・機能各部位の役割・機能については以下のとおり。名称は下図に示す。
名称

役

割・機

能

材

・止水板を支持する。

① 止水板押え鋼製

・漂流物等から止水板を防護する。

② 保護・漂流物等から止水板を防護する。

プレート

鋼製

・止水板への異物混入を防止する。

③ 砂除け

・底面戸当り面への砂等の異物混入を防止する。

ナイロン

・止水機構の扉体の機能。
・底面及び側面の戸当りに面する部位に水密ゴムを設置し浸水を防止する。

④ 止水板

ステンレス
(表面仕上げNo.1)※＋

・1枚あたりの主要仕様

水密ゴム

寸法：横2000mm×幅150mm×高さ400mm（Ｐ形ゴム）

重量：約930kg
・止水板の底面水密ゴムとのシール性を確保する。（真直⑤ 底面戸当り度，平面度の管理）

ステンレス(表面仕上げNo.1)※

・床部より130mm嵩上げし異物混入を防止する。
・止水板の側面水密ゴムとのシール性を確保する。（真直⑥ 側面戸当りステンレス(表面仕上げNo.1)※度，平面度の管理）⑦ シ ー ト ジ ョ イ ・水密ゴムからの微少な漏えいを保持する。
ント

シートジョイント・陸側からの異物混入を防止する。
・１次止水機構の損傷又は保守に伴う取り外し時の漂流

⑧ 防衝板

料

物が２次止水機構に到達することを防止する

鋼製

鋼製防護壁

１次止水機構
鋼製防護壁①止水板押え陸側

２次止水機構②保護プレート⑥側面戸当り⑧防衝板

津波⑤底面戸当り⑤底面戸当り⑦シートジョイント

③砂除け

④止水板
ａ部詳細

ａ部詳細

止水機構の各名称※：JIS G 4304

熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯

５条

添付２１－92

表面仕上げより

（ｃ）１次止水機構の動作について
１次止水機構の鉛直方向の動作を第1-59図に示す。
①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁
⑦シートジョイント

底面水密ゴム⑧防衝板＜通常状態＞
・④止水板は，①止水板押えと鋼製防護壁の間に設置しており，変位に追従するため，固定はしていない。
・側面水密ゴムは，鋼製防護壁の⑥側面戸当りに接触し水密ゴムへの面圧を得ている。
・底面水密ゴムは，基準津波に対して⑤底面戸当りと接触し水密ゴムへの面圧を得ている。

⑤底面戸当り＜通常状態＞

鋼製防護壁が下がり⑥側面戸当りの上部で側面水密ゴムが密着する。
⑥側板戸当り④止水板（動かない）
鋼製防護壁⑤底面戸当り底面水密ゴム（位置変わらず）＜地震時（鋼製防護壁が下がる状態）＞
・鋼製防護壁が下がる場合は，④止水板
は，鋼製防護壁に固定されていないた
め，現状位置を保持する。
・側面水密ゴムは，⑥側面戸当りの上部で密着する。
・底面水密ゴムは，現状位置と変わらない。

＜地震時（鋼製防護壁が下がる状態）＞

鋼製防護壁が上がり⑥側面戸当りの側面で水密ゴ
ムが密着する。
⑥側板戸当り④止水板（動かない）
鋼製防護壁⑤底面戸当り＜地震時（鋼製防護壁が上がる状態）＞
・鋼製防護壁が上がる場合は，④止水板
は，鋼製防護壁に固定されていないた
め，現状位置を保持する。
・側面水密ゴムは，⑥側面戸当りの下部で密着する。
・底面水密ゴムは，現状位置と変わらない。

底面水密ゴム（位置変わらず）＜地震時（鋼製防護壁が上がる状態）＞

第 1-59 図

１次止水機構の鉛直方向の動作
５条

添付２１－93

（ｄ）止水板の追従性について
止水板は，鋼製防護壁の振動モードにより追従する必要があるため以下の構造になっている。
止水板は，幅が約 2m の鋼材を接続して鋼製防護壁の下部に設置される。止水板は，止水板押えにより約 1m 間隔で 2 箇所で支持される。また，止水板同士を接続する接続ゴムは，水密ゴム（平形）を採用し側面，底面の水密ゴム（Ｐ形）と同じ材質のものを採用し水密性を確保している。なお，接続ゴムと底面・側面水密ゴムとの接続方法は，加硫等により接続し水密性を確保する構造である。
止水板接続ゴムは伸縮性に優れているため，鋼製防護壁の振動モード
に対し水平，鉛直方向に追従することができる。鋼製防護壁全長にすると水平方向に±約2m，鉛直方向に約0.6mの変位に追従することができる。第1-60図に鋼製防護壁の止水板の追従イメージを示す。

止水板接続部（止水板接続ゴム）④止水板

たわみ等の場合
イメージ①止水板押え④止水板

止水板押え間隔約 1m
通常状態

止水板接続部（止水板接続ゴム）
④止水板

止水板

止水板接続部（止水板接続ゴム）④止水板

止水板幅約 2m
止水板の追従方向

たわみ等の場合

第 1-60 図

鋼製防護壁の止水板の追従イメージ５条

添付２１－94（ｅ）止水板の支持方法について
止水板は通常の状態において，側面戸当り及び底面戸当りとの隙間が約3mmで調整され，水密ゴムのみで密着するよう止水板の位置は調整されている。このため，通常の状態（地震時含む）には，止水板は水圧により拘束されていないため，水密ゴムの摩擦抵抗だけで追従しやすい状態にある。
津波の襲来時の場合は，止水板に水圧がかかると，通常の状態に調整されている約3mmの隙間がなくなり，止水板は側面戸当り側に押し付けられ，水密ゴムの密着性がさらに高まる構造である。第1-61図に止水板の支持方法を示す。
側面水密ゴム（さらに密着）側面水密ゴム①止水板押え止水板と側面戸当りの隙間がなくなる④止水板⑥側面戸当り④止水板①止水板押え止水板と側面戸当りの隙間約 3mm

止水板と底面戸当りの隙間約 3mm

底面水密ゴム⑤底面戸当り⑥側面戸当り

止水板と底面戸当りの隙間がなくなる
津波
底面水密ゴム（さらに密着）⑤底面戸当り津波襲来時の状態

通常の状態（地震時）

第1-61図５条

止水板の支持方法

添付２１－95

（ｆ）止水板の挙動解析について
止水板の構造は，一般的に実積のあるものを採用しており，設計上の追従性を確認している。しかしながら，止水機構の止水板のように地震時の挙動を考慮した同等の採用実積がないことから，止水機構の止水板の挙動について二次元動的解析を実施し，データを拡充させ信頼性を更に高める。第1-62
図に解析モデル図を示す。本件の解析結果は，詳細設計段階で説明する。
＜評価条件＞
・解析コード：MARC（大規模解析対応非線形解析）
・地震動：基準地震動Ｓ Ｓ・解析ケース：3ケース

地震時，津波時，津波時＋余震・水密ゴム摩擦係数：
常時：0.2（ダム・堰施設技術基準（案））（国土交通省）

劣化時の挙動把握：0.2～1.2

・金属間摩擦係数
止水板（接触面アルミニウム）と戸当り（ステンレス）：0.4
・評価対象部位：底面水密ゴム，側面水密ゴム，止水板，止水板押え，側面戸当り・許容応力：引張り強度，変形量（伸び）[水密ゴム]
弾性設計範囲内[止水板，その他の部材]
側面水密ゴム
側面戸当り止水板と側面戸当りの隙間約 3mm

止水板
止水

止水板と底面戸当りの隙間約 3mm

底面水密ゴム

第1-62図解析モデル図５条

添付２１－96＜二次元動的解析における摩擦係数の設定の考え方について＞
以下に二次元動的解析に用いる摩擦係数の考え方について示す。

a.摩擦係数の整理①水密ゴムの物性値
・静摩擦係数は最大0.2（乾式），動摩擦係数は最大0.22（乾式）②摩耗試験の結果（ｎ）項の結果より水密ゴムに約20年間の移動量を与えても，水密ゴ
ムのライニングの摩耗量は初期厚さ0.5mmに対して0.36mmであり，ライニ
ングは0.14mm残存している結果であった。このため，供用後においても摩擦係数は物性値上の0.2を維持できると判断できる。
③ダム・堰施設技術基準（案）
水密ゴム（ライニングあり）とステンレスの摩擦係数は，0.2（乾式），0.1（湿式）と記載がある。なお，水密ゴム（ライニングなし）の場合は，1.2（乾式），0.7（湿式）である。
④金属間の摩擦係数
止水板（接触面：アルミニウム）と底面戸当り（ステンレス）は金属間の摩擦であるため摩擦係数は0.4としている。
止水板の摩擦係数は，金属間の摩擦係数が0.4，水密ゴムが0.2（未使用品）であることから，重量物（約930kg）である止水板の摩擦係数が地震時の挙動において支配的になる。

５条

添付２１－97ｂ．二次元動的解析における摩擦係数の設定①通常状態
二次元動的解析時における摩擦係数は，約20年相当の移動量に対してもライニングが維持できること，また，ライニングの維持管理を十分に実施することから0.2を採用する。

②劣化時の挙動の把握
水密ゴムのライニングについては，通常の維持管理及び摩耗試験の結果から急激に損傷等がないことを確認しているが，不測の事態を考慮しライニングの一部が喪失した状態を想定した解析を行う。
そのため，解析に用いる摩擦係数は，通常の0.2から1.2（ライニングなし）までの間とし，水密ゴムが損傷する摩擦係数のしきい値の把握と劣化状態のしきい値を超えた場合の挙動の把握を行い止水機構の挙動を把握する。

ｃ．水密ゴムの維持管理方針
止水機構の水密ゴムの維持管理として，外観点検（摩耗の有無等）及び定期的な硬度測定を実施し，水密ゴムの摩耗や劣化の兆候について傾向を
管理する。

５条

添付２１－98

(ｇ)水密ゴムの選定について
止水機構に使用している水密ゴム（Ｐ形）は，一般的にダム・水門等に採用実績があるものを採用している。水密ゴムは，低水圧～高水圧の領域に対して適しており，鋼製防護壁の止水機構に適応している。水密ゴムは第1-16
表に示すダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）を適用する。

第1-16表ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）抜粋

止水板に取り付ける水密ゴムについては，「（ｂ）構造」に示すとおり，ライニング（超高分子量ポリエチレン）を施すことにより摩擦係数の低減を図っている。第1-17表に水密ゴムの物性値，第1-18表に超高分子量ポリエチレ
ンの物性値を示す。

５条

添付２１－99

第1-17表

通常

水密ゴム（クロロプレン系合成ゴム）の物性値

試験項目

物性値

規格値

試験条件
試験方法

硬さ（DURO-A型）

55

55±5

JIS K6253

引張り強さ（MPa）

16.3

14.7以上

伸び（%）

500

300以上

硬さ（DURO-A型）

＋1

＋10以内

引張り強さ変化率（%）

＋2

－15以内

伸び変化率（%）

－4

－25以内

備考

JIS K6251

劣化加速

第1-18表JIS K6257

70℃×70hr

JIS K6258

70℃×70hr

超高分子量ポリエチレンの物性値

項目

物性値

引張り強さ（MPa）

44

伸び（%）

450

高度（Rスケール）

40

摩擦係数（相手：ステンレス）

・静摩擦係数：0.10～0.20※ （乾式）・動摩擦係数：0.07～0.22※ （乾式）
0.05～0.10（湿式）※：動摩擦係数＞静摩擦係数の状況について
一般的に摩擦係数は，動摩擦係数＜静摩擦係数の関係であるが，高分子材料のように，静摩擦係数と動摩擦係数の値に大きな差が生じやすい場合に「スティック・スリップ（付着すべり）」と言われる現象が生じやすいことから，動摩擦係数が静摩擦係数より僅かに上回ったものと推定される。

５条

添付２１－100

（ｈ）漏水試験
設計圧力における漏水試験のため，止水機構の水密ゴム（Ｐ形）について，試験装置を製作し，漏水試験により設計圧力に耐えることを確認した。試験装置は，基本設計段階の仕様（構造，寸法及び重量）の止水板を使用し，底面水密ゴムも実機と同仕様のものを止水板の底部に取り付けて製作を実施した。試験装置への止水板の据付は，実機の据付状態を模擬するために，止水板の自重により設置する構造とした。また，水密ゴムは，未使用のものに加え，劣化状況を想定して，摩耗や砂の噛み込による状態での試験を実施した。なお，底面水密ゴムの止水性能の確認が目的であるため，試験装置側面からの漏水の影響を受けないために，漏えい検出範囲を中央部の1mの範囲とした。
漏水試験による許容漏水量は「ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）」より求めた。
第1-19表に試験条件の一覧，第1-20表に試験装置の主要仕様，第1-63
図に試験装置概要を示す。

５条

添付２１－101

第1-19表
項目

条件

備考

試験体１

未使用品（新品：水密ゴム単体の水密性能の確認）

試験体２

未使用品（新品：水密ゴム単体の水密性能の確認）

水密ゴム
試験体３

0.20MPa以上

試験圧力

0.17MPa以上

劣化状態を仮定（劣化モードとして、Ｓ Ｓ 相当の加振による摩耗及び底面戸当りと水密間に砂をかみこませた状態での水密性能の確認）
保守的に，防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地
盤標高（T.P.＋3m）を差し引かない値（試験体１及び試験体２に対して実施）
防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）から設置地盤標高（T.P.
＋3m）を差し引いた値（試験体３に対して実施）

10分保持

第43条の敷地に遡上する津波高さ（T.P.＋24m）時の設計条件（約0.3MPa）の2倍の値（試験体３に対して実施）「ダム・堰施設技術基準（案）」より

2.0 ／10分

試験圧力0.20MPaに対する許容漏えい量

1.7 ／10分

試験圧力0.17MPaに対する許容漏えい量

6.7 ／10分

試験圧力0.66MPaに対する許容漏えい量

0.66MPa以上
試験時間

許容漏えい量 ＊試験条件一覧表＊「ダム・堰施設技術基準（案）」で規定する保持時間及び許容漏えい量算定式に基づく1m
当りの許容漏水量
・許容漏水量：Ｗ＝10.2Ｌ×Ｐ
Ｗ：漏水量（ｍ /min）
Ｐ：設計圧力（MPa）
Ｌ：長辺の長さ(cm)（試験装置の漏えい検出範囲長さ100cm）

第 1-20 表

試験装置主要仕様

項目
試験装置

止水板

仕様
寸法

長さ約 2.3m×高さ約 0.7m×幅約 0.5m

材質

鋼製

設計圧力

0.7MPa

寸法

長さ約 2m×幅 0.1m×高さ 0.4m（基本設計）

材質

ステンレス鋼重量

約 620kg（基本設計）

５条

添付２１－102

圧力計

海側（耐圧側）止水板

底面水密ゴム[試験装置の全体図]

堤外側

堤内側

水圧部

止水板
[A-A 断面図]

C

水圧部

A

A

海側

陸側

B

止水板

止水板
B

漏えい

C
[正面図（陸側から）][C-C 断面図]
陸側

止水板

海側

止水板長さ 2m
漏えい検出範囲1m

底面水密ゴム[B-B 断面図][試験装置全景]

第 1-63 図 試験装置概要図
５条 添付２１－103[底面水密ゴム取付部拡大図][止水板概要]＜試験結果＞
止水板の底面に設置した水密ゴムからの漏えい量を測定した。第121表に示した漏水試験結果のとおり，いずれの試験結果においても，ダム・堰施設技術基準（案）で規定する許容漏えい量算定式から求まる許容漏えい量を下回っており，水密ゴムの止水性能に影響のないことを確認した。
また，劣化状態を仮定した漏水試験の結果について，許容漏えい量の関係を高圧時と低圧時を比べて整理した。
高圧時の漏えい量は，低圧の時の漏えい量と同様に，少ない領域（１ /10分以下）であることから，低圧，高圧に係らず水密ゴムの性能が維持できていることが確認された。
低圧時の漏えい量は，未使用品（新品）の場合には，許容漏えい量に対し，十分に低い値であったが，劣化状態を仮定した漏えい量には，わずかに漏えい量に幅があるが，許容漏えい量（未使用品の場合）に対しては，十分に少ない値であり，水密ゴムの性能に影響のない範囲であった。
第1-64図に試験時の状況，第1-65図に試験圧力と漏えい量(高圧），第1-66図に試験圧力と漏えい量（低圧）を示す。

第1-64図５条

試験時の状況（10分保持後）
添付２１－104

第1-21表

漏水試験結果

試験圧力

区分

時間
(分)

(MPa）

漏えい量 ※1( /10分）

0.20
10
0.020
試験体２
0.20
10
0.029
0.17
10
0.039
0.66
10
0.625
劣化状態
試験体３
を仮定
0.17
10
0.440
0.66
10
0.525
※１：漏えい量は１ｍあたり10分間漏えい量。
※２：未使用品（新品）の場合の許容漏えい量

漏えい量（ ／10 分）

試験体１

未使用品

7
6

2.0

○

2.0

○

1.7

※2

○

6.7

※2

○

1.7※2

○

※2

○

6.7

5

第 1-66 図に拡大を示す。

4
3

劣化状態を仮定
2 ケース実施

2
1
0
0.1

0.2

0.17MPa,0.20MPa

第 1-65 図

3.5
3
2.5

0.3

0.4

0.5

0.6

試験圧力（MPa）

0.7

0.66MPa

試験圧力と漏えい量（高圧）

未使用品の場合の許容漏えい量1.7 ／10 分

許容漏えい量2.0 ／10 分

2
1.5
1

未使用品

劣化状態を仮定

2 ケース実施

0.5
0
0.16

0.17

0.18

0.19

0.2

0.21

試験圧力（MPa）

第 1-66 図

試験圧力と漏えい量（低圧）５条

添付２１－105

判定( /10分)未使用品の場合の許容漏えい量6.7 ／10 分

0

漏えい量（ ／10 分）

許容
漏えい量

【参考

:

想定外の損傷ケース】◆ケース①：止水板の水密ゴム全体(100m)が破損した場合
止水構造として，保護プレートや砂除けにて異物の混入を防ぐ設計をしている。ここでは，③砂除けの損傷を考慮し，砂，礫，小型植生等が到達し，底面
水密ゴムが損傷した場合を想定した評価を行う。止水板１枚あたり（2m幅）の漏水量及び止水板全体（底面・側面水密ゴム（各50m）合計100m）の水密ゴムが損傷した場合の漏水量及び浸水量評価を行う。第1-67図に底面水密ゴムの損傷想定位置と時刻歴波形（取水口前面）を示す。
＜計算式＞
Ｑ＝ＣＡ ２ｇｈ
Ｃ：流入係数（1.0）

ｇ：重力加速度（9.8m/s2 ）Ａ：通過面積m2（0.003×2＝0.006m 2 ）ｈ：水頭（防潮堤天端高さ20m-3m設置ﾚﾍﾞﾙ＝17m）ｍ

Ｑ＝1.0×0.006× 2 × 9.8 × 17＝0.11m 3/s

側面水密ゴム
止水板押え

側面戸当り
止水板

底面水密ゴム（破損）

底面水密ゴムが破損した場合の隙間 0.003m と想定③砂除け

約 10 分

第 1-67 図

底面水密ゴムの損傷想定位置と時刻歴波形（取水口前面）

５条

添付２１－106計算の結果，1 秒あたり約 0.11m3 の漏水量であった。基準津波による時刻歴波
形から T.P.＋3m を超える時間は約 10 分であるため，漏水量は約 66m3/10 分程度になり T.P.＋3m 盤の敷地に浸水した場合は約 3cm の浸水深となった。また，止水板全体（100m）に換算すると漏水量は 3300m 3/10 分となり T.P.＋3m 盤の敷地の浸水深は，約 1.2m になった。
以上より，隣接する非常用海水ポンプの安全機能影響を与える浸水量ではなかった。

◆ケース②：止水板 1 枚(2m)の機能が喪失した場合
止水板 1 枚（2m）の機能が喪失した場合を想定し漏水量を評価した。
開口部は止水板がない場合の鋼製防護壁と底面の隙間部(最大 160mm)から想定した。第 1-68 図に止水板が機能喪失した場合の漏水位置を示す。

②保 護プ レ ート
止水 装置

鋼製 防護 壁

止水板
③砂除け

止水 板が 機 能喪 失し た 想定

漏水経路

漏水位置
100mm～160mm

第 1-68 図

止水板が機能喪失した場合の漏水位置

５条

添付２１－107

＜計算式＞
Ｑ＝ＣＡ ２ｇｈ
Ｃ：流入係数
Ａ：通過面積m2
ｈ：水頭

（1.0）

ｇ：重力加速度（9.8m/s2 ）（0.17×2＝0.34m2 ）ｍ（防潮堤天端高さT.P.＋20m-T.P.＋3m設置ﾚﾍﾞﾙ＝17m）

Ｑ＝1.0×0.34× 2 × 9.8 × 17
＝6.17m3/s

計算の結果，1 秒あたり約 6.17m3 の漏水量であった。基準津波による時刻
歴波形から T.P.＋3m を超える時間は約 10 分であるため，漏水量は約3726m3/10 分程度になり T.P.＋3m 盤の敷地に浸水した場合は約 1.6m の浸水深になった。
以上より，隣接する非常用海水ポンプの安全機能に影響を与える浸水量ではなかった。

５条

添付２１－108

（ｉ）水密ゴムの維持管理について
止水機構の水密ゴムは，取替ができるよう構造設計を行う。このため，通常の維持管理として外観点検及び定期的な硬度測定によるトレンド管理を実施し，補修や取替等が必要な場合には取替等を実施する。

（ｊ）採用実績の例
止水機構の構造は，水門鉄管技術基準（水門鉄管協会）の角落し，ゲート構造として整理できる。
止水機構と同様に扉体同士が水密ゴムにて繋がり止水している構造としては起伏ゲートや多段式ゲート，可動防潮堤で採用されている。起伏ゲート
は，全長約30mのところに2箇所の継手で接続されており，継手は水密ゴムで接続されている。また，多段式ゲートの扉体の場合も長さ約10mの扉体が4ブロックに分かれ各々が水密ゴムで接続されている。扉体の規模や条件により接続部に違いはあるが，一般的に水密ゴムにて接続する構造は採用されている。
また，可動防潮堤については，継手部は水密ゴムの接続であり，更に電動駆動等の駆動源を必要としない構造である。止水板は，津波の浮力により立ち上り津波からシールする構造であることから，駆動源を持たない止水装置としての採用実績がある。
止水板の構造については，規模や設計条件により違いはあるが，多くの採用実績があり十分な実績があるといえる。第1-69図にゲート等の採用実績の
例を示す。

５条

添付２１－109

起伏ゲート
一般産業
電力
合計

多段式ゲート

１６
３
１９

可動防潮堤

１４
２
１６

ゲート等の採用実績(Ａ社製 2017 年 8 月)

起伏ゲートの例

多段式ゲートの例
第 1-69 図
５条

採用実績の例（1/2）

添付２１－110１６２１８

【可動防潮堤②】・寸法：幅 15.0m×高さ 3.0m
・材質:ステンレス鋼【可動防潮堤①】・寸法：幅 4.9m×高さ 1m
・材質:ステンレス鋼

通常時

津波襲来時

【可動防潮堤③（陸上設置型長径間防潮堤）】
・寸法：港湾などの長い距離に対応
・材質:ステンレス鋼

可動防潮堤とは，無動力かつ人為操作なしに開口部閉塞を可能とすることが特長の津波・高潮防災設備。

第 1-69 図

採用実績の例（2/2）

５条

添付２１－111

（ｋ）止水機構の損傷モードにおける設計方針ついて
鋼製防護壁の止水機構の鋼製部材における損傷モードについて整理するとともに，損傷モードに対する設計方針を整理した結果を第1-22表，鋼製防護壁の概要及び各構成部品の概要を第1-70図に示す。

①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁

漂流物

⑦シートジョイント

⑧防衝板

底面水密ゴム⑤底面戸当り鋼製防護壁の概要

第1-70図鋼製防護壁の概要と各構成部品の概要

５条

添付２１－112５条

添付２１－113

② 保護プ
レート

① 止水板
押え

構成部材

曲げ，
せん断

曲げ，
せん断

応力等
の状態

損傷
モード

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

構成部材の設計

損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時

設計方針
上段（◇印）：地震時
下段（○印）：津波時

止水機構の構成部材の損傷モードに対する設計方針（1／3）○構造部材設計
津波荷重，漂流物の衝突荷重を考慮し，短期許容応力度以下になるよう設計する。
◇構造部材設計
構造上1～1.5m間隔で①止水板押えにボルトにより固定している。取付ボルトについて，短期許容応力度以下になるよう設計する。
○構造部材設計
構造上1～1.5m間隔で①止水板押えにボルトにより固定している。

●津波波力，漂流物の衝突により損傷する。

◆①止水板押えとの取合い部に応力が発生し，損傷する。

●漂流物荷重の衝突により変形する。

◇構造部材設計
鋼製防護壁との取付ボルトについて，◆鋼製防護壁との取合い部に応力が短期許容応力度以下になるよう設計する。
発生し，損傷する。
◇二次元動的解析◆④止水板との接触により損傷する。
動的解析を実施し④止水板の挙動について確認する。

第 1-22 表

三次元動的解析を実施する。

信頼性向上のための設計（詳細設計）

５条

添付２１－114④止水板⑤底面戸当り⑥側面戸当り

構成部材

曲げ，
せん断

応力等
の状態

損傷
モード

部材が弾
性域にと
どまらず
塑性域に
入る状態

構成部材の設計● ① 止 水 板 押 え の 間 隙 部 （ 100mm ～160mm）より漂流物が侵入し，④止水板に衝突する。

三次元動的解析を実施する。

◇構造部材設計①止水板押えから受ける荷重と 側面戸
当りへの荷重について考慮し，短期許容応力度以下になるよう設計する。
◇二次元動的解析
動的解析を実施し④止水板の挙動について確認する。

◆①止水板押えとの接触により，止水板が接触し，損傷する。
◆地震時に④止水板が浮上り等により固着し，水密性を損なう。
◆④止水板の挙動により，戸当りが損傷し，水密性を損なう。

○構造部材設計①止水板押えの間隙部（100mm～160mm）か
らの大型の漂流物が入らないように設計 止水機構の多している。また，③砂除けを設置してお 重化等を検討
り，砂の混入も防いでいる。④止水板は， する。
構造上，小型の漂流物にも耐えるよう設
計する。

信頼性向上
のための設計（詳細設計）

設計方針
上段（◇印）：地震時
下段（○印）：津波時

止水機構の構成部材の損傷モードにおける設計方針（2／3）
損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時

第 1-22 表

５条

添付２１－115

底面水密
ゴム
側面水密
ゴム

構成部材

応力等
の状態
応力，接触
面圧，変形
量

損傷
モード
有意な漏
えいに至
る変形，引
張り

構成部材の設計●①止水板押えの間隙部（100mm～
160mm）より漂流物が侵入し，水密ゴムに衝突する。
●劣化，摩耗，損傷，異物噛み込みなどによる止水性能の喪失

設計方針
信頼性向上
上段（◇印）：地震時のための設計（詳細設計）
下段（○印）：津波時◇構造部設計三次元動的解水密ゴムにライニングを施し，摩擦抵抗を 析を実施する。
低減させ，追従性を高める。
◇摩耗試験
実機に近い環境条件にて，約20年相当の摩耗試験を実施し，ライニングの耐久性を確認する。
◇二次元動的解析
動的解析を実施し，水密ゴム（側面・底面）の挙動について確認する。
○構造部設計
止水機構の多・①止水板押えの間隙部（100mm～160mm）から， 重 化 等 を 検 討
大型の漂流物が入らないよう設計している。 する。
・漏水評価
水密ゴムが想定外の事象により，損傷した
場合の敷地内への漏水量評価を実施し，影響のないことを確認する。
・維持管理として，外観点検（摩耗の有無等）
及び定期的な硬度測定によるトレンド管理を実施し，水密ゴムの摩耗や劣化の兆候について傾向を管理する。

止水機構の構成部材の損傷モードにおける設計方針（3／3）

損傷要因
上段（◆印）：地震時
下段（●印）：津波時◆④止水板の挙動により水密ゴムが損傷し，水密性を喪失するおそれがある。
◆水密ゴムの著しい摩耗

第 1-22 表

（ｌ）止水機構に対する漂流物による影響評価について
2.5 項において抽出した取水口へ向かう可能性が高い漂流物が鋼製防護壁の止水機構へ与る影響を評価した。
止水機構には漂流物等から止水板を保護するために「①止水板押え」，「②保護プレート」が設置されているため，大型の漂流物はここで除外される。
なお，「①止水板押え」は 50t の漂流物を想定した衝突荷重を考慮した設計としているため，強度上の問題はない。
「①止水板押え」，「②保護プレート」と「⑤底面戸当り」の間を通過した止水板に到達できる漂流物の寸法は，約 100mm～160mm のもので砂，礫，小型
植生（枝葉，樹皮）,その他小物の異物であるが，地盤から「⑤底部戸当り」を約 130mm 嵩上げするとともに，止水板前面に「③砂除け」を設置することにより，軽量・小型の異物混入を防止する設計であるため，基本的には通過しない構造である。第 1-23 表に止水機構の漂流物等からの防護機能の分類及び第 1-71 図に止水機構の構成部品の寸法を示す。
しかしながら，漂流物による「③砂除け」の損傷を考慮して止水板設置位
置に砂，礫，小型植生等が到達し，底面水密ゴムの機能を喪失させることを想定し，（ｈ）項の【参考:想定外の損傷ケース】において評価する。
なお，止水機構の状況については，日常点検及び悪天候後の点検等を実施
し止水機構の品質管理に努める。

５条

添付２１-116

第 1-23 表

止水機構の漂流物等からの防護機能の分類

構造部材

機能・用途

防護されるもの

通過の可能性が高いもの①止水板押え及び②保護プレート～⑤底面戸当りの隙間（100mm～160mm）

重量物・大型の漂流
物からの止水板の防護及び止水板への漂流物等の到達防止

船舶，タンク，
サイロ，ボンベ類，資機材類，建物外装板
カーテウォール，
大型植生（幹・枝）など

砂，礫，小型植生（枝葉，樹皮），その他小物の異物③砂除けの設置⑤底面戸当りの嵩上げ（130mm）

軽量・小型の漂流物
及び異物の止水板への到達防止

砂，礫，小型植生（枝葉，基本的に通過しない樹皮），その他小物の異物①止水板押え側面水密ゴム
⑥側面戸当り②保護プレート
④止水板
③砂除け
鋼製防護壁

漂流物

⑦シートジョイント

⑧防衝板

底面水密ゴム

第 1-71 図⑤底面戸当り止水機構の構成部材の寸法
５条

添付２１-117

（ｍ）止水板に対する小型漂流物の衝突荷重の評価＜目的＞
止水機構には，鋼製防護壁の底面と既設取水路の応答変位の違いにより相対変位が生じるため，①止水板押えと⑤底部戸当りの間に 100～160mmの隙間を考慮している。
小型の漂流物を想定すると上記の隙間に入り込む可能性があることから，小型の漂流物による④止水板への影響について評価する。
第 1-72 図に小型漂流物の流入経路を示す。

＜小型漂流物の衝突荷重の評価＞
ａ．止水板まで通過の可能性が高いもの
砂，礫，小型植生(枝葉，樹皮)，その他小物の異物のうち，小型の植生及び石を選定した。
ｂ．小型植生の衝突荷重の想定
東海発電所北側の植生調査（H28 年度）より地震後の漂流物を想定し160mm 以下の間隔の植生とした。
・平均直径：0.12m

・平均樹高：12ｍ

・重量の算定式（建築空間の緑化手法 1988 より）
W＝k・π・(d/2) 2･H・w(1+p)＝89.5kg≒90kg
d=目通直径0.12m（平均直径）

H=樹高（8m+成長分 4m）

12m

ｋ=樹幹形状係数(概算の場合 0.5)
w=樹幹の単位体積重量（1100kg/m3 ）p=枝葉の多少による割合(1.2)
５条

添付２１-118

・小型植生の衝突荷重の算定（道路橋示方書）
P＝0.1・W・V＝0.1×90×9.8×10＝0.89ｋN
P：

衝突荷重（kN）

W：

漂流物の重量（kg）

V：

流速（m/s）

ｃ．石の衝突荷重の想定①止水板押えと⑤底面戸当りの隙間が 0.16m であるため，石の大きさを 0.16m×0.16m×0.16m（仮定）とした。
・石の衝突荷重の算定
衝突荷重の算定に当たっては，飛来物の衝突評価の式を参考に用いた。
F＝ｍｖ 2 ／L＝7.7kＮ
評価対象物の質量（kg/m3 ）ｍ ：（単位体積当たりの密度（kg/m ３ ）として建築物荷重指針

花崗岩（みかげ石）3×10 ３ kg/m３ より）ｖ：

流速（m/s）

Ｌ：

各辺の長さ（m）（参考）道路橋示方書の場合：

５条

10（取水口前面）
0.16

0.12kＮ

添付２１-119ｄ．止水板の衝突荷重の評価○止水板の許容限界は 240kＮ
・許容限界

：

短期許容応力度×1.5 倍

・許容応力

：

240kN

○植生（0.89kN）及び石（7.7kN）の衝突荷重に対し，許容応力は 240kＮであり十分な裕度を確認した。
○なお，止水板は厚さ 150mm のステンレス鋼で重量が約 930kg（評価時の寸法と重量）であることから，想定した石の寸法が増加しても，許容応力に十分な余裕があるため問題ない。

小型の漂流物の流入経路

第 1-72 図

５条

小型漂流物の流入経路

添付２１-120

＜参考＞

石の衝突荷重に用いた飛来物の衝突評価式の妥当性について

石の衝突荷重算定に用いた F＝ｍｖ 2／L の式について変換すると
F＝ｍｖ／(L／ｖ)になる。
分母は時間の次元を有することから，衝突荷重算定における物理的な考え方
としては，運動量を接触時間で割ることにより荷重を求める式になる。
そのため，評価に用いた接触時間 t c１ は，
tc１ = L／ｖ
= 0.16／10= 0.016 sとなる。
一方，止水板は鋼製防護壁及び止水板押えのいずれにも固定されていない構造であることを考えると，その固有周期は概ね柔構造物（耐震設計上）の域にあるものと考えられる。そのため，止水板が一般に剛構造の目安として用いられる 20Hz の固有振動数λを有し，固有周期 T の 1/4 の間石と接触したものと仮定すると，この時の接触時間 tc２ は，
tc２ = T／4
= (1／λ)／4= (1／20)／4=

0.0125 sとなり，t ｃ１ と同程度となる。
上述のとおり，止水板は柔構造域にあり石の接触時間は t ｃ２ (0.0125s)より長くなると考えらえることから，今回の評価式で用いた時間の推定式（L／ｖ）により得られた接触時間 t ｃ１ (0.016s)は，健全性の評価としては十分に保守側と考えらえる。

５条

添付２１-121

（ｎ）水密ゴムの摩耗試験について＜目的＞
表面にライニングされた水密ゴムに対し，摩耗試験装置により供用後約20年相当の移動量を与え，ライニングの摩耗量を計測することにより，ライニング残存状況を確認し，摩擦係数が維持できるか確認する。

＜試験条件＞
ａ．加振条件加振試験装置により，以下に示す水密ゴムの供用後約20年相当の移動量を想定し加振する。
①

温度変化による移動（道路橋示方書に準拠）
・温度変化 ： 1ｻｲｸﾙ/日×365日×20年＝7300回②

地震加振による移動・震度３以上震度４まで ： 41回※／年×（20年/5年）＝※：気象庁ＨＰより・地震の継続時間③

東海村実積2010.1～2015/1まで41回）

50秒 × 194回 ＝9700秒

大規模地震加振による移動・最大加速度×

164回＋30（裕度）＝194回（ＳＳ相当，余震＋津波荷重）1.5倍で加振５条

添付２１-122

ｂ．環境条件
水密ゴム設置箇所の環境条件を考慮して，砂をかみこませた状態で加振する。また，津波と余震の重畳を考慮して，水圧に相当する荷重を固定冶
具により加えた状態で加振する。第1-73図に水密ゴム摩耗試験装置の概要，
第1-74図に水密ゴム摩耗試験の概要を示す。
① 砂噛込み ： 現地砂を使用②水圧を考慮 ： 0.17MPa※※：防潮堤天端高さ（T.P.＋20m）～設置地盤標高（T.P.＋3m）を差引いた値

固定架台
水密ゴム
アクチュエータ
振動台

第 1-73 図

摩耗試験装置の概要

固定冶具

ロードセル

ロードセル
水密ゴム

固定冶具
砂

第 1-74 図 水密ゴム摩耗試験概要（余震時＋津波荷重時）５条

添付２１-123＜試験結果＞
２つの供試体（水密ゴム）で摩耗試験を実施し，２回の試験とも水密ゴ
ムの摩耗量は，最大で0.36mmであった。
このため，ライニングの初期厚さ0.5mmに対して，摩耗試験後においても0.14mmライニングが残存しており，水密性の確保及び摩擦係数は維持できる結果となった。第1-75図に摩耗試験後の水密ゴムを示す。

第 1-75 図

５条

摩耗試験後の水密ゴム

添付２１-124

【２次止水機構】（ａ）設計条件
設計条件は以下のとおり。
・津波荷重：基準津波・地震荷重：基準地震動Ｓ Ｓ・止水機構の許容可動範囲：海側700mm，陸側500mm，上下±60mm
・適用規格：
道路橋示方書・同解説Ⅱ鉄鋼編（日本道路協会）(平成24年)
水門鉄管技術基準（電力土木技術協会）（平成28年）
ダム・堰施設技術基準（案）（国土交通省）（平成28年）（ｂ）止水機構の設置目的
1 次止水機構の損傷又は保守に伴う一時的な機能喪失時においても，津波に対する防護機能が維持できるよう，１次止水に加えて，２次止水機構を設置する。
２次止水機構については，１次止水機構との共通要因故障による機能喪失を回避するため，多様化を図ることとし，シートジョイントによる止水構造を採用する。また，１次止水機構の保守時の取り外しに伴い，漂流物が２次止水機構まで到達する可能性を考慮し，２次止水機構の損傷を防止するために２次止水機構前面に防衝板を設置する。
詳細設計においては，シートジョイントの受圧面から取付部（固定部）への荷重伝達等を考慮した構造仕様の検討，漂流物衝突を想定した
影響評価，対策等について検討する。

５条

添付２１-125

（ｃ）２次止水機構の設計方針（第 1-76 図参照）
ａ．２次止水機構の追加設置に当たっては，共通要因故障（止水板の追従性不良等）による同時機能喪が生じないよう多様性を図ることとし，
１次止水機構の構造と異なるシートジョイントによる構造を採用する。
ｂ．シートジョイントについては，想定する津波荷重に対して十分な耐性を有するものを採用するが，１次止水機構の取り外し時に津波の襲来を想定すると，漂流物が２次止水機構に到達する可能性があることから，２次止水機構前面に防衝板を設置し，漂流物による損傷を防止す
る設計とする。
ｃ．さらに，２次止水機構の後段には，２次止水機構からの漏水の可能性を考慮し，漏水を収集・排水可能な排水溝を設置する設計とする。排水は，構内排水路の防潮堤内側の集水枡に収集し，構内排水路逆流防止設備を通して排水する。
ｄ．また，２次止水機構及び防衝板の点検・保守を考慮して，鋼殻内に点検用マンホールを設置し，アクセス可能な設計とする。
ｆ．これら対策により，基準津波の遡上波の重要な安全機能を有する海水ポンプが設置されたエリアへの到達，流入防止を確実なものとする。

５条

添付２１-126

第 1-76 図

止水機構の全体構造概要

５条

添付２１-127

（ｄ）止水機構の主な損傷・機能喪失モードの整理
止水板による１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードを抽出するとともに，抽出結果に基づき，２次止水機構の構造（多重性又は多様性）について検討した。検討の結果，共通要因故障を考慮すると，２次止水機構はシートジョイントにより多様性を図る方が，止水機構全体としての信頼性に優れると判断した。
第 1-24 表に１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードの抽出結果及び２次止水機構の構造選定検討結果を示す。
また，合せて，第 1-25 表に２次止水機構の多重性・多様性のメリッ
ト・デメリットについて整理した。

（ｅ）止水機構の防護区分の整理
１次止水機構，２次止水機構及び防衝板並びに点検用マンホールの津波に対する防護区分について，それぞれの目的，機能要求に基づきに設定した。
上記対策の津波防護区分としては，１次止水機構は基準津波の遡上波の地上部からの到達，流入防止対策として外郭防護１，２次止水機構は
１次止水機構からの漏水対策として外郭防護２，防衝板は１次止水機構の機能喪失時に想定される漂流物の影響を防止するもので 1 次止水機構の機能を一部担うことから外郭防護１に位置付ける。
第 1-26 表に止水機能等の津波に対する防護区分の検討結果に示す。

５条

添付２１-128

（ｆ）2 次止水機構の部材について
２次止水機構の止水部材は，シートジョイントを使用する。以下にシー
トジョイントについての仕様を示す。

ａ．シートジョイントについて
シートジョイントについては，東海第二発電所の防潮提に設置するものと同等の仕様で，他プラントにおいても使用実績がある。
防潮堤への用途として，シートジョイントは，地震時やその他の津波や余震によって生じる構造物間の相対変位に対して止水性を確保する
ため伸縮性を有するものとして採用されている。

５条

添付２１-129５条 添付２１－130

評価

止水板による止水機構

構造

第 1-24 表

止水板による止水機構
（多重性）

△

×
１次止水機構の保守に伴う取り外し時には，漂流物が２次止水機構まで到達するため，２次止水機構の機能喪失に至る可能性がある。

○○
１次止水機構の保守に伴う取り外し時においても、防衝板があるため，漂流物は２次止水機構まで到達せず，２次止水機構の機能は維持される。

○
１次止水機構がある場合は、漂流物は１次止水機構で留まり，２次
止水機構までは到達せず，２次止水機構の機能は保持される。

○
構造が異なるため，同時に機能喪失しない。

シートジョイントによる止水機構（多様性）

２次止水機構△現在，止水板の地震時の追従性が未確認であるため，同一構造であることを考慮すると，共通要因故障により，同時に機能喪失に至る可能性がある。

※実証試験による確認が未完のため抽出

漂流物が止水板に衝突し，止水性が喪失する。

地震時の止水板等の変形，損傷により，止水性が喪失する。 ※水密ゴムの摺動により亀裂，破損，摩耗が発生し，止水性が損失する。 ※地震時に止水板が水密ゴムを噛み込み，止水性が喪失する。 ※地震時の止水板の浮き上がりにより追従性が喪失する。 ※主な損傷・機能喪失モード

１次止水機構１次止水機構に想定される主な損傷・機能喪失モードの抽出結果及び２次止水機構の構造選定検討結果

５条 添付２１－131

多
様
性

多
重
性

分

構造が異なるため，それぞれの機能に差があり，同一の防護レベルにならない。

構造が異なるため，共通要因故障による機能喪失がなく，一つの止水機構が喪失しても残りの止水機構の機能は維持できる。

メリット

デメリット

現在，止水板の地震時の追従性が未確認につき，同一の構造の場合，共通要因故障により同時に止水機構の機能が喪失する。

止水板を二重に設置するため，１次止水機構の機能が喪失しても２次止水機構で機能は維持でき
る。

設計事項

設計概要

２次止水機構の多重性・多様性のメリット・デメリット

デメリット

メリット

区

第 1-25 表△

価

漂流物に対する防護が必要になるが，防衝板により対応可能○共通要因故障により，同時機
能喪失のリスクがある

評

５条 添付２１－132

浸水防止
設備

２次止水
機構

点検用
マンホール

外郭
防護２

外郭
防護２

外郭
防護１

防護区分

防衝板は，１次止水機構の機能喪失時に想定される漂流物の影響を防止するもの（影響防止装置）であるが，１次止水機構の漂流物防止機能の一部を担うことから，防護区分は外郭防護１として整理する（【補足】参照）。

基準津波の遡上波の鋼製防護壁下部と取水路間の隙間から重要な安全機能を有する海水ポンプの設置されたエリアへの流入，到達を防止する。

１次止水機構からの漏えいを考慮して，鋼製防護壁
鋼殻内への漏水を防止する。

２次止水機構は，１次止水機構からの漏えいを考慮して，重要な安全機能を有する海水ポンプの設置されたエリアへの漏水を防止する。
また，安全機能への影響確認として，海水ポンプ設
置エリア（防護壁外側）への浸水量評価を実施し，安全機能への影響がないことを確認する。

防衝板は，１次止水機構の損傷又は保守に伴う取り外し時に，漂流物が２次止水機構に到達することを
防止する。

備考

目的／機能要求

止水機能等の津波に対する防護区分の検討結果【補足】○設置許可基準規則 別記３
３ 五 ⑥ 津波防護施設の外側の発電所敷地内及び近傍において建物・構築物及び設置物等が破損，倒壊及び漂流する可能性がある場合には，防潮堤等の津波防護施設及び浸水防止設備に波及的影響を及ぼさないよう，漂流防止措置又は津波防護施設及び浸水防止設備への影響の防止措置を施すこと。
○基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
Ⅱ 5.4.2 漂流物による波及的影響の検討【規制基準における要求事項等】
津波防護施設の外側の発電所敷地内及び近傍において建物・構築物，設置物等が破損，倒壊，漂流する可能性について検討すること。上記の検討の結果，漂流物の可能性がある場合には，防潮堤等の津波防護施設，浸水防止設備に波及的影響を及ぼさないよう，漂流防止装置又は津波防護施設・設備への影響防止措置を施すこと。
【確認内容】 (２) ②漂流防止装置，影響防止装置は，津波による波力，漂流物の衝突による荷重との組合せを適切に考慮して設計する方針であること。
○耐津波設計方針に係る工認審査カイド 3.7.1 漂流物による波及的影響の検討【規制基準における要求事項等】「○基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド」と同じ。
【確認内容】 (１) ② b) タンク，船舶等の重量物が漂流物として特定されている場合，当該重量物が漂流しないよう固定する等，漂流防止装置を設置，又は，津波防護施設，浸水防止設備に対して，漂流物が衝突しないよう防護柵，防護壁等の影響防止装置を設置。

浸水防止
設備

防衝板

浸水防止
設備

１次止水
機構

影響防止
装置

施設・
設備区分

対策設備

第 1-26 表

【止水機構の実規模大実証試験】
ａ．止水機構の実証試験の目的
止水機構が基準地震動Ｓ Ｓ による地震動を受けた時の止水板の挙動を確認することにより，変位追従性，水密ゴムの健全性を確認することを目的に実規模大の試験装置を用いた試験を実施する。
ｂ．実証試験装置の概要＜加振装置＞
大型３軸加振台（場所：茨城県つくば市

第 1-77 図参照）

装置仕様：第 1-27 表のとおり。
第 1-27 表

大型３軸加振台基本仕様

項目

基本仕様

加速度自由度

３軸６自由度

最大積載質量80tf

テーブル寸法

6m×4m

定格値

方向

Ｘ方向
（水平）

Ｙ方向
（水平）

Ｚ方向
(鉛直)

最大変位

±300mm±150mm±100mm

最大加速度

1Ｇ

3Ｇ

1Ｇ

Y 方向

X 方向
Z 方向

第 1-77 図

５条

大型３軸加振台鳥瞰図

添付２１－133

＜試験装置＞（第 1-78 図参照）
・供試体：実機と同仕様の実規模サイズの供試体を製作
・模擬範囲：止水板２枚（各 2m）を連結

第 1-78 図

試験装置（参考）※試験計画の検討により変更の可能性あり＜試験条件＞
・地震動：基準地震動Ｓ Ｓ による鋼製防護壁の応答による加速度（水平・鉛直加速度を同時入力），相対変位を考慮。
＜実証試験項目＞
・止水板の地震時及び水圧を模擬した追従性
止水板の動作に異常（浮上りなど）がないことを確認する。
・水密ゴムの健全性
止水板による水密ゴムの噛み込み，摺動による亀裂・破損・摩耗等がないことを確認する。また，水密ゴムのライニングがない状態について
も挙動を確認する。
・止水機構構成部材の健全性試験を通じて構成部材に異常（変形，損傷など）がないことを確認する。

５条

添付２１－134

＜実施時期及び説明時期＞試験計画の策定，試験装置の設計・製作完了後，速やかに実施（平成 30 年 4 月頃からの開始を想定）し，試験結果については平成 30 年 5月頃に説明する。

ｃ．実規模試験後の確認試験
実規模試験後の水密ゴムについて，外観点検を行い明らかな亀裂，破損，損傷等が認められない場合には，漏水試験を実施し評価を行う。

５条

添付２１－135

【止水機構の漏水量評価】
止水機構からの漏水量評価を以下の 3 ケースについて評価を実施した。
評価の結果，隣接する非常用海水ポンプの安全機能に影響を与える浸水深ではなかった。評価結果を第 1-28 表に示す。
＜ケース 1＞
1 次止水機構のみに期待するケース＜ケース 2＞
1 次止水機構に加え，2 次止水機構を設置した場合＜ケース 3＞
1 次止水機構の止水板 1 枚の機能喪失＋2 次止水機構が喪失した場合（想定を超えた損傷ケースによる評価）＜評価条件＞○継続時間：

約 10 分

○許容高さ：

T.P.約＋6.6m○浸水深エリア：（取水口前面）（海水ポンプ室壁高さ）

海水ポンプ室浸水深エリアを第 1-79 図に示す。

第 1-79 図

海水ポンプ室浸水深エリア

５条 添付２１－136

５条

添付２１－137

要

漏水量／
浸水深

説明図

概

100mm～160mm

漏水 位置

鋼製 防護 壁止水板１枚喪失時の漏水量3726m3/10 分，
浸水深 約１.6ｍ（T.P.＋3m 盤より）止水 板が 機 能

止水 装置

漏水 経路

③砂 除け

④止 水板

②保 護プ レ ート－

防潮堤に設置するシートジョイントの水圧試
験の結果から，0.26MPa と 0.55MPa で確認しているため，シートジョイントから漏えいす
ることはなく１次止水機構からの漏水を保持できる。
なお，シートジョイントに対する漂流物衝突
影響，対策等は詳細設計段階で検討するが，【ケース３】に示したとおり，シートジョイ
ントの機能が喪失しても非常用海水ポンプの安全機能に影響ないことを確認している。

ケース１にて止水板から漏水した水が２次止水機構で確保可能か評価する。

１次止水機構の止水板 1 枚（2m）の機能が喪失した場合の敷地の浸水深を評価する。
（開口部は止水板がない場合の鋼 製 防護 壁 と底 面戸 当 りの 隙 間部 (最大 160mm)から評価した。）

２次止水機構の止水膜が喪失した場合，１次止水機構からの漏水が，そのまま敷地内に浸水するため，漏水量及び浸水深はケース 1 に同じとなる。

【ケース３】
１次止水機構の止水板１枚の機能喪失＋２次止水機構のシートジョイントが喪失した
場合
１次止水機構の止水板１枚（2m）の機能喪失＋２次止水機構のシートジョイントの喪失を想定した場合の敷地の浸水深を評価する。(開口部は止水板がない場合の鋼製防護壁と底面戸当りの隙間部(最大 160mm)から評価した。）

1 次止水機構及び 2 次止水機構の漏水量評価結果【ケース２】
１次止水機構に加え，2 次止水機構を設置した場合

第１-28 表

【ケース１】
１次止水機構のみに期待するケース（第 520 回審査会合時の説明内容）

【側部水密ゴムの設置概要について】
止水板と止水板の間を水密化するための，止水板接続ゴムの接続方法及び，止水板への固定方法等について概要を説明する。
＜概要＞
止水板と止水板の間(10mm)の水密性を確保する止水板接続ゴム（平形）は，側面・底面水密ゴムと同じ材質のものを使用し，側面・底面水密ゴムに接合した構造としている。
止水板とはボルトにより固定し，底面水密ゴムと側面水密ゴムの接続は接着剤により接着させ，止水板全体の水密性を水密ゴムで確保する。
接続位置については，止水板と側面・底面水密ゴムの構造から側面戸当り側に止水板接続ゴムを接続する。第 1-80 図に水密ゴムの全体概要図，第 181 図に止水板接続ゴムと止水板の固定概要について示す。
止水 板（ ２ ｍ）
側面 水密 ゴ ム

Ａ

止水 板接 続 ゴム
止水 板

止水板

底面 水密 ゴ ム

Ａ

第 1-80 図

水密ゴムの全体概要図

側面 水密 ゴ ム

側部 水密 ゴ ム
止水 板
止水 板接 続 ゴム 押え

止水板接 続 ゴム 押え 固 定ボ ル ト
側面 水密 ゴ ム：

第 1-81 図

接着 位置（ 接着 剤 ）止水板接続ゴムと止水板の固定概要図（A-A 矢視）

５条

添付２１－138

2.

施工実績

2.1

鋼製門型ラーメン構造(1)

施工事例 1：鋼殻ブロックの施工事例（橋梁箱桁）

橋梁上部工の上下 2 段の鋼殻ブロックの施工事例

５条

添付２１－139

(2)施工事例 2：国道工事（国土交通省）

５条

添付２１－140(3)施工事例 3：高速道路工事（高速道路株式会社）

５条

添付２１－1412.2

直接定着式アンカーボルトの実績

５条

添付２１－142

基礎の規模に対するアンカーボルト本数の比較
種別

アンカーボルト本数／
基礎寸法

実績Ａ

24 本／
3600mm×3300mm（1.85 本/m 2）

実績Ｂ

30 本／
3800mm×3600mm（2.19 本/m 2）

実績Ｃ

22 本／
3352mm×2800mm（2.34 本/m 2）

今回設計

48 本／
12000mm×12000mm（0.33 本/m 2）５条

添付２１－143

平面図

(1)

施工事例 1：国道工事（国土交通省）
アンカーボルトの仕様

D170×L3,960mm－56 本，D150×L3,620mm－22

本，D130×3,310mm－22 本

５条

添付２１－144

(2)施工事例 2：臨港道工事（国土交通省）
アンカーボルトの仕様

D150×4,300mm－40 本

５条

添付２１－145

3.

地中連続壁基礎に関する設計基準類
地中連続壁基礎に係る設計基準としては，道路橋示方書・同解説（公益社団法人 日本道路協会），また施工の観点からの基準として地中連続壁基礎工
法施工指針（案）（地中連続壁基礎協会）に代表される。

(1)

道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編（公社法人日本道路協会：平成 24
年 3 月）
道路橋下部構造の技術基準として，各種基礎の設計手法等がとりまとめられており，橋梁下部構造以外の土木構造物の基礎においても，同基準を参考として計画・設計している。

(2)

地中連続壁基礎工法施工指針（案）（地中連続壁基礎協会：平成 14 年 7月）
道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編に基づいて設計された地中連続壁基礎の施工に適用される指針。地中連続壁基礎の品質を確保するための施工方法等が記載されており，これらを踏まえた設計とする必要がある。

５条

添付２１－146

4.

参考資料
鋼製防護壁ブロック架設方法のステップ図を第 4-1 図～第 4-4 図に示す。

••

地中壁連続壁基礎上部にアンカーボルトを設置する。
所定位置に設置する必要があるため，基礎上部にはフレーム架台を設置し，据付精度を確保する。

第 4-1 図Step.1５条

アンカーボルトの設置

添付２１－147

•

頂版部配筋及びコンクリート施工後に，1 段目及び 2 段目の支柱部ブロックを架設する。

•

支柱部中詰鉄筋めコンクリートを施工する。

第 4-2 図Step.2

支柱部ブロック設置・中詰鉄筋めコンクリート工５条

添付２１－148

•
•

•

•
•

取水口隔壁上など上載荷重による影響を最小限にできる箇所にジャッキを配置し 1 段目の支間部ブロックを架設する。
架設時には，1 段目死荷重によるたわみ量及び 2 段目以降の構造系の変化を考慮した逐次剛性と死荷重によるたわみ量をあらかじめ上げ越しする。
各段の架設完了後に全体の出来形・反りが所定の寸法内に収まるよう，事前に綿密な架設計画を立案しておく。

各層の架設完了後，支柱部・支間部に予め設けたポイントの座標を計測する。
管理値から逸脱した場合は，取水口隔壁上や連壁基礎上端など，必要な地耐力が確保できる箇所に反力受け構を設置
し，ジャッキを用いて調整し管理値以内に納める。
第 4-3 図Step.3５条

ブロック架設工

添付２１－149

第 4-4 図

ジャッキによる仮受け状況（イメージ）

５条

添付２１－150

・各層の架設完了後，支柱部・支間部に予め設けたポイントの座標を計測する。
・管理値から逸脱した場合は，取水口隔壁上や連壁基礎上端など，必要な地耐力が確保できる箇所に反力受け構を設置し，ジャッキを用いて調整し管理値以内に納める。

第 4-5 図上げ越し管理（イメージ）

５条

添付２１－151

•

完成後は全体の出来形測定を実施し，所定の精度内に収まっていることを確認する。

第 4-6 図５条

Step.4完成

添付２１－152

解析コード（COM３）の概要
コード名
COM３
項目
使用目的

鉄筋コンクリート構造物の３次元非線形動的／静的解析

開発機関

東京大学コンクリート研究室

開発時期

1980 年～使用したバージョン

Ver. 9.15

計算機コードの概要

COM３は，構造部材の材料非線形特性を考慮できる三次元 FEM 解析コードである。

【検証（Verification）】
本解析コードの検証の内容は，以下のとおりである。
・計算に用いる構成則のモデル化が適正であることは，鉄筋コンクリート版に関する載荷実験と応力～ひずみ関係を比較することで確認している ＊1。
・本解析コードに新たに組み込んだバイリニア型の地盤バネは，応答変位とバネ反力の関係が設定した理論値と一致することを確認している。
・鋼製防護壁と基礎を接続する直接定着方式のアンカーボルトは，引抜き時の引抜き特性が実験結果をとりまとめた論文 ＊2 の結果と COM３を用いた解析結果が良く一致することを示した。
【妥当性確認（Validation）】
本計算機コードの検証の内容は，以下のとおりである。
・鉄道施設や電力設備については，鉄筋コンクリート構造物の耐震
検証
性能や耐力評価に本解析コードが使用されており，十分な使用（Verification）
実績があるため，信頼性があると判断できる。
及び・コンクリート基礎とアンカーボルトの定着に関しては後述する
妥当性確認
鋼製タワーの載荷実験 ＊3,＊4 との比較により確認している。
（Validation）
注記＊1：Maekawa, K., Pimanmas, A. and Okamura, H.：
Nonlinear Mechanics of Reinforced Concrete,
Spon Press, London, 2003.
＊2：前野裕文，後藤芳顯，上條崇，小林洋一：鋼製橋脚に用いる
実大付着型アンカーボ ルトの力学特性と定着 部挙動の評
価，構造工学論文集, Vol.46A, pp. 1525
1533, 土木学会, 2000 年 04 月
＊3：小松崎勇一，篠崎裕生，齋藤修一，原田光男：風車基礎ペデス
タルの引抜きせん断耐力に関する実験的検討，
土木学会第 63 回
年次学術講演会，pp.1093-1094，平成 20 年 9 月＊4：齋藤修一，小松崎勇一，原田光男：風車基礎ペデスタルの引抜
きせん断耐力に関する解析的検討，土木学会第 63 回年次学術講演会，pp.1095-1096，平成 20 年 9 月

５条

添付２１－153

添付資料２２

鉄筋コンクリート防潮壁の設計方針について

５条

添付２２－1

目

1.

次

鉄筋コンクリート防潮壁の要求機能と設計方針について(1)

鉄筋コンクリート防潮壁に要求される機能(2)

鉄筋コンクリート防潮壁高さの設定方針

(3)

設計方針

1)

構造概要

2)

設計手順

3)

設計荷重

4)

地中連続壁基礎の設計方針

5)

鉄筋コンクリートの設計方針

6)

止水ジョイント部の設計方針

2.
(1)

地中連続壁基礎に関する設計基準類
道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編（公益社団法人日本道路協 会 ： 平 成 24 年 3 月 ）(2)

地 中 連 続 壁 基 礎 工 法 施 工 指 針 （ 案 ）（ 地 中 連 続 壁 基 礎 協 会 ： 平
成 14 年 7 月 ）５条

添付２２－2

1.

鉄筋コンクリート防潮壁の要求機能と設計方針について(1)

鉄筋コンクリート防潮壁に要求される機能
鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 の 平 面 位 置 図 を 第 1-1 図 に ， 断 面 図 及

び 平 面 図 を 第 1-2 図 に 示 す 。
鉄筋コンクリート防潮壁に関する要求機能と設計評価方針につい て 第 1-1 表 に ， 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 の 評 価 対 象 部 位 を 第 13 図に示す。
津波防護施設としての防潮堤に求められる要求機能は，繰返しの襲来を想定した遡上波に対して浸水を防止すること，基準地震
動ＳＳに対して要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力に対し，十分な構造強度を有することである。
上記の機能を確保するための性能目標は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮堤高さを確保するとともに構造体の境界部等の止水性を維持し，基準地震動ＳＳに対して止水性を損なわない構
造強度を有した構造物とすることである。

５条

添付２２－3

鉄筋コンクリート防潮壁

鉄筋コンクリート防潮壁

第 1-1 図

平面位置図
鉄筋コンクリート

上部工

フーチング

下部工

平 面
（鉄筋コンクリート防潮壁１ブロックの例）

地中連続壁基礎
A-A’ 断 面注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-2 図５条

断面図及び平面図
添付２２－4

Z
基礎地盤

Y
X

Z
Y
X

第 1-3 図鉄筋コンクリート防潮壁の評価対象部位

５条

添付２２－5

第 1-1 表

鉄筋コンクリート防潮壁に関する要求機能と設計評価方針

赤字：荷重条件
緑字：要求機能
青字：対応方針

津波防護に関する施設は，津波の発生に伴い，津波防護対象設備がその安全性又は重大事故に対処するために必要な機能が損なわれるおそれがないような設計とする。「津波防護に関する施設の設計について」の要求機能，機能設計，構造強度設計を以下に示す。
施
設
名

要求機能

機能設計

構造強度設計機能設計方針性能目標

基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
5.1 津 波 防 護 施 設 の 設 計
津波防護施設については，その構造に応じ，波力による侵食及び洗掘に対する抵抗性並びにすべり及び転倒に対する安定性を評価し，越流時の耐性にも配慮した上で，入力津波に対する津波防護機能が十分に保持できるよう設計すること。
(1)要 求 事 項 に 適 合 す る 設 計 方 針 であることを確認する。
(2)設 計 方 針 の 確 認 に 加 え ， 入 力 津波に対して津波防護機能が十分保持できる設計がなされることの見通しを得るため，以下の項目について，設定の考え方を確認する。確認内容
を以下に例示する。
① 荷重組合せa)余 震 が 考 慮 さ れ て い る こ と 。 耐 津
波設計における荷重組合せ：常時＋
津波，常時＋津波＋地震（余震）② 荷重の設定a)津 波 に よ る 荷 重 （ 波 圧 ， 衝 撃 力 ）の設定に関して，考慮する知見（例えば，国交省の暫定指針等）及びそれらの適用性。
b)余 震 に よ る 荷 重 と し て ， サ イ ト 特性（余震の震源，ハザード）が考慮され，合理的な頻度，荷重レベルが設定される。
c)地 震 に よ り 周 辺 地 盤 に 液 状 化 が 発生する場合，防潮堤基礎杭に作用す
る側方流動力等の可能性を考慮すること。
③ 許容限界a)津 波 防 護 機 能 に 対 す る 機 能 保 持 限界として，当該構造物全体の変形能
力（終局耐力時の変形）に対して十分な余裕を有し，津波防護機能を保持すること。（なお，機能損傷に至った場合，補修にある程度の期間が必要となることから，地震，津波後の再使用性に着目した許容限界にも留意する必要がある。）

・鉄筋コンクリート防潮壁
は，地震後の繰返しの襲来を想定した入力津波に対して，余震，漂流物の衝突，
風及び積雪を考慮した場合においても，
津波防護施設が要求される
機能を損なう
恐れがないよう，津波による浸水及び漏水を防止することが要求さ
れる。

・鉄筋コン
クリート防
潮壁は，地
震後の繰返
しの襲来を
想定した遡
上波に対
し，余震，
漂流物の衝
突，風及び
積雪を考慮
した場合に
おいても，
想定される
津波高さに
余裕を考慮
した防潮堤
高さの設定
及び構造体
の境界部等
への止水処
置により止
水性を保持
することを
機能設計上
の性能目標
とする。

・鉄筋コンクリート防潮壁
は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，①想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さ（浸水
高 さ T.P.＋ 17.9m に 余 裕 を 考慮した天端高さ
T.P.＋ 20.0m） の 設 定 に より，海水ポンプ室周りに設置する設計とする。
②取水口横断部の上部構造
は，鋼製のブロックから成る
津波防護壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
③取水口横断部の南北に繋がる区間は，鉄筋コンクリート
により防潮壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
④上部構造を，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持する設計とする。
⑤上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，波圧による変形に追随する止水性を確認した止水ゴム等を設置することにより止水処置を講ずる設計とする。
⑥津波の波力による浸食や洗掘，地盤内からの浸水に対して耐性を有するフーチング厚を設定することにより，止水性を保持する設計とする。

・鉄筋コンクリート防潮壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鉄筋コ
ンクリート製の地中連続壁基礎，鉄筋コンク
リート及び鋼製の上部構造で構成し，津波後の再使用性を考慮し，主要な構造
部材の構造健全性を保持する設計とし，十分な支持性能を有す
る地盤に設置す
る設計とすると
ともに，主要な構造体の境界部には止水ゴム等を設置し，有意な漏えいを生じない設計とする
ことを構造強度
設計上の性能目標とする。

基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガイド
6.3 津 波 防 護 施 設 ， 浸 水 防 止 設 備 等
津波防護機能を有する施設，浸水防止機能を有する設備及び敷地における津波監視機能を有する設備のうち建物及び構築物は，常時作用している荷重及び運転時に作用する荷重と基準地震動による地震力の組合せに対して，当該建物・構築物が構造物
全体としての変形能力（終局耐力時の変形）について十分な余裕を有するとともに，その施設に要求される機能（津波防護機能，浸水防止機能）を保持すること

・鉄筋コンクリート防潮壁
は，基準地震動ＳＳに対し，津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力（終局耐力時の変形）に対し，十分な構
造強度を有した構造であることが要求さ
れる。

・鉄筋コン
クリート防
潮壁は，基
準地震動ＳＳ
に対し，主
要な構造部
材の構造健
全性を維持
すること
で，津波時
の止水性を
保持するこ
とを機能設
計上の性能
目標とす
る。

・鉄筋コンクリート防潮壁
は，基準地震動ＳＳに対し，⑦鋼材や鉄筋コンクリートの耐性のある部材を使用することで止水性能を保持する設計とする。
⑧上部構造は，頂版コンクリ
ート・フーチングコンクリー
トを介して地中連続壁基礎に強固に連結し，十分な支持性能を有する地盤に支持するとともに，鋼製防護壁や鉄筋コ
ンクリート防潮壁による止水性を保持する設計とする。
⑨上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，試験等により地震時の変形に追随し止水性を確認した止水ゴ
ム等を設置することによる止水処置を講じる設計とする。

・鉄筋コンクリート防潮壁は，
基準地震動ＳＳによる地震時荷重に対し，鉄筋
コンクリート製の地中連続壁基
礎，鉄筋コンク
リート及び鋼製の上部構造で構成し，津波時においても主要な構造部材の構造
健全性を保持す
る設計とすると
ともに，主要な構造体の境界部には，止水ゴム等設置し，有意な漏えいを生じない設計とする
ことを構造強度
設計上の性能目標とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，十分な支持性能を有する地盤に支持される設計とするため，地中連続壁基礎が降伏に至らないことを確認する。

応力等
の状態

損傷モード

基礎地盤

支持力

支持機能を喪失する状態「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (I 共 通 編 ・ Ⅳ
下 部 構 造 編 )」 に 基 づ き 妥 当 な 安 全 余 裕を考慮した極限支持力以下とする。

部材が弾性域に留まらず塑
性域に入る状態【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ
下 部 構 造 編 ・ Ⅴ 耐 震 設 計 編 )」 に 基 づ き
短期許容応力度以下とする。
【 T.P.+24m 津 波 に 対 し て 】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ
下部構造編・Ⅴ耐震設計編) 」「コンクリート標準示方書」に基づき降伏応
力度・せん断強度以下とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である
地中連続壁基礎が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

地中連続壁
基礎

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である
鉄筋コンクリートが，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造体の境界部に設置する部材を有意な漏えいを生じない変形に留める設計とするため，境界部に設置する止水
ゴム，止水シートが有意な漏えいを生じな
い変形量以下であることを確認する。
また，止水ゴム等が止水性能を保持するための接続アンカーや鋼製防護部材は，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

※ T . P . ＋ 2 4 m 津 波 に つ い ては ，「 東 海 第 二 発 電 所

設計に用いる許容限界

評価対象部位

曲げ，せん断

鉄筋
コンクリート

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑
性域に入る状態【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ
下 部 構 造 編 )」 に 基 づ き 短 期 許 容 応 力 度
以下とする。
【 T.P.+24m 津 波 に 対 し て 】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ
下部構造編) 」「コンクリート標準示方書」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

止水
ゴム等

変形，
引張り

有意な漏えいに至る変形，
引張り

メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とす
る。

鋼製
アンカー

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑
性域に入る状態「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応力度以下とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ，
引張り，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑
性域に入る状態「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度以下とする。

止水ジョイント部

性能目標

上部工

要求機能

下部工

鉄筋コンクリート防潮壁

審査ガイド

構造強度設計（評価方針）

重 大 事 故 等 対 処 設 備 に つ い て（ 別 添 資 料 － １ 基 準 津 波 を 超 え敷 地 に 遡 上 す る 津 波 に 対 す る 津 波 防 護 方 針 に つ い て） 」 で 記 載 。

５条 添付２２－6

(2)鉄筋コンクリート防潮壁高さの設定方針
敷地前面東側に位置する鉄筋コンクリート防潮壁は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮壁高さを設定している。入力津波高さ と 防 潮 堤 高 さ の 関 係 を 第 1-2 表 に 示 す 。
第 1-2 表入力津波高さと防潮壁高さの関係
敷地側面

敷地前面

敷地側面

北側

東側

南側

T.P.＋ 15.4m

T.P.＋ 17.9m

T.P.＋ 16.8m

防潮壁高さ

T.P.＋ 18.0m

T.P.＋ 20.0m

T.P.＋ 18.0m

設計裕度

2.6m

2.1m

1.2m

入力津波高さ（潮位のばらつ
き等考慮）

(3)

設計方針
1)

構造概要
鉄筋コンクリート防潮壁は，海水ポンプ室周辺に配置する 。 (第 1-1 図 参 照 )幅 約 2.5m， 長 さ 約 10m の 地 中 連 続 壁 基 礎 を 防 潮 壁 に 沿 って 約 6m 間 隔 に 構 築 し ， 上 部 工 の 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト は フ ー チ
ングを介して連結する。上部工の施工ブロック間及び異種構造物間には，伸縮性を有する止水ジョイントを設置する。
構 造 部 位 ご と の 役 割 を 第 1-3 表 に 示 す 。
第 1-3 表構造部位の役割

構造部位

役割

地中

鉄筋コンクリートからフーチングを介して伝達される荷重を支持地盤

連続壁基礎に確実に伝達し，防潮壁としての機能を維持する。

地中

鉄筋コンクリートからの荷重を地中連続壁基礎に確実に伝達する。鉄連続壁基礎

筋コンクリート及び地中連続壁基礎の主鉄筋はフーチング内に定着（フーチング） し，それぞれ剛結合とする。
鉄筋
コンクリート

津波波力をフーチングに伝達するとともに，津波に対する止水性を確
保する。

５条

添付２２-7

2)

設計手順
鉄筋コンクリート防潮壁の耐震・耐津波評価においては，
津波防護施設であること，Ｓクラスの設計基準対象施設であ る こ と を 踏 ま え ， 第 1-4 表 の 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 の 評
価項目に従い，各構造部材の構造健全性及び支持性能の評価を行う。
鉄筋コンクリート防潮壁の構造健全性及び支持性能評価の 検 討 フ ロ ー を 第 1-4 図 に ， 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 の 検 討
モ デ ル と 評 価 フ ロ ー を 第 1-5 図 に 示 す 。
第 1-4 表鉄筋コンクリート防潮壁の評価項目

構造強度設計
評価対象部位
基礎地盤

下部工

地中
連続壁
基礎

鉄筋
コンクリート
防潮堤

止水ジョイント部

上部工

止水
ゴム等

設計に用いる許容限界

応力等の状態
支持力

曲げ
せん断

曲げ
せん断

変形
引張り

「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (I 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造
編 )」 に 基 づ き 妥 当 な 安 全 余 裕 を 考 慮 し た 極 限 支
持力以下とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造
編 ・ Ⅴ 耐 震 設 計 編 )」 に 基 づ き 短 期 許 容 応 力 度 以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造
編 ・ Ⅴ 耐 震 設 計 編 ) 」，「 コ ン ク リ ー ト 標 準 示 方書」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造
編 )」 に 基 づ き 短 期 許 容 応 力 度 以 下 と す る 。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (Ⅰ 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造
編 」，「 コ ン ク リ ー ト 標 準 示 方 書 」 に 基 づ き 降 伏 応
力度・せん断強度以下とする。
メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

鋼製
アンカー

引張り
せん断
引抜き

「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期
許容応力度以下とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ
引張り
せん断

「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度以下
とする。

５条

添付２２-8

START

要求機能の設定

許容限界値の設定

地中連続壁基礎の設計
地中連続壁基礎の仕様設定

一次元地盤応答解析

耐震設計
・有効応力解析

地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

応答加速度（設計震度）
地盤変位
耐津波設計
・三次元性の考慮（静的フレーム解析）
・地盤変位の考慮（応答変位法）【地中連続壁基礎の構造照査】
・部材健全性（曲げ、せん断）・極限支持力

NG

OK

応答加速度
（設計震度）

鉄筋コンクリートの設計

鉄筋コンクリートの仕様設定

NG【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断OK
変位量

変位量
止水ジョイント部の設計

変形量の設定止水ジョイント部の仕様設定

性能試験
OK

NG

：解析データの受渡しフローを示す

第 1-4 図

【構造照査】
・変形
・曲げ，せん断・引張，引抜きEND

鉄筋コンクリート防潮壁の構造健全性及び支持性能評価の
検討フロー

５条

添付２２-9

START

一次元地盤応答解析
仕様設定

解析モデル作成

動的解析

地盤変位
加速度（設計震度）

＜本震時＞

＜津波時＞

①地中連続壁基礎の検討
二次元有効応力解析（地盤－構造物の連成モデル）

下部工 （ 地中連続壁基礎）

・地中連続壁基礎及び鉄筋コンクリートは線形梁要素，地盤はマルチスプリング
要素でモデル化する。
・地中連続壁基礎は,縦梁（構造弾性梁），横梁（仮想剛梁）で構成し，側面にジョイント要素配置のために仮想柔梁を配置する。
・有効応力の変化に伴う構造物の周面摩擦力の変化は，有効応力の関数である地盤の剛性及び強度の変化によって自動的に考慮される。

解析モデル作成

・上部工・下部工を一体でモデル化する。
・地中連続壁基礎を三次元梁要素，鉄筋コンクリート及びフーチング
を三次元平面要素でモデル化する。
・地中連続壁基礎は縦梁（構造弾性梁）とその周囲の仮想剛梁で構成し，仮想剛梁に地盤バネを設定する。
・三次元的な荷重状態に対するフーチングの応力照査を実施する。
本震による影響を考慮するとともに，部位ごとで安全側となるような地盤バネを設定する。

解析モデル作成

動的解析＜余震＋津波時＞③地中連続壁基礎の検討
三次元静的フレーム解析

静的解析

解析モデル作成
変位・加速度・上部工・下部工を一体でモデル化する。
・地中連続壁基礎を三次元梁要素，鉄筋コンクリート及びフーチングを
三次元平面要素でモデル化する。
・地中連続壁基礎は縦梁（構造弾性梁）とその周囲の仮想剛梁で構成し，仮想剛梁に地盤バネを設定する。
・三次元的な荷重状態に対するフーチングの応力照査を実施する。
・本震及び余震の影響を考慮するとともに，部位ごとで安全側となるよう
地盤バネを設定する。

静的解析
漂流物衝突荷重

鉄筋コンクリート

漂流物衝突荷重

応答値の抽出応答値の抽出応答値の抽出
地中連続壁
基礎

津波荷重
津波波力

鉄筋
コンクリートNG⑤地中連続壁基礎の検討
三次元静的フレーム解析（応答変位法）【照査】
・曲げ，せん断・支持力【照査】・曲げ，せん断・支持力（A-A’断面）NG

鉄筋
コンクリート

OK

NG

フーチング

鉄筋コンクリート

kH

kSV

kSV

OK
地中連続壁
基礎
（構造梁）

地中連続壁
基礎

地震時慣性力（設計震度）
動水圧
津波波力

kH
kSH

フーチング

【照査】
・曲げ，せん断
・支持力

kSH

kH

フーチング

kSH

kH
kSH

kSH

地中連続壁
基礎
（構造梁）

kSV

kH

kSV

kSV

kV

kSH

kS

kSH

kV

上部工 （ 鉄筋コンクリート）

加速度

津波荷重

慣性力による回転荷重

加速度
静的解析

固定端

応答値の抽出【照査】・曲げ，せん断

津波荷重及び漂流物衝突荷重による回転荷重

静的解析
固定端

NG

動水圧
竪壁

静的解析

NG

OK

第 1-5 図

法線方向地盤バネ
せん断方向地盤バネ

津波波力
竪壁

地震時慣性力（設計震度）
津波荷重，動水圧等及び慣性力による回転荷重

応答値の抽出NG【照査】・曲げ，せん断
OK

フーチング

END

解析データの受渡しを示す

kV

固定端

応答値の抽出

フーチング

kH
kS
kS

解析モデル作成
漂流物
衝突荷重

地震時慣性力（設計震度）

kH
kSH

・堤軸直交方向が弱軸方向になることから，壁下端を支点とする鉛直方向の片持ち梁として設計を行う。

解析モデル作成

竪壁

kSV⑥鉄筋コンクリートの検討
二次元静的フレーム解析

・堤軸直交方向が弱軸方向になることから，壁下端を支点とする鉛直方向の片持ち梁として設計を行う。

解析モデル作成

kH

kS

法線方向地盤バネ④鉄筋コンクリートの検討
二次元静的フレーム解析

・堤軸直交方向が弱軸方向になることから，壁下端を支点とする鉛直方向の片持ち梁として設計を行う。

kH
kSH
kSV

kSV

せん断方向地盤バネ②鉄筋コンクリートの検討
二次元静的フレーム解析

kH

地中連続壁
基礎
（仮想剛梁）

kH
kSH

kV

kSV

kSV

kH
kS

kS

（B-B’断面）

kSH

kH
kSV

kSV

地中連続壁
基礎
（仮想剛梁）kH
kSH

OK

鉄筋コンクリート防潮壁の検討モデルと評価フロー

５条 添付２２-10【照査】・曲げ，せん断
OK

フーチング

3)

設計荷重
設計に用いる荷重の組合せを以下に示す。
①基準地震動ＳＳによる地震荷重②基準津波荷重＋漂流物衝突荷重③余震＋基準津波荷重④ T.P.＋ 24m 津 波 荷 重 ＋ 漂 流 物 衝 突 荷 重⑤ 余 震 ＋ T.P.＋ 24m 津 波 荷 重※ T.P.＋ 24m 津 波 は 第 四 十 三 条 対 応 事 項 で あ る が ， 上 部 工 の 耐津波設計における影響が大きいため本資料に記述する。

4)

地中連続壁基礎の設計方針
地中連続壁基礎は，地震及び津波の荷重に対する基礎として上部工からの荷重を支持する必要がある。そのため，
繰返し襲来する地震及び津波荷重が作用した場合に対して弾性状態に留まる設計とする。また，これらの荷重によって基礎に発生する押込力が，基礎を支持する基礎地盤の極
限支持力以内に留まる設計とする。
結合部の設計については「道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編」に基づき行う。地中連続壁基礎から立ち上がる鉛
直方向の主鉄筋をフーチングコンクリート内に，同示方書で規定される定着長以上埋め込むことで，地中連続壁基礎とフーチングを結合させる。結合は剛結とする。
本震時は液状化を精緻に評価するために二次元有効応力
解析，津波時及び余震＋津波時は荷重の三次元性を反映するために三次元静的フレーム解析を実施し，壁体に発生する断面力を用いて応力照査を実施する。
５条

添付２２-11

①

耐震設計（二次元有効応力解析）
設計対象構造物～地盤の連成系モデルによる二次元地震
応答解析を行い，本震時の地中連続壁基礎の構造健全性及び支持性能を確認する。地盤の液状化の影響を緻密に反映するため，有効応力の変化に伴う地盤挙動の変化を考慮することができる有効応力解析法を用いることとし，地震応
答解析により算定される部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。
液 状 化 強 度 特 性 に つ い て は ， 平 均 － 1σ の 値 を 用 い る こ とで保守性を考慮する。さらに，地質分布の不確かさに着目し，原地盤の液状化強度特性を適用した基準地震動ＳＳによる解析結果のうち，最も厳しいケースにおいて，より一層保守的な検討を目的に，液状化検討対象層である全ての砂層・礫層に対して豊浦標準砂の液状化強度特性を与えることで，強制的に液状化させる条件を仮定した解析モデルについても検討する。

ａ．解析モデルの作成
地質断面図を反映して解析モデルを作成する。鉛直方向
は T.P.－ 130m ま で を モ デ ル 化 す る 。 水 平 方 向 に は 構 造 物 を中心に左右とも構造物幅の 5 倍程度以上の範囲をモデル化する。地中連続壁基礎は線形梁要素，地盤はマルチスプリン
グ要素，上部工は堤軸方向を線形平面要素，堤軸直交方向を線形梁要素でモデル化し，地下水位以深については間隙
水圧要素を配置する。
５条

添付２２-12

地 中 連 続 壁 基 礎 は , 縦 梁 （ 構 造 弾 性 梁 ）， 横 梁 （ 仮 想 剛 梁 ）で構成し，側面にジョイント要素配置のために仮想柔梁を配置する。
有効応力の変化に伴う構造物の周面摩擦力の変化は，有効応力の関数である地盤の剛性及び強度の変化によって自動的に考慮される。
堤 軸 直 交 方 向 の 地 震 応 答 解 析 モ デ ル の 例 を 第 1-6 図 ， 堤 軸
方 向 の 地 震 応 答 解 析 モ デ ル の 例 を 第 1-7 図 に 示 す 。

ｂ．地震応答解析
二次元有効応力解析により構造物及び地盤の応答値を算定する。
構造物の応答値のうち鉄筋コンクリートの最大水平加速
度を上部工の設計に使用する。
入力地震動は，東海第二発電所の解放基盤表面深度である T.P.－ 370m か ら T.P.－ 130m ま で を モ デ ル 化 し た 剥 ぎ 取 り
地 盤 モ デ ル を 用 い て ， 一 次 元 波 動 論 に よ り T.P.－ 130m 位 置
で 評 価 し た 地 震 動 （ 2E） を 用 い る 。

ｃ．照査
地震応答解析により算定された地中連続壁基礎の断面力を用いて，曲げモーメント・軸力に対する照査，せん断に対する照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。
５条

添付２２-13

（地質縦断図）（解析モデル）

第 1-6 図地震応答解析モデル（堤軸直交方向）の例（地質断面図）（解析モデル）

第 1-7 図地震応答解析モデル（堤軸方向）の例

５条

添付２２-14②

耐津波設計（三次元静的フレーム解析）
地中連続壁基礎を三次元梁要素とし，フーチング及び鉄筋コンクリートを三次元平面要素として地盤バネを接続したモデルで三次元静的フレーム解析を行う。死荷重及び積雪の長期荷重，津波による波力と漂流物衝突荷重，余震荷重等を外力として入力し，部材の発生応力が許容限界値以下 と な る よ う 設 計 す る 。 解 析 モ デ ル 概 念 図 を 第 1-8 図 に 示す。
三次元的な荷重状態に対するフーチングの応力照査を実施する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

５条

添付２２-15津波時の解析モデルの概念図

余震＋津波時の解析モデルの概念図
第 1-8 図５条

解析モデル概念図
添付２２-16

地盤バネは「道路橋示方書・同解説

Ⅳ下部構造編（日本 道 路 協 会 ， 平 成 24 年 3 月 ）」 に 基 づ き 設 定 し ， 上 限 値 を有するバイリニア型とする。津波時及び余震＋津波時の地
盤バネは，本震による影響を考慮する。
地 盤 バ ネ 定 数 及 び 地 盤 バ ネ の 上 限 値 の 内 容 を 第 1-5 表 に示す。地盤バネ定数 4 種類と上限値 4 種類の値から，下記のとおり組合せることにより，各部位が安全側となる設計を行う。
・地盤による拘束度が高く上部工並びに上下部工接続部に対する負担が大きくなると考えられる最も高い剛性と最も大きい上限値の組合せによる構成式
・地盤の変形が大きくなり地中連続壁基礎に対して最も厳しくなると考えられる最も低い剛性と最も小さい上限値の組合せによる構成式

第 1-5 表地盤反力係数及び地盤バネの上限値

荷重条件

地盤反力係数上限値

津波時及び余 震 ＋津 波時

初期剛性 より
余 震 時 の収 束 剛 性 より
本 震 時 の収 束 剛 性 より
静弾性係数 よりピ ー ク強 度 （平 均 ）ピ ー ク 強 度 （-1 σ低 減 ）残 留 強 度 （平 均 ）残 留 強 度 （-1σ低 減 ）

本震及び余震による剛性低下を考慮した地盤バネの算定に用いる地盤の変形係数は，以下の式により算出する。

= 2 1＋： 地 盤 の 変 形 係 数 （ kN／ m 2 ）５条

添付２２-17

：動ポアソン比： 地 盤 の 本 震 及 び 余 震 時 の 収 束 剛 性 （ kN／ m 2 ）余震時荷重としては，余震時の一次元地盤応答解析により算定される応答変位分布を強制変位としてバネ端に載荷するとともに，地表面最大加速度より算定する設計震度を慣性力として考慮する。

5)

鉄筋コンクリートの設計方針
鉄筋コンクリートに要求される性能は，津波に対する止水性を確保することである。そのため，繰返し襲来する地
震及び津波荷重が作用した場合に対して弾性状態に留まる設計とする。
鉄筋コンクリート防潮壁の上部工は，下部工の地中連続壁 基 礎 に フ ー チ ン グ を 介 し て 連 結 さ れ ， 11m ～ 20m 程 度 の 延
長を 1 ブロックとして構築する。
結合部の設計については「道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編」に基づき行う。上部工である鉄筋コンクリートに配置される鉛直方向の主鉄筋をフーチングコンクリート内に，同示方書で規定される定着長以上埋め込むことで，鉄筋コンクリートとフーチングを結合させる。結合は剛結とする。
津波や漂流物の荷重は鉄筋コンクリートに直接的に作用し，下部工の地中連続壁基礎へ伝達される。なお，津波時における漂流物衝突荷重は防潮堤天端に作用するものとし
５条

添付２２-18

て考慮する。ブロック間には止水ジョイントを設けて止水性を確保する。
鉄筋コンクリートは，堤軸直交方向が弱軸方向になることから，壁下端を固定端とする鉛直方向の片持ち梁として，死荷重及び積雪の長期荷重，津波による波力と漂流物衝突
荷重，本震・余震荷重等を外力として入力し，部材の発生応力が許容限界値以下となるよう設計する。解析モデル概念 図 を 第 1-9 図 に 示 す 。

５条

添付２２-19

堤内側

堤外側

地震時慣性力（設計震度）

竪壁

慣性力による回転荷重
固定端

フーチング

本震時の解析モデルの概念図
堤内側

堤外側

漂流物
衝突荷重

津波荷重
竪壁

津波荷重及び漂流物衝突荷重による回転荷重
固定端

フーチング

津波時の解析モデルの概念図
堤外側

動水圧

堤内側

津波波力
竪壁

地震時慣性力（設計震度）
津波荷重，動水圧等及び慣性力による回転荷重
固定端

フーチング

余震＋津波時の解析モデルの概念図

第 1-9 図鉄筋コンクリートの解析モデル概念図

５条

添付２２-20

6)

止水ジョイント部の設計方針①

概要
鉄筋コンクリート防潮壁の上部工は，鉄筋コンクリート
からなるが，ひび割れ防止等の観点で一定間隔の施工ブロックを設定し，その境界に止水性を確保するための止水ジ
ョイント部を設ける。
止水ジョイント部は，地震時に構造物間の相対変位と，その後の津波や余震により構造物間の相対変位に対して止水性を確保するため，伸縮性を有するものとし，堤内側及び堤外側の両面に止水ゴム等を設置する。また，鋼管杭鉄
筋コンクリート防潮壁と地中連続壁タイプの鉄筋コンクリ
ート防潮壁等，異種構造物間の境界にも堤内側及び堤外側の両面に止水ゴム等を設置する。
なお，堤外側の止水ジョイント部には，止水ゴム等における漂流物防止対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を
設置する。

②

評価方針
止水ジョイント部の構造健全性評価については，基準地
震動ＳＳを用いた二次元有効応力解析及び津波荷重を用いた三次元静的フレーム解析により算出された変位量及び入力
津波を用い津波波圧式より算出した津波波圧に対し，止水
ゴム等の止水性が維持できることを確認し，止水ゴム等の仕様を設定する。
止 水 ジ ョ イ ン ト 部 の 設 計 フ ロ ー を 第 1-10 図 に 示 す 。
５条

添付２２-21

止水ゴム等の仕様は，津波波圧に耐え，構造物間の相対変位に追従して止水機能を維持できる材料を設定し，性能試験（漏水試験・変形試験※試験については「鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造成立性について」を参照）によってこれらを確認する。
また，止水ゴム等の取り付け部の鋼製アンカーに発生する応力が許容限界値以下であることを確認するとともに，止水ゴム等における漂流物衝突対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を設置し発生する曲げ及びせん断応力等が許容限界値度以下であることを確認する。
START

変位量の設定【以下のケースで最大変位量を選定】
・地震時：地盤の平均物性とばらつきを考慮したケースの相対変位を算出
・津波時：地震時残留変位と津波荷重作用時変位の和を算出【上記の変位量を基に合成変位量の算出】
X方向，Y方向，Z方向の３成分の相対変位を算出し、これらを合成した
最大変位を変位量と設定

津波波圧の設定

あ

※１

入力津波

止水ゴム等の仕様設定

性能試験
・変形量
・水圧 等

鋼製アンカー及び止水ゴム等の鋼製防護部材の仕様設定【許容限界値以下の確認】
鋼製アンカー：引張り,せん断,引抜き
鋼製防護部材：曲げ,引張り,せん断

NG※１：耐震設計，耐津波設計より算出された変位量OKEND

第 1-10 図

止水ジョイント部の設計フロー
５条

添付２２-22

2.

地中連続壁基礎に関する設計基準類
地中連続壁基礎に係る設計基準としては，道路橋示方書・同解説（ 公 益 社 団 法 人 日 本 道 路 協 会 ）， ま た 施 工 の 観 点 か ら の 基 準 と し て
地 中 連 続 壁 基 礎 工 法 施 工 指 針 （ 案 ）（ 地 中 連 続 壁 基 礎 協 会 ） に 代 表
される。
(1)

道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編（公益社団法人日本道路協 会 ： 平 成 24 年 3 月 ）道路橋下部構造の技術基準として，各種基礎の設計手法等がとりまとめられており，橋梁下部構造以外の土木構造物の基礎においても，同基準を参考として計画・設計している。

(2)

地 中 連 続 壁 基 礎 工 法 施 工 指 針 （ 案 ）（ 地 中 連 続 壁 基 礎 協 会 ： 平
成 14 年 7 月 ）道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編に基づいて設計された地中連続壁基礎の施工に適用される指針。地中連続壁基礎の品質を確保するための施工方法等が記載されており，これらを踏まえた設計とする必要がある。

５条

添付２２-23

添付資料２３

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の設計方針について５条

添付２３－1

目

1.

次

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の要求機能と設計方針
について

(1)

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）に要求される機能(2)

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）高さの設定方針

(3)

設計方針

2.

1)

構造概要

2)

設計手順

3)

設計荷重

4)

防潮壁・放水路・地中連続壁基礎の設計方針

5)

止水ジョイント部の設計方針

地中連続壁基礎に関する設計基準類

５条

添付２３－2

1.

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の要求機能と設計方針
について

(1)

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）に要求される機能
鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 （ 放 水 路 エ リ ア ） の 平 面 位 置 図 を 第 1-1 図 に ， 構 造 図 を 第 1-2 図 に 示 す 。 な お ， 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮壁（放水路エリア）については，地中連続壁基礎を下部工とし，放水路及び防潮壁を上部工とする。
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）に関する要求機能と設 計 評 価 方 針 に つ い て 第 1-1 表 に ， 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 （ 放水 路 エ リ ア ） の 評 価 対 象 部 位 を 第 1-3 図 に 示 す 。
津波防護施設として防潮壁に求められる要求機能は，繰返しの襲来を想定した遡上波に対して浸水を防止すること，基準地震動
ＳＳに対して要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力に対し，十分な構造強度を有することである。
上記の機能を確保するための性能目標は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮壁高さを確保するとともに，構造体の境界部等の止水性を維持し，基準地震動ＳＳに対して止水性を損なわない
構造強度を有した構造物とすることである。
また，既設の放水路については，基準地震動ＳＳを想定した設計がなされていないため，地震時に損壊し，襲来した津波が敷地内へ浸水することが懸念される。したがって，放水路エリアでは，既設の放水路を撤去した後，基準地震動ＳＳに対して構造成立性を確保できる放水路を新設し，防潮壁，放水路及び地中連続壁基
礎との一体化を図る。
なお，放水路からの津波の浸水を防ぐために放水路ゲートを設
５条

添付２３－3

置する。

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）

第 1-1 図５条

平面位置図

添付２３－4A

防潮壁
放 水 路 ゲート

上部工
（放 水 路 ，
防潮壁）

放水路

B

下部工
（地 中 連 続 壁 基 礎 ）B’A’

地中連続壁基礎

断面図

B-B’

A-A’

（ 単 位 ： mm ）注）仕様については今後の検討により変更の可能性がある。

第 1-2 図鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）構造図

５条

添付２３－5

止 水 ジョイント

上部工（放 水 路 ，防 潮 壁 ，
止 水 ジョイント部 ）

防潮壁

放水路

地中連続壁
基礎

防潮壁

開閉装置

下部工
（基 礎 地 盤 ，
地中連続壁基礎）放 水 路 ゲート

放水路
地中連続壁基礎

Z
基礎地盤
X

Z
Y

Y

X

Z
Y
止水ジョイント部

X

評価対象部位下部工
鉄筋コンクリート
防潮壁

第 1-3 図

上部工

役割

基礎地盤
地中連続壁基礎
放水路
防潮壁
止水ジョイント部

津波及び地震荷重に耐える構造躯体
津波及び地震荷重に耐える構造躯体
止水機能の保持
異種構造物間における止水機能の保持

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の評価対象部位

５条

添付２３－6

第 1-1 表

赤字：荷重条件
緑字：要求機能
青字：対応方針

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）に関する要求機能と設計評価方針

津波防護に関する施設は，津波の発生に伴い，津波防護対象設備がその安全性又は重大事故に対処するために必要な機能が損なわれる恐れがないような設計とする。「津波防護に関する施設の設計について」の要求機能，機能設計，構造強度設計を以下に示す。
施設
名

要求機能

機能設計

構造強度設計設計に用いる許容限界

要求機能

性能目標

機能設計方針性能目標

基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガイド
5.1 津 波 防 護 施 設 の 設 計
津波防護施設については，その構造に応じ，波力による侵食及び洗掘に対する抵抗性並びにすべり及び転倒に対する安定性を評価し，越流時の耐性にも配慮した上で，入力津波に対する津波防護機能が十分に保持できるよう設計すること。
(1)要 求 事 項 に 適 合 す る 設 計 方 針であることを確認する。
(2)設 計 方 針 の 確 認 に 加 え ， 入 力
津波に対して津波防護機能が十分保持できる設計がなされることの見通しを得るため，以下の項目について，設定の考え方を確認する。確認内容を以下に例示する。
①荷重組合せa)余 震 が 考 慮 さ れ て い る こ と 。
耐津波設計における荷重組合せ：常時＋津波，常時＋津波＋地震（余震）②荷重の設定a)津 波 に よ る 荷 重 （ 波 圧 ， 衝 撃力）の設定に関して，考慮する知見（例えば，国交省の暫定指針等）及びそれらの適用性。
b)余 震 に よ る 荷 重 と し て ， サ イ
ト特性（余震の震源，ハザー
ド）が考慮され，合理的な頻度，荷重レベルが設定される。
c)地 震 に よ り 周 辺 地 盤 に 液 状 化が発生する場合，防潮堤杭基礎に作用する側方流動力等の可能性を考慮すること。
③許容限界a)津 波 防 護 機 能 に 対 す る 機 能 保
持限界として，当該構造物全体の変形能力（終局耐力時の変形）に対して十分な余裕を有し，津波防護機能を保持すること。（なお，機能損傷に至った
場合，補修にある程度の期間が必要となることから，地震，津波後の再使用性に着目した許容限界にも留意する必要があ
る。）

・鉄筋コン
クリート防
潮壁（放水
路エリア）
は，地震後
の繰返しの
襲来を想定
した入力津
波に対し
て，余震，
漂流物の衝
突，風及び
積雪を考慮
した場合に
おいても，
津波防護施
設が要求さ
れる機能を
損なう恐れ
がないよ
う，津波に
よる浸水及
び漏水を防
止すること
が要求され
る。

・ 鉄 筋 コ ン ク リ
ー ト 防 潮 壁 （ 放水 路 エ リ ア ）は ， 地 震 後 の 繰
返 し の 襲 来 を 想
定 し た 遡 上 波 に
対 し ， 余 震 ， 漂
流 物 の 衝 突 ， 風
及 び 積 雪 を 考 慮
し た 場 合 に お いて も ， 想 定 さ れる 津 波 高 さ に 余
裕 を 考 慮 し た 防
潮 堤 高 さ の 設 定
及 び 構 造 体 の 境
界 部 等 へ の 止 水
処 置 に よ り 止 水
性 を 保 持 す る こと を 機 能 設 計 上の 性 能 目 標 と する。

・ 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁（放水路エリア）は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，①想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さ（浸水
高 さ T.P. ＋ 15.4m ～ T.P. ＋
17.9m に 余 裕 を 考 慮 し た 天 端 高
さ T.P. ＋ 20.0m ） の 設 定 に より，東二放水路上部に設置す
る設計とする。
②防潮壁は，鉄筋コンクリー
ト製の上部構造を地中連続壁
基礎によって，十分な支持性能を有する地盤に支持する設計とする。
③上部構造の異種構造物間との境界部は，波圧による変形に追随する止水性を確認した
止水ゴム等を設置することによる止水処置を講ずる設計とする。

・鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）
は，地震後の繰
返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鉄筋コンクリート製の上部構造
及び下部構造で構成し，津波後の再使用性を考慮し，主要な構
造部材の構造健全性を保持する設計とし，十分な支持性能を有する地盤に設置する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には，止水ゴ
ム等を設置して有意な漏えいを生じない設計とすることを構造
強度設計上の性能目標とする。

基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガイド
6.3 津 波 防 護 施 設 ， 浸 水 防 止 設
備等
津波防護機能を有する施設，浸水防止機能を有する設備及び敷地における津波監視機能を有す
る設備のうち建物及び構築物
は，常時作用している荷重及び運転時に作用する荷重と基準地震動による地震力の組合せに対して，当該建物・構築物が構造物全体としての変形能力（終局耐力時の変形）について十分な余裕を有するとともに，その施設に要求される機能（津波防護機能，浸水防止機能）を保持す
ること。

・鉄筋コン
クリート防
潮壁（放水
路エリア）
は，基準地
震動ＳＳに
対し，津波
防護施設が
要求される
機能を損な
う恐れがな
いよう，構
造物全体と
しての変形
能力（終局
耐力時の変
形）に対
し，十分な
構造強度を
有した構造
であること
が要求され
る。

・ 鉄 筋 コ ン ク リ
ー ト 防 潮 壁 （ 放水 路 エ リ ア ）は ， 基 準 地 震 動
Ｓ Ｓ に 対 し ， 主
要 な 構 造 部 材 の構 造 健 全 性 を 維
持 す る こ と で ，
津 波 時 の 止 水 性を 保 持 す る こ とを 機 能 設 計 上 の性 能 目 標 と する。

・ 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁（放水路エリア）は，基準地
震動ＳＳに対し，④鉄筋コンクリート製の耐性のある部材を使用することで止水性能を保持する設計とする。
⑤上部構造は，地中連続壁基
礎と鉄筋コンクリートで一体化させる構造とすることで変位を抑制し，止水性を保持す
る設計とする。
⑥上部構造の異種構造物間との境界部は，試験等により地震時の変形に追随し止水性を確認した止水ゴム等を設置することによる止水処置を講じる設計とする。

・鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）
は，基準地震動
ＳＳによる地震時荷重に対し，鉄筋コンクリート製の上部構造
及び下部構造で構成し，津波時においても主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするとともに，主要な構造体の境界部には，止水ゴ
ム等を設置して有意な漏えいを生じない設計とすることを構造
強度設計上の性能目標とする。

構造強度設計（評価方針）
基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，十分な支持性能を有する
地盤に支持される設計とするため，作用する押込力が許容支持力以下に留まることを確認する。

評価対象部位

応力等の
状態

損傷モード

基礎地盤

支持力

支 持 機 能 を 喪 失
する状態

下部工

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）

審査ガイド「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (I 共 通 編 ・
Ⅳ 下 部 構 造 編 )」 に 基 づ き 妥 当 な 安
全余裕を考慮した極限支持力以下とする。

【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。
【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である地中連続壁基礎が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

地中連続壁基礎

曲げ
せん断

部 材 が 弾 性 域 に
留 ま ら ず 塑 性 域に入る状態

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である放水路が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

放水路

曲げ
せん断

部 材 が 弾 性 域 に
留 ま ら ず 塑 性 域に入る状態

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である防潮壁が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

防潮壁

曲げ
せん断

部 材 が 弾 性 域 に
留 ま ら ず 塑 性 域
に入る状態

止水ゴム等

変形
引張り

有 意 な 漏 え い に
至 る 変 形 ， 引 張
りメーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以
下とする。

鋼製
アンカー

引張り
せん断
引抜き

部 材 が 弾 性 域 に
留 ま ら ず 塑 性 域に入る状態「各種合成構造設計指針・同解説」に基 づき 短期 許容 応力 度以 下とする。

止水ゴム等の鋼製防護部材

曲げ
引張り
せん断

部 材 が 弾 性 域 に
留 ま ら ず 塑 性 域に入る状態「鋼構造設計基準」に基づき短期許
容応力度以下とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構造体の境界部に設置する部材を有意な漏えいを生じない
変形に留める設計とするため，境界部に設置する止水ゴム，止水シートが有意な漏えいを生じない変形量以下であることを確認する。
また，止水ゴム等が止水性能を保持するための接続アンカーや鋼製防護部材は，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

※ T . P . ＋ 2 4 m 津 波 に つ い ては ，「 東 海 第 二 発 電 所

上
部
工

止
水
ジ
ョ
イ
ン
ト
部

重 大 事 故 等 対 処 設 備 に つ い て（ 別 添 資 料 － １ 基 準 津 波 を 超 え敷 地 に 遡 上 す る 津 波 に 対 す る 津 波 防 護 方 針 に つ い て） 」 で 記 載 。

５条 添付２３－7

(2)鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）高さの設定方針
敷地前面東側に位置する鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮壁高さを設定してい る 。 入 力 津 波 高 さ と 防 潮 壁 高 さ の 関 係 を 第 1-2 表 に 示 す 。

第 1-2 表入力津波高さと防潮壁高さの関係
敷地側面

敷地前面

敷地側面

北側

東側

南側

T.P.＋ 15.4m

T.P.＋ 17.9m

T.P.＋ 16.8m

防潮壁高さ

T.P.＋ 18.0m

T.P.＋ 20.0m

T.P.＋ 18.0m

設計裕度

2.6m

2.1m

1.2m

入力津波高さ（潮位のばらつ
き等考慮）

(3)

設計方針
1)

構造概要
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）では，地震荷
重，津波荷重及び漂流物衝突荷重等に対して構造成立性を確保する鉄筋コンクリートの防潮壁を構築し，敷地内への津波の浸水を防止する。防潮壁直下に構築する放水路は，
地震荷重や放水路を逆流する津波荷重に耐えるカルバート
構造とし，敷地内への浸水をゲートにより防止する。地中
連続壁基礎は，岩盤に壁厚以上根入れし，防潮壁及び放水路に作用する地震荷重や津波荷重等に耐える構造とする。
なお，地震荷重や津波荷重等に耐える構造とした防潮壁，
放水路及び地中連続壁基礎は，全て鉄筋コンクリートで一体化した構造とする。防潮壁には，隣接する鋼管杭で支持された鉄筋コンクリート壁との境界部に伸縮性を有する止
５条

添付２３－8

水ジョイント部を設置する。
防 潮 壁 の 形 状 は ， 上 部 厚 さ を 約 2m， 下 部 厚 さ を 約 6.5m とし て お り ， 構 造 物 全 体 の 平 面 寸 法 は 横 断 方 向 約 23m×縦 断 方
向 約 20m と す る 。 ま た ， 地 中 連 続 壁 基 礎 は ， 壁 厚 約 2.4m とな る 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト で 隔 壁 及 び 側 壁 を 構 築 し ， T.P. 約 －60m に 分 布 す る 岩 盤 に 支 持 さ せ る 。

2)

設計手順
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の耐震・耐津波評価は，津波防護施設であること，Ｓクラスの設計基準
対 象 施 設 で あ る こ と を 踏 ま え ， 第 1-3 表 に 示 す 鉄 筋 コ ン ク リ
ート防潮壁（放水路エリア）の評価項目に従い，各構造部
材の構造健全性評価を行う。
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の構造健全性
及 び 支 持 性 能 評 価 の 検 討 フ ロ ー を 第 1-4 図 に ,検 討 モ デ ル と
評 価 フ ロ ー を 第 1-5 図 に 示 す 。

５条

添付２３－9

第 1-3 表

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の評価項目

構造強度設計設計に用いる許容限界
評価対象部位

応力等の状態支持力「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 (I 共 通 編 ・ Ⅳ 下 部 構 造 編 )」 に 基 づ
き妥当な安全余裕を考慮した極限支持力以下とする。

曲げ
せん断【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

曲げ
せん断【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

防潮壁

曲げ
せん断

【基準地震動ＳＳ・基準津波に対して】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「コンクリート標準示方書【構造性能照査編】」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

止水ゴム等

変形
引張り

メーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

鋼製
アンカー

引張り
せん断
引抜き

「各種合成構造設計指針・同解説」に基づき短期許容応力度以下とする。

止水ゴム等の鋼製防護部材

曲げ
引張り
せん断「鋼構造設計基準」に基づき短期許容応力度以下とする。

基礎地盤
下部工

地中連続壁基礎

放水路

上
部
工

止
水
ジ
ョ
イ
ン
ト
部

５条

添付２３－10

START

要求機能の設定

許容限界値の設定

鉄筋コンクリートの設計
一次元地盤応答解析
防潮壁，放水路，地中連続壁基礎
の仕様設定

（本震時）
地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

（津波時，
余震+津波時）耐震設計（本震時）
・二次元有効応力解析

耐津波設計（津波時，余震+津波時）
・二次元静的フレーム解析（応答変位法）加速度（設計震度）
地盤変位【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力NG

OK
止水ジョイント部の設計
変形量

変形量の設定止水ジョイント部の仕様設定

性能試験

NG

【許容限界値以下の確認】・引張り,せん断,引抜き(鋼製アンカー)
・曲げ,引張り,せん断(鋼製防護部材)
OK
END： 解析データの受渡しフローを示す

第 1-4 図鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の

構造健全性及び支持性能評価の検討フロー

５条

添付２３－11

第 1-5 図

鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）の検討モデルと評価フロー

５条 添付２３－12

3)

設計荷重
設計に用いる荷重の組合せを以下に示す。
①基準地震動ＳＳによる地震荷重②基準津波荷重＋漂流物衝突荷重③余震＋基準津波荷重④ T.P.＋ 24m 津 波 荷 重 ＋ 漂 流 物 衝 突 荷 重⑤ 余 震 ＋ T.P.＋ 24m 津 波 荷 重※ T.P.＋ 24m 津 波 は 第 四 十 三 条 対 応 事 項 で あ る が ， 上 部 工 の 耐 津
波設計における影響が大きいため本資料に記述する。

4)

防潮壁・放水路・地中連続壁基礎の設計方針
防潮壁は，津波に対する止水性を確保する必要がある。
また，放水路及び地中連続壁基礎は，地震及び津波の荷重に対する基礎として防潮壁からの荷重を支持する必要がある。そのため，各部位は鉄筋コンクリートで一体化した構造とし，繰返し襲来する地震及び津波荷重が作用した場合に対して弾性状態に留まる設計とする。また，設計荷重によって基礎に発生する押込力が，基礎を支持する基礎地盤の極限支持力以内にとどまる設計とする。
地中連続壁基礎から立ち上がる鉛直方向の主鉄筋を放水路の底版コンクリート内に，道路橋示方書で規定される定着長以上埋め込むことで，地中連続壁基礎と放水路を一体化させる。
本震時では液状化を精緻に評価するために二次元有効応
力解析，津波時及び津波＋余震時では二次元静的フレーム
５条

添付２３－13

解析を実施し，躯体に発生する断面力を用いた応力度照査を実施するとともに，基礎に作用する地盤反力を用いた支持力照査を実施する。

５条

添付２３－14①

耐震設計（二次元有効応力解析）
設計対象構造物～地盤の連成系モデルによる二次元地震
応答解析を行い，本震時の部材健全性及び基礎地盤健全性を確認する。地震応答解析については，地盤の有効応力の変化の影響を反映した地震時地盤挙動を求めることができる有効応力解析法を用いることとし，液状化の影響を保守的に評価するため，地下水位を地表面に設定した検討を実施する。解析により得られる部材の発生断面力に基づく鉄筋コンクリートの各照査対象応力が許容限界値以下及び基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下となるよう設計する。
液 状 化 強 度 特 性 に つ い て は ， 平 均 － 1σ の 値 を 用 い る こ とで保守性を考慮する。さらに，地質分布の不確かさに着目し，原地盤の液状化強度特性を適用した基準地震動ＳＳによる解析の結果のうち，最も厳しいケースにおいて，より一層保守的な検討を目的に，液状化検討対象層である全ての砂層・礫層に対して豊浦標準砂の液状化強度特性を与える
ことで，強制的に液状化させる条件を仮定した解析モデルについても検討する。
なお，有効応力の変化に伴う構造物の周面摩擦力の変化
は，有効応力の関数である地盤の剛性及び強度の変化によって自動的に考慮される。

ａ．解析モデルの作成
地質断面図を反映して解析モデルを作成する。鉛直方向５条

添付２３－15

は 新 第 三 系 地 盤 で あ る 久 米 層 が T.P.－ 60m 近 傍 で 出 現 す る た
め ， T.P. － 100m ま で モ デ ル 化 す る 。 水 平 方 向 は 地 中 連 続 壁
基 礎 を 中 心 に 左 右 150m ま で モ デ ル 化 す る 。 地 震 応 答 解 析 は
堤軸方向及び軸直交方向に対して実施し，躯体は線形梁要素又は線形平面要素でモデル化する。地盤はマルチスプリ
ング要素でモデル化した非線形要素とし，地下水位以深には間隙水要素を配置する。
地中連続壁基礎は，基礎の断面二次モーメント等を考慮
す る た め の 縦 梁 （ 構 造 弾 性 梁 ）， コ ン ク リ ー ト の 平 面 保 持 を考慮するための横梁（仮想剛梁）でモデル化する。また，構造物と周辺地盤の境界部における滑動及び剥離を考慮するため，構造物周面にジョイント要素を配置する。なお，
放水路ゲートは，地震荷重に対して防潮壁を支持する構造部材として評価せず，重量のみを付加質量として考慮する。
堤軸直交方向及び堤軸方向の地震応答解析モデル概念図を 第 1-6 図 に 示 す 。

５条

添付２３－16

防潮壁
地中連続壁基礎
du

放水路
du

Ag2

As

Ac

Ag2
As

As
Ac

Ac

As

As
As

As

Ag1

Ag1
Km

堤軸直交方向モデル概念図
防潮壁
放水路

地中連続壁基礎
du

Ag2
As

Ac

As

As

As

Ac

Ac
As

du

Ag2

As
Ac

Ag1

As
Ag1

Km

堤軸方向モデル概念図

第 1-6 図地震応答解析モデル概念図
５条

添付２３－17

ｂ．地震応答解析
二次元有効応力解析により，躯体及び周辺地盤の応答値を算定する。入力地震動は，一次元波動論により，東海第二 発 電 所 の 解 放 基 盤 表 面 深 度 で あ る T.P.－ 370m か ら T.P.－
100m ま で を モ デ ル 化 し た 剥 ぎ 取 り 地 盤 モ デ ル を 用 い て ， 一
次 元 波 動 論 に よ り T.P.－ 100m 位 置 で 評 価 し た 地 震 動 （ 2E）
を用いる。

ｃ．照査
(a) 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト に 対 す る 照 査
地震応答解析により算定された防潮壁，放水路及び地中
連続壁基礎の発生断面力を用いて，曲げモーメント・軸力に対する照査，及びせん断に対する照査を行い，許容限界値以下であることを確認する。

(b) 基 礎 地 盤 に 対 す る 照 査
地震応答解析により算定された基礎に作用する地盤反力を用いて支持力に対する照査を行い，極限支持力以下であることを確認する。

５条

添付２３－18②

耐津波設計（二次元静的フレーム解析）
防潮壁，地中連続壁基礎及び放水路（頂版・底版）を線形梁要素，放水路（中壁・側壁）を線形平面要素でモデル化する。
地中連続壁基礎は，基礎の断面二次モーメント等を考慮
す る た め の 縦 梁 （ 構 造 弾 性 梁 ）， コ ン ク リ ー ト の 平 面 保 持 を考慮するための横梁（仮想剛梁）でモデル化し，地盤バネを接続した二次元静的フレーム解析を実施する。なお，防潮壁背面の放水路ゲートについては，津波荷重に対して防潮壁を支持する構造部材として評価せず，重量のみを付加
質量として考慮する。防潮壁は放水路頂版に結合した梁部材として評価を行う。
死荷重及び積雪の長期荷重に加え，津波時では津波による波力を作用させるとともに，漂流物衝突荷重を防潮壁天端高さに作用させる。また，津波＋余震時では余震荷重等を設計荷重として考慮し，部材の発生断面力が許容限界値
以下及び基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下となる
よう設計する。検討方向は，津波荷重の作用方向である堤
軸直交方向とする。なお，堤軸方向については，余震荷重
は津波荷重と直交する方向であること，及び本震荷重より小さい荷重であること，並びに基準地震動ＳＳ時に概ね弾性範囲内であることを確認することから，本震時の評価に包絡される。
津 波 時 の 解 析 モ デ ル 概 念 図 を 第 1-7 図 に ， 余 震 ＋ 津 波 時 の
解 析 モ デ ル 概 念 図 を 第 1-8 図 に 示 す 。
５条

添付２３－19

第 1-7 図

第 1-8 図解 析 モ デ ル 概 念 図 (津 波 時 )解 析 モ デ ル 概 念 図 (余 震 ＋ 津 波 時 )５条

添付２３－20

地 盤 バ ネ は ，「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 Ⅳ 下 部 構 造 編 （ 日
本 道 路 協 会 ， 平 成 24 年 3 月 ）」 に 基 づ き 設 定 し ， 上 限 値 を有するバイリニア型とする。津波時及び余震＋津波時の地
盤バネは，本震による影響を考慮する。
地 盤 バ ネ 定 数 及 び 地 盤 バ ネ の 上 限 値 の 内 容 を 第 1-4 表 に示す。地盤バネ定数 4 種類と上限値 4 種類の値から，下記のとおり組合せることにより，各部位が安全側となる設計を行う。
・地盤による拘束度が高く上部工並びに上下部工接続部に対する負担が大きくなると考えられる最も高い剛性と最も大きい上限値の組合せによる構成式
・地盤の変形が大きくなり地中連続壁基礎に対して最も厳しくなると考えられる最も低い剛性と最も小さい上限値の組合せによる構成式

第 1-4 表地盤反力係数及び地盤バネの上限値

荷重条件

地盤反力係数

上限値

津波時
及び
余震＋津波
時

初期剛性より
余震時の収束剛性より
本震時の収束剛性より
静弾性係数よりピーク強度（平均）ピ ー ク 強 度 （ － 1σ 低 減 ）
残留強度（平均）残 留 強 度 （ － 1σ 低 減 ）

本震及び余震による剛性低下を考慮した地盤バネの算定に用いる地盤の変形係数は，以下の式により算出する。

= 2 1＋： 地 盤 の 変 形 係 数 （ k N／ m 2 ）５条

添付２３－21

：動ポアソン比： 地 盤 の 本 震 及 び 余 震 時 の 収 束 剛 性 （ kN／ m2）

余震時荷重としては，余震時の一次元地盤応答解析により算定される応答変位分布を強制変位としてバネ端に載荷するとともに，地表面最大加速度より算定する設計震度を慣性力として考慮する。

5)

止水ジョイント部の設計方針①

概要
鉄筋コンクリート防潮壁（放水路エリア）と鋼管杭鉄筋
コンクリート防潮壁との異種構造物間の境界に止水ジョイントを設置する。
止水ジョイント部は，地震時に構造物間の相対変位と，その後の津波や余震により構造物間の相対変位に対して止水性を確保するため，伸縮性を有するものとし，堤内側及び堤外側の両面に止水ゴム等を設置する。
また，堤外側の止水ジョイント部には，止水ゴム等における漂流物防止対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を
設置する。

②

評価方針
止水ジョイント部の構造健全性評価については，基準地
震動ＳＳを用いた二次元有効応力解析及び津波荷重を用いた二次元静的フレーム解析により算出された変位量及び入力
５条

添付２３－22

津波を用い津波波圧式より算出した津波波圧に対し，止水
ゴム等の止水性が維持できることを確認し，止水ゴム等の仕様を設定する。
止 水 ジ ョ イ ン ト 部 の 設 計 フ ロ ー を 第 1-9 図 に 示 す 。
津波波圧に耐え，構造物間の相対変位に追従して止水機能を維持できる材料を設定し，性能試験（漏水試験・変形試験※試験については「鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造成立性について」を参照）によってこれらを確認す
る。
また，止水ゴム等の取り付け部の鋼製アンカーに発生する応力が許容限界値以下であることを確認するとともに，止水ゴム等における漂流物衝突防止対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を設置し発生する曲げ及びせん断応力等が許容限界値以下であることを確認する。

５条

添付２３－23

START

変位量の設定【以下のケースで最大変位量を選定】
・地震時：地盤の平均物性とばらつきを考慮したケースの相対変位を算出
・津波時：地震時残留変位と津波荷重作用時変位の和を算出【上記の変位量を基に合成変位量の算出】
X方向，Y方向，Z方向の３成分の相対変位を算出し、これらを合成した
最大変位を変位量と設定

あ

※１

入力津波

津波波圧の設定止水ゴム等の仕様設定

性能試験
・変形量
・水圧 等

鋼製アンカー及び止水ゴム等の鋼製防護部材の仕様設定【許容限界値以下の確認】
鋼製アンカー：引張り,せん断,引抜き
鋼製防護部材：曲げ,引張り,せん断

NG※１：耐震設計，耐津波設計より算出された変位量OKEND

第 1-9 図止水ジョイント部の設計フロー

５条

添付２３－24

2.

地中連続壁基礎に関する設計基準類
地 中 連 続 壁 基 礎 に 係 る 設 計 基 準 と し て は ，「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解説 」（ 公 益 社 団 法 人 日 本 道 路 協 会 ）， ま た 施 工 の 観 点 か ら の 基 準 とし て 「 地 中 連 続 壁 基 礎 工 法 施 工 指 針 （ 案 ）」（ 地 中 連 続 壁 基 礎 協 会 ）に代表される。
(1)

道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編（公益社団法人日本道路協 会 ： 平 成 24 年 3 月 ）道路橋下部構造の技術基準として，各種基礎の設計手法等がとりまとめられており，橋梁下部構造以外の土木構造物の基礎においても，同基準を参考として計画・設計している。

(2)

地 中 連 続 壁 基 礎 工 法 施 工 指 針 （ 案 ）（ 地 中 連 続 壁 基 礎 協 会 ：平 成 14 年 7 月 ）道路橋示方書・同解説Ⅳ下部構造編に基づいて設計された地中連続壁基礎の施工に適用される指針である。地中連続壁基礎の品質を確保するための施工方法等が記載されており，これらを踏まえた設計とする。

５条

添付２３－25

添付資料２４

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の設計方針について５条 添付２４－1

目

次

１．防潮堤の要求機能と性能目標について(1)防潮堤に要求される機能(2)鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤高さの設定方針(3)設計方針
1) 構造概要
2) 上部工の構造概要
3) 設計手順4) 設計荷重5)

鋼管杭及び鋼管杭基礎の設計方針

6) 上部工の設計方針
7)

止水ジョイント部の設計方針

8)

防潮壁間の相互の支圧力に関する設計方針

9)

地盤高さの嵩上げ（改良体）の設計方針

10)

表層地盤改良及びシートパイルの設定方針

11)

防潮壁の地山寄り付き部における設定方針

12)

防潮壁底部の地盤根入れ長の設定方針

13)

構内排水路と防潮壁の交差部の設計方針

14)

海水引込み管と防潮壁の交差部の設定方針

15)

東海発電所の取水路・放水路と防潮壁の横断部の設定方針

16)

構造物評価における地下水位の設定方針

2. 施工実績（本設杭構造）

５条 添付２４－2

3. 構造成立性評価(1) 代表断面の選定(2) 代表地震波の選定(3)

地震時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元有効応力解析）(4)

地震時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元有効応力解析（断面：地点③，横断・縦断方向））(5)

地震時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元有効応力解析（岩盤
傾斜部））

(6)

地震時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元有効応力解析（岩盤傾斜部，豊浦標準砂を仮定））(7)

岩盤傾斜部における地震動の増幅特性及び振動特性による挙動(8)津波時及び重畳時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元フレーム
解析）

(9)

上部工の成立性検討結果（二次元梁バネモデル解析）(10)

上部工の成立性検討結果（静的三次元 FEM 解析）(11)

地盤高さの嵩上げ部及び表層改良体の成立性検討結果(12)

止水ジョイント部の成立性検討結果(13) まとめ(14)

部材の安全余裕について（参考資料１）敷地内の地下水位の上昇を仮定した場合における防潮堤への影響
評価について
（参考資料２）鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の各設計対象の照査に用いる解析手法について５条 添付２４－3

1.

防潮堤の要求機能と性能目標について(1)

防潮堤に要求される機能
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の平面位置図を第 1-1 図に，鋼管杭鉄筋コン

クリート防潮壁に関する要求機能と設計評価方針について第 1-1 表に，評価対
象部位を第 1-2 図に示す。
津波防護施設として防潮堤に求められる要求機能は，繰返しの襲来を想定した遡上波に対して浸水を防止すること，基準地震動ＳＳに対して要求される機能を損なう恐れがないよう，構造物全体としての変形能力に対し十分な構造強度を有することである。
上記の機能を確保するための性能目標は，遡上津波に対して余裕を考慮した防潮堤高さを確保するとともに構造体の境界部等の止水性を維持し，基準
地震動ＳＳに対して止水性を損なわない構造強度を有した構造物とすることである。

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁

第 1-1 図

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁位置図

５条 添付２４－4

【鉄筋コンクリート】
・津波荷重，漂流物荷重等に対し構造躯体として耐える。
・津波による浸水を防止する。

【鋼管杭】
・ 地震や津波等による荷重に対し構造躯体として耐える。

【表層改良体】• 津波による防潮壁前面地盤の洗掘やボイリングを防止する。

【シートパイル】• 地中から堤内側への浸水を防止する。

【地盤高さの嵩上げ】• 津波等の水平荷重が防潮壁に作用する
際，防潮壁背面で受働抵抗を与える。

【止水ジョイント部】・ 地震時や津波時の変形に追従し，防潮
壁間や異種構造物間の浸水を防止する。

第 1-2 図

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の評価対象部位

５条 添付２４－5

第 1-1 表

赤字：荷重条件
緑字：要求機能
青字：対応方針

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁に関する要求機能と設計評価方針

津波防護に関する施設は，津波の発生に伴い，津波防護対象設備がその安全性又は重大事故に対処するために必要な機能が損なわれるおそれがないような設計とする。
「津波防護に関する施設の設計について」の要求機能，機能設計，構造強度設計を以下に示す。
施
設
名

要求機能

機能設計

構造強度設計機能設計方針性能目標

基準津波及び耐津波設計方針に係る審査ガ
イド
5.1 津波防護施設の設計
津波防護施設については，その構造に応じ，波力による侵食及び洗掘に対する抵抗性並びにすべり及び転倒に対する安定性を評価し，越流時の耐性にも配慮した上で，入力津波に対する津波防護機能が十分に保持できるよう設計すること。
(1)要求事項に適合する設計方針であることを確認する。
(2)設計方針の確認に加え，入力津波に対して津波防護機能が十分保持できる設計がなされることの見通しを得るため，以下の項目について，設定の考え方を確認する。
確認内容を以下に例示する。
① 荷重組合せa)余震が考慮されていること。耐津波設計
における荷重組合せ：常時＋津波，常時＋
津波＋地震（余震）② 荷重の設定a)津波による荷重（波圧，衝撃力）の設定に関して，考慮する知見（例えば，国交省の暫定指針等）及びそれらの適用性。
b)余震による荷重として，サイト特性（余震の震源，ハザード）が考慮され，合理的な頻度，荷重レベルが設定される。
c)地震により周辺地盤に液状化が発生する
場合，防潮堤基礎杭に作用する側方流動力等の可能性を考慮すること。
③ 許容限界a)津波防護機能に対する機能保持限界として，当該構造物全体の変形能力（終局耐力時の変形）に対して十分な余裕を有し，津波防護機能を保持すること。（なお，機能損傷に至った場合，補修にある程度の期間が必要となることから，地震，津波後の再使用性に着目した許容限界にも留意する必要がある。）

・鋼管杭鉄筋コ
ンクリート防潮壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した入力津波に対して，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがな
いよう，津波による浸水及び漏水を防止することが要求される。

・鋼管杭鉄筋コン
クリート防潮壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，
余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤
高さの設定及び構造体の境界部等への止水処置により止水性を保持することを機能設計上の性能目標とする。

・鋼管杭鉄筋コ
ンクリート防潮壁は，基準地震
動ＳＳに対し，
津波防護施設が要求される機能を損なう恐れがないよう，構造
物全体としての変形能力（終局
耐力時の変形）に対し，十分な構造強度を有した構造であることが要求される。

・鋼管杭鉄筋コン
クリート防潮壁は，基準地震動Ｓ
Ｓに対し，主要な構造部材の構造健
全性を維持することで，津波時の止水性を保持することを機能設計上の性能目標とする。

・鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は，
地震後の繰返しの襲来を想定した遡上波に対し，余震，漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した場合においても，①想定される津波高さに余裕を考慮した防潮堤高さ（浸水高さ T.P.＋15.4m～
T.P.＋17.9m に余裕を考慮した天端高さ
T.P.＋18.0m～T.P.＋20.0m）の設定により，敷地を取り囲むように設置する設計とする。
②防潮堤の上部工は，原則として 5 本の上部構造の天端から連続する鋼製の杭を鉄筋コンクリートで一体化させた壁を構築し，止水性を保持する設計とする。
③防潮壁は，鉄筋コンクリート製の上部構造を上部構造の天端から連続する鋼製の杭で，十分な支持性能を有する
地盤に支持する設計とする。
④上部構造の内側の地盤高さを嵩上げすることにより止水性を保持する設計とする。
⑤上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，波圧による変形に追随する止水性を確認した止水ゴム等を設置することによる止水処置を講ずる設計とする。
⑥津波の波力による浸食や洗掘，地盤内からの浸水に対して耐性を有する表層改良により，止水性を保持する設計とする。

・鋼管杭鉄筋コンクリー
ト防潮壁は，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，鋼製の杭，鉄筋コンクリート製の上部構造，地盤高さの嵩上げ，セメント系の表層改良体で構成し，津波
後の再使用性を考慮し，主要な構造部材の構造健全性を保持する設計とし，十分な支持性能を有する地盤に設置する設計とするとともに，主要な構造体の境界部や防潮壁
前面の地盤には，止水ゴ
ム等や表層改良体を設置し，有意な漏えいを生じない設計とすることを構
造強度設計上の性能目標とする。

基準地震動及び耐震設計方針に係る審査ガ
イド
6.3 津波防護施設，浸水防止設備等
津波防護機能を有する施設，浸水防止機能を有する設備及び敷地における津波監視機能を有する設備のうち建物及び構築物は，常時作用している荷重及び運転時に作用す
る荷重と基準地震動による地震力の組合せに対して，当該建物・構築物が構造物全体としての変形能力（終局耐力時の変形）について十分な余裕を有するとともに，その施設に要求される機能（津波防護機能，浸水防止機能）を保持すること

・鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は，
基準地震動ＳＳに対し，⑦鋼製や鉄筋コンクリート製の耐性のある部材を使用することで止水性能を保持する設計とする。
⑧上部構造は，杭を梁で連結させる構造とすることで変位を抑制し，鉄筋コ
ンクリートによる止水性を保持する設計とする。
⑨上部構造の施工境界部や異種構造物間との境界部は，試験等により地震時の変形に追随し止水性を確認した止水ゴム等を設置することによる止水処置を講じる設計とする。
⑩上部構造の内側の地盤高さの嵩上げが地震時に滑動・内部すべりを起こさない幅や強度を確保することで，津波時における止水性を保持する設計とする。
⑪表層改良は，セメント系の改良体とすることで，地震時に損壊しない設計とする。
⑫シートパイルは，鋼材を連結し連続する構造とし，ボイリングによる地中からの止水性を保持する設計とする。

設計に用いる許容限界

構造強度設計（評価方針）

・鋼管杭鉄筋コンクリー
ト防潮壁は，基準地震動
ＳＳによる地震時荷重に対し，鋼製の杭，鉄筋コ
ンクリート製の上部構
造，地盤高さの嵩上げ，
セメント系の表層改良体で構成し，津波時においても主要な構造部材の構
造健全性を保持する設計とするとともに，主要な構造体の境界部や防潮壁
前面の地盤には，止水ゴ
ム等や表層改良体を設置し，有意な漏えいを生じない設計とすることを構
造強度設計上の性能目標とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，十分な支持性能を有する地盤に支持される設計とするため，作用する押し込み力や引抜力が許容支持力以下に留まることを確認する。
基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構
造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼管杭が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

評価対象部位

基礎地盤

鋼管杭

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構
造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鉄筋コンクリートが，おおむ
ね弾性状態に留まることを確認する。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構
造部材の構造健全性を保持する設計とするために，構造部材である鋼管杭が，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，主要な構
造体の境界部に設置する部材を有意な漏えいを生じない変形に留める設計とするため，境界部に設置するゴムジョイント，シートジョイントが有意な漏えいを生じない変形量以下であることを確認する。
また，止水ゴム等が止水性能を保持するための接続アンカーや鋼製防護部材は，おおむね弾性状態に留まることを確認する。

鉄筋コンクリート（鉄筋コンクリート梁壁）

応力等の状態

支持力

損傷モード

支持機能を喪失する状態「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」を踏まえ，妥当な安全余裕を考慮した極限
支持力以下とする。

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」を踏まえた短期許容応力度以下とする。
【T.P.＋24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とす
る。

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅴ耐震設計編)」を踏まえた短期許容応力度以下とする。
（コンクリート標準示方書【構造性能照査編】でも確認。）【T.P.＋24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅴ耐震設計編)」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とす
る。

曲げ，
せん断

鋼管杭
（鋼管鉄筋コンクリート）

曲げ，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」及び「鉄骨鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説」を踏まえた短期許容応力度以下とする。
【T.P.＋24m 津波に対して】「道路橋示方書・同解説(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造編)」及び「鉄骨鉄筋コンクリート造配筋指針・同解説」を踏まえた降伏応力度・せん断強度以下
とする。

止水ゴ
ム等

変形，
引張り

有意な漏えいに至る変形，引張りメーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

鋼製
アンカ
ー

引張り，
せん断，
引抜き

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「各種合成構造設計指針・同解説」を踏まえた短期許容応力度以下とする。

止水ゴム
等の鋼製
防護部材

曲げ，
引張り，
せん断

部材が弾性域に留まらず塑性域に入る状態「鋼構造設計基準」を踏まえた短期許容応力度以下とする。

「道路橋示方書・同解説(I 共通編・Ⅳ下部構造編)」及び「耐津波設計に係る工認審査ガイド」
を踏まえ，妥当な安全余裕を考慮した受働せん断面方向等のせん断耐力以内とする。

止水ジョイント部

性能目標

上部工

要求機能

下部工

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁

審査ガイド

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，地盤として滑動しない抵抗性を保持する設計とするため，地盤高さの嵩上げ部底面が滑動しないこと及び受働崩壊角にすべりが発生しないことを確認する。

地盤高さの嵩上げ
（改良体）

せん断

地盤高さの嵩上げ部の底面が滑動に至る状態，
上部構造背面の地盤がすべりに至る状態

基準地震動ＳＳによる地震時荷重，地震後の繰返しの襲来を想定した津波荷重，余震や漂流物の衝突，風及び積雪を考慮した荷重に対し，洗掘防止対策やボイリング対策としての機能を保持するため，表層改良体にせん断破壊が生じないことを確
認する。

表層改良体

せん断

表層改良体がせん断破壊に至る状態

妥当な安全余裕を考慮したせん断強度以下とする。

基準地震動ＳＳによる地震時荷重に対し，ボイリン
グ対策としての機能を保持するため，シートパイ
ルにせん断破壊が生じないことを確認する。

シートパイル

せん断

部材がせん断破
壊に至る状態

妥当な安全余裕を考慮したせん断強度以下とする。

※構造成立性を確認するための地震動は，基準地震動のうち構造物への影響が大きいことを確認した 2 波（ＳＳ－Ｄ１及びＳＳ－３１）とする。
※T.P.＋24m 津波については，「東海第二発電所 重大事故等対処設備について（別添資料－１ 基準津波を超え敷地に遡上する津波に対する津波防護方針について）」で記載。

５条 添付２４－6

(2)鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤高さの設定方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は，津波遡上高さに対して余裕をもった防潮堤高さを設定している。入力津波高さと防潮堤高さの 関 係 を 第 1-2 表 に 示 す 。
第 1-2 表入力津波高さと防潮堤高さの関係
敷地側面

敷地前面

敷地側面

北側

東側

南側

T.P.＋ 15.4m

T.P.＋ 17.9m

T.P.＋ 16.8m

防潮堤高さ

T.P.＋ 18.0m

T.P.＋ 20.0m

T.P.＋ 18.0m

設計裕度

2.6m

2.1m

1.2m

入力津波高さ（潮位のばらつ
き等考慮）

(3)

設計方針
1)

構造概要
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は，鋼管杭を地盤に対して一列に打設し，上部工は鋼管杭と鉄筋コンクリートを連結させ設置する。
上部工は，下部工の鋼管杭から上部工に連続する鋼管杭を鉄筋コンクリートで被覆した部材と，堤外側に設置する鉄筋を密に配置した鉄筋コンクリート梁壁部材で構成される。これら部材を鉄筋で強固に一体化した鋼管杭 5 本を 1 ブ
ロックとした壁体を連続して設置する。このブロック間の境界には，止水性を確保するための止水ゴム等を設置する。
また，防潮壁の堤内側には，津波による波力低減を目的とした改良体による地盤高さの嵩上げを行うとともに，洗掘防止対策やボイリング対策として，堤内・外の表層部の地盤改良を実施する。
５条 添付２４－7

鋼 管 杭 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮 壁 の 構 造 概 要 を 第 1-3 図 に ，構 成 部 材 と そ の 役 割 を 第 1-3 表 に 示 す 。
な お ， 現 在 設 定 し て い る 材 料 の 仕 様 に つ い て は 第 1-4 表 のとおりであるが，今後の詳細設計で仕様変更が想定される。

表層改良体
地盤改良
qu=1,000kN/m2

鋼管杭Φ2,500ｔ=
管Φ
杭2 ,φ
2ｔ
, 5=3
00
3 557M570）(0S）M 5 7 0 )
鋼鋼
管杭
50 0
5 35（S（t S=M

表層改良体
地盤改良
qu=1,000kN/m2

鋼管杭Φ2,500ｔ=
鋼 管 杭 φ 2 , 5 0 0 35（St = 3 5 M570）(SM570)鋼 管 杭 φ 2,500 t=35(SM570)

鋼管杭Φ2,500ｔ= 35（S M570）（ 単 位 ： mm）

注）仕様については今後の検討で多少変更が想定される

第 1-3 図

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造概要図（正面図及び断面図）

５条 添付２４－8

第 1-3 表構成部材と役割

構造部位

部位の役割

鉄筋コン

外部からの地震荷重，津波荷重，漂流物荷重等を鋼管杭に確実クリートに伝達し，防潮壁としての機能を維持する。

止水ジョ

上部工の施工ブロック間に生じる変位に追従し，津波荷重に対イント部して十分な耐性を持ち，防潮壁としての機能を維持する。

上部工

上部工

鉄筋コンクリートから伝達される荷重を支持地盤に確実に伝達

鋼管杭

し，防潮壁としての機能を維持する。

下部工
地 盤 高 さ の 嵩 上 げ

上部工から伝達される荷重に抵抗し，防潮壁の変位を抑制す

（改良体）

る。
防潮壁堤外側においては，津波荷重に対して十分な耐性を持ち洗掘防止としての機能を維持する。防潮壁堤内側においては，

表層改良体

地震時における地盤高さの嵩上げ部の沈下を抑制し，防潮壁としての機能を維持する。
津波時における堤外側の水位上昇を想定したボイリング対策とシートパイル

し，地中部から堤内側への浸水を防止する。

第 1-4 表
材

材料仕様

料

仕

様

敷 地 前 面 東 側 ： φ 2500mm， t＝ 35mm， 40mm
1

鋼管杭（ SM570）2

コンクリートf’ ck＝ 40N/mm２

3

鉄

SD490

4

頭付きスタッド

fy＝ 235N/mm２ （ JIS B 1198）5

ゴムジョイント

クロロプレンゴム

6

シートジョイント7

アンカーボルト

敷 地 側 面 北 ・ 南 側 ： φ 2000mm， t＝ 35mm（ SM570）

8
9
10

筋

止水ゴム等の鋼製防護部
材

塩化ビニルシート，合成繊維織布（ポリエステ
ル）SS400， SUS304
SS400

シートパイル（鋼矢板）SY295

表層改良体，地盤高さのセ メ ン ト 改 良 qｕ ＝ 1000kN/m２

嵩上げ（改良体）

浸透固化改良（原地盤密度と同じ）注）仕様については今後の検討で多少変更が想定される

５条 添付２４－92)

上部工の構造概要
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の上部工は，下部工の鋼管杭から上部工に連続する鋼管を被覆した①被覆型の鋼管
コンクリート構造の柱部材（以下，鋼管鉄筋コンクリートという）及びその構造の堤外側に設置した②鉄筋コンクリ
ート梁の主筋を密に配置し，せん断耐力筋で補強した壁部材（以下，鉄筋コンクリート梁壁という）から構成される。
鋼管鉄筋コンクリート及び鉄筋コンクリート梁壁の範囲を
第 1-4 図 に 示 す 。
鋼管鉄筋コンクリートと鉄筋コンクリート梁壁は，鉄筋を全部材の外周にも配置することで一体として束ねられ，鋼管鉄筋コンクリート 5 本毎を 1 ブロックとして構成する。
津波や漂流物に対しては，堤外側の鉄筋コンクリート梁
壁に津波や漂流物の荷重が伝わり，鉄筋コンクリート梁構造として鋼管鉄筋コンクリートを支点とした連続梁として抵抗する。その支点反力が鋼管鉄筋コンクリートに伝わり，下部工の鋼管杭へ荷重伝達される。また堤外側の鉄筋コン
クリート梁壁により，1 ブロック内の止水性を確保するとともに，ブロック間は別途に止水ジョイントを設けて止水する。
地震時に対しては，下部工の鋼管杭の応答変位により各杭間に生じる相対変位から発生する荷重に対して，鋼管鉄筋コンクリート間を結んでいる鉄筋コンクリート梁壁により抵抗する。鉄筋コンクリート梁壁には，せん断耐力筋が密に配置されており，梁壁のせん断抵抗力により構造物全５条 添付２４－10

体の健全性を確保することができる。

【鋼管鉄筋コンクリート】
被覆型の鋼管コンクリート
構造の部材【鉄筋コンクリート梁壁】
鉄筋コンクリート梁の主筋を密に配置しせん断耐力
筋で補強した壁部材

地盤高さの嵩上げ
表層改良体

表層改良体

第 1-4 図 (1)

上部工概要図K1

第 1-4 図 (2)

上部工上面図５条 添付２４－11

A

B

C

C

A

B

（ 単 位 ： mm）

注）仕様については今後の検討で多少変更が想定される

第 1-4 図 (3)3)

上部工詳細図

設計手順
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の耐震・耐津波評価は，
津波防護施設であること，Ｓクラスの設計基準対象施設であ る こ と を 踏 ま え ， 第 1-5 表 の 鋼 管 杭 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 防 潮
壁の評価項目に従い，各構造部材の構造設計を行う。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造健全性評価の検討
フ ロ ー を 第 1-5 図 に ， 解 析 評 価 に 係 る 検 討 フ ロ ー を 第 1 -6 図に示す。

５条 添付２４－12

第 1-5 表
評価対象部位

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の評価項目
設計荷重

基礎地盤

設計に用いる許容限界

支持力「道路橋示方書・同解説（I 共通編・
Ⅳ下部構造編）」を踏まえ，妥当な安全余裕を考慮した極限支持力以下とする。

曲げ，せん断【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅳ 下 部 構 造 編 )」 を 踏 ま え た 短 期 許 容 応
力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅳ下部構造編）」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

曲げ，せん断【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅴ耐震設計編）」を踏まえた短期許容応力度以下とする。（コンクリート標
準示方書【構造性能照査編】でも確認。）【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅴ耐震設計編）」に基づき降伏応力度・せん断強度以下とする。

曲げ，せん断【基準津波に対して】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅳ下部構造編）」及び「鉄骨鉄筋コン
クリート造配筋指針・同解説」を踏まえた短期許容応力度以下とする。
【 T.P.＋ 24m 津 波 に 対 し て 】「道路橋示方書・同解説（Ⅰ共通編・
Ⅳ下部構造編）」及び「鉄骨鉄筋コン
クリート造配筋指針・同解説」を踏まえた降伏応力度・せん断強度以下とする。

変形，引張りメーカー規格及び基準並びに必要に応じて実施する性能試験を参考に定める許容変形量及び許容引張り力以下とする。

下部工

応力等の状態

鋼管杭鉄筋コンクリート（鉄筋コンクリー
ト梁壁）

上部工

鋼管杭
（鋼管鉄筋コンク
リート）

基準地震動
ＳＳによる
地震時荷
重，地震後
の繰返しの
襲来を想定
した津波荷
重，余震や
漂流物の衝
突，風及び
積雪を考慮
した荷重

止水ジョイント部

止水ゴム
等

鋼製
アンカー

引張り，せん断， 「各種合成構造設計指針・同解説」を引抜き踏まえた短期許容応力度以下とする。

止水ゴム等
の鋼製防護
部材

曲げ，引張り，
せん断「鋼構造設計基準」を踏まえた短期許
容応力度以下とする。

地盤高さの嵩上げ
（改良体）

せん断

「道路橋示方書・同解説（I 共通編・
Ⅳ下部構造編）」及び「耐津波設計に係る工認審査ガイド」を踏まえ，妥当な安全余裕を考慮した受働せん断面方向等のせん断耐力以内とする。

表層改良体

せん断

妥当な安全余裕を考慮したせん断強度
以下とする。

せん断

妥当な安全余裕を考慮したせん断強度
以下とする。

シートパイル

基準地震動
ＳＳによる地震時荷重５条 添付２４－13

START

要求機能の設定

許容限界値の設定

下部工（鋼管杭）の設計
一次元地盤応答解析
鋼管杭の仕様設定（地震時，
津波＋余震時）
地震による影響を考慮した条件設定
・地盤バネ定数：①初期剛性，②余震時収束剛性，③地震時収束剛性，④静弾性係数
・地盤バネ上限値： ピーク強度（平均）， ピー
ク強度（－1σ低減）， 残留強度（平均）， 残留強度（－1σ低減）のうち，①～④と ～の組合せにおいて，部位ごとで安全側となる組合せを設定する。

（地震時）

加速度
変位

地盤高さの嵩上げ部のせん断力あるいは杭反力
地盤高さの嵩上げ部の設計

耐震設計（地震時）
・二次元有効応力解析

地盤高さの嵩上げの仕様設定

耐津波設計（津波時，津波＋余震時）
・二次元静的フレーム解析（応答変位法） Ｓｓ（津波時，
津波＋余震時）表層改良体の仕様設定

NG【許容限界値以下の確認】
・部材健全性（曲げ，せん断）・極限支持力NG【許容限界値以下の確認】
滑動，沈下，洗掘等に対する安全性OK
止水ジョイント部の設計

OK

鋼管鉄筋コンク
リートの材質のみの変更か

相対変位（二次元有効応力解析）

上部工（鉄筋コンクリート梁壁及び鋼管
鉄筋コンクリート）の設計

NO

相対変位（三次元FEM解析）
相対変位（三次元FEM解析）

YES

相対変位の設定（二次元有効応力と三次元FEMの変位を比較し，最大値を採用）

鋼管鉄筋コンクリートの仕様設定
加速度
変位

加速度
変位

加速度
変位

耐震設計（地震時）
・二次元梁バネモデル解析
・三次元FEM解析

止水ジョイント部の仕様設定

性能試験

加速度
変位
耐津波設計（津波時，津波＋余震時）
・二次元梁バネモデル解析
Ｓｓ・三次元FEM解析

NG

津波荷重
NG

【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断【許容限界値以下の確認】
・変形,引張（止水部材）
・曲げ，せん断，引抜き（アンカー）
OK
END

OK

： 解析データの受渡しフローを示す

第 1- 5 図

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の構造健全性評価の検討フロー

５条 添付２４－14

第 1- 6 図

防潮壁の検討モデルと評価フロー

５条 添付２４－15

4)

設計荷重
設計に用いる荷重の組合せを以下に示す。
①

常時荷重＋地震荷重（ＳＳ）②

常時荷重＋津波荷重（動・波圧）③

常時荷重＋津波荷重（動・波圧）＋漂流物荷重④

常時荷重＋津波荷重（動・波圧）＋余震荷重⑤

常 時 荷 重 ＋ T.P. ＋ 24m 津 波 荷 重 （ 動 ・ 波 圧 ） ＋ 漂 流
物荷重⑥常 時 荷 重 ＋ T.P. ＋ 24m 津 波 荷 重 （ 動 ・ 波 圧 ） ＋ 余 震
荷重

5)

鋼管杭及び鋼管杭基礎の設計方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の基礎は，岩盤に鋼管杭の直径程度以上を根入れする岩着支持杭とした。
鋼管杭は地震時及び津波時において各部位が十分な裕度を有することを確認する。
鋼管杭基礎の支持性能については，基礎に作用する地盤
反力が基礎地盤の極限支持力以下であることを照査する。
津波時及び重畳時（津波＋余震時）は二次元静的フレー
ム解析，地震時は液状化を精緻に評価するために有効応力解析を実施し，基礎に発生する断面力を用いて応力照査を
実施する。

①

耐震設計（有効応力解析）
設計対象構造物～地盤の連成系モデルによる二次元地震
応答解析を行い，地震時の鋼管杭基礎の構造健全性及び支５条 添付２４－16

持性能を確認する。また，地盤の液状化の影響を緻密に反映するため，有効応力の変化に伴う地盤挙動の変化を考慮することができる有効応力法を用いることとし，地震応答解析により算定される部材の発生応力度が短期許容応力度以下となるよう設計する。
液 状 化 強 度 特 性 に つ い て は ， 平 均 － 1σ の 値 を 用 い る こ とで保守性を考慮する。さらに，地質分布の不確かさに着目し，原地盤の液状化強度特性を適用した基準地震動ＳＳによる解析結果のうち，最も厳しいケースにおいて，より一層保守的な検討を目的に，液状化検討対象層である全ての砂層・礫層に対して豊浦標準砂の液状化強度特性を与えることで，強制的に液状化させる条件を仮定した解析モデルについても検討する。
ａ．解析モデルの作成
地質断面図を反映して解析モデルを作成する。鉛直方向
は T.P.－ 130m ま で を モ デ ル 化 す る 。 鋼 管 杭 は 線 形 梁 要 素 ，
地盤はマルチスプリング要素でモデル化し，地下水位以深については間隙水圧要素を配置する。
鋼管杭と地盤との間には，杭と地盤の相互作用を適切に考慮できる相互作用バネを配置する。解析モデルの一例を
第 1-7 図 に 示 す 。

５条 添付２４－17

第 1-7 図

解析モデルの一例

ｂ．地震応答解析
有効応力解析により構造物及び地盤の応答値を算定する。
入力地震動は，東海第二発電所の解放基盤表面深度である T.P.－ 370m か ら T.P.－ 130m ま で を モ デ ル 化 し た 剥 ぎ 取
り 地 盤 モ デ ル を 用 い て ， 一 次 元 波 動 論 に よ り T.P.－ 130m 位
置 で 評 価 し た 地 震 動 （ 2E） を 用 い る 。

ｃ．照査
地震応答解析により算定された鋼管杭の断面力を用いて，曲げモーメント・軸力に対する照査，せん断に対する照査を行い，短期許容応力度以下であることを確認する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。

②

耐津波設計（二次元静的フレーム解析）
鋼管杭のみで津波に抵抗するため，鋼管杭のみを二次元フレーム解析モデルで表現する。この鋼管杭をモデル化し５条 添付２４－18

た梁に地盤バネを接続したモデルで応答変位法による二次元静的フレーム解析を行い，津波時と重畳時（津波＋余震時）の鋼管杭の構造健全性及び支持性能を確認する。死荷
重及び積雪の長期荷重，津波荷重と漂流物荷重，余震荷重等を外力として入力し，部材の発生応力度が短期許容応力度以下となるよう設計する。津波や漂流物の荷重は，鉄筋
コンクリートを通じて上部工の鋼管に直接的に作用し，下部工の鋼管杭へ伝達される。なお，津波時における漂流物
荷重は，入力津波高さに作用するものとして考慮する。
基礎地盤の支持性能として，基礎に作用する地盤反力が極限支持力以下であることを確認する。
解 析 モ デ ル 概 念 図 を 第 1-8 図 に 示 す 。

５条 添付２４－19

地震荷重

津波荷重

慣性力

第 1-8 図解析モデル概念図

５条 添付２４－20

地 盤 バ ネ は ，「 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 （ Ⅳ 下 部 構 造 編 ）」に基づき設定し，上限値を有するバイリニア型とする。余
震時の地盤バネの算定に用いる地盤の変形係数は，以下の式により算出する。
= 2 1＋： 地 盤 の 変 形 係 数 （ kN／ m ２ ）：動ポアソン比： 地 盤 の 余 震 時 の 収 束 剛 性 （ kN／ m ２ ）地 盤 バ ネ 定 数 及 び 地 盤 バ ネ の 上 限 値 の 算 定 内 容 を 第 1-6
表に示す。同表中の地盤バネ定数 4 種類と地盤バネの上限
値 4 種類を用いて，地盤の最も高い剛性と最も大きい強度の組合せによる構成式及び地盤の最も低い剛性と最も小さい強度の組合せによる構成式を地盤バネの設定で用いることにより，各部位で安全側となる設計を行う。

第 1-6 表荷重条件
津波時
及び津波＋余震時地盤バネ定数及び地盤バネの上限値
地盤バネ定数

地盤バネ上限値

初期剛性よりピーク強度（平均）

余震時の収束剛性より

ピ ー ク 強 度 （ － 1σ 低 減 ）

地震時の収束剛性より残留強度（平均）静弾性係数より

残 留 強 度 （ － 1σ 低 減 ）

余震時荷重としては，余震時の一次元地盤応答解析及び二次元有効応力解析により算定される応答変位分布を強制変位としてバネ端に載荷するとともに，地表面最大加速度より算定する設計震度を慣性力として考慮する。

５条 添付２４－21

6)

上部工の設計方針
津波に対する止水性を確保し，津波荷重や漂流物荷重によ る せ ん 断 力 を 全 て 受 け 持 て る よ う ，「 鋼 管 鉄 筋 コ ン ク リ ート」の前面に一体化した「鉄筋コンクリート梁壁」を設置する。
二次元梁バネモデル解析では，上部工前面の「鉄筋コンク リ ー ト 梁 壁 」（ 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 梁 の 主 筋 を 密 に 配 置 し ，
せん断耐力筋で補強した壁部材）のみをモデル化し，地震時，津波時，重畳時（津波＋余震時）の全てのケースにおい て ，「 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 梁 壁 」 の み で 成 立 す る 構 造 と す る（実際には「鉄筋コンクリート梁壁」と背面にある「鋼管鉄筋コンクリート」との一体構造断面で抵抗することにな
る ）。
上部工の検討においてモデル化を行わない「鋼管鉄筋コン ク リ ー ト 」（ 下 部 工 の 鋼 管 杭 か ら 上 部 工 に 連 続 す る 鋼 管 を被覆した部材）には，コンクリート標準示方書に基づく必要鉄筋量を配置する。
なお，二次元梁バネモデル解析で鉄筋コンクリート梁壁をモデル化して，上部工の設計を行うことを基本とする
が，断面力の確認のため，代表断面については静的三次元
ＦＥＭ解析を実施し，二次元梁バネモデルの妥当性についても検討する。
第 1-9 図 に 上 部 工 検 討 フ ロ ー を 示 す 。

５条 添付２４－22

START

構造諸元の設定

鉄筋コンクリート梁壁の検討

・地震時の検討（静的フレーム解析）
・地震時の検討(二次元梁バネモデル)
・津波時の検討（静的フレーム解析）
・津波時の検討(二次元梁バネモデル)
・津波時＋余震の検討（静的フレーム解
・津波＋余震時の検討(二次元梁バネモデル)【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断NG

OK
三次元FEM解析による検討

・地震時の検討（静的解析）
・津波時の検討（静的解析）
・津波＋余震時の検討（静的解析）【許容限界値以下の確認】
引張，圧縮，せん断

NG

OK
END

第 1-9 図①

上部工検討フローモデル化方針ａ．二次元梁バネモデル
地震荷重，津波荷重，積雪荷重，風荷重及び漂流物荷重に耐えうる構造である鉄筋コンクリート梁壁をビーム要素
でモデル化し，地盤抵抗を表現するため，地盤バネを配置する。左右外側のバネには地盤のばらつきを考慮するた
５条 添付２４－23

め ， － 1σ あ る い は ＋ 1σ 物 性 の バ ネ 値 を 与 え る 。
二 次 元 梁 バ ネ モ デ ル の 概 要 図 を 第 1-10 図 に 示 す 。

第 1-10 図

二次元梁バネモデル

ｂ．三次元ＦＥＭモデル
上部工及び下部工を三次元ＦＥＭでモデル化し，防潮壁が地震，津波及び津波＋余震より受ける応力を精緻に評価する。三次元ＦＥＭについては，傾斜部のモデル化も行
い，地震時の 1 ブロックにおけるねじれの検討も実施する。さらに傾斜部については，固有値解析を実施して防潮壁の振動特性を評価する。
解析モデルは上部工をソリッド要素でモデル化し，鋼管
杭をシェル要素でモデル化する。地盤の抵抗については，
バネで表現し，杭周り及び地盤高さの嵩上げの該当部分に付加する。なお，地盤バネについては，鋼管杭のモデル化
で二次元静的フレーム解析の際に用いた地盤バネを用いる 。 た だ し ， 引 張 方 向 は No tension バ ネ と す る 。
三 次 元 Ｆ Ｅ Ｍ モ デ ル の 概 要 を 第 1-11 図 に 示 す 。

５条 添付２４－24

第 1-11 図 (1)

三次元ＦＥＭ解析モデル（一般部）

５条 添付２４－25

第 1-11 図 (2）②三次元ＦＥＭモデル（傾斜部）

地震時
ａ．静的フレーム解析（梁バネモデル）
地盤や杭の剛性を表現したバネに支持された鉄筋コンク
リート梁壁を二次元梁バネモデルで表現し，地震時の静的挙動を評価する。鉄筋コンクリート梁壁をビーム要素でモデル化し，地盤抵抗を表現するため，地盤バネを配置する。左右外側のバネには地盤のばらつきを考慮するため，－ 1σ あ る い は ＋ 1σ 物 性 の バ ネ 値 を 与 え る 。
５条 添付２４－26

地 震 時 の 地 盤 変 位 に つ い て も ， 左 右 外 側 に は ±1σ 物 性 を用いた一次元地震応答解析から算出した変位を入力する。
二次元梁バネモデルより算出された断面力を用いた鉄筋
コンクリート梁壁の照査を行い，地震による慣性力を鉄筋
コンクリート梁壁に作用させ，梁壁に生じる曲げ，せん断応力度の照査を行い，短期許容応力度以下であることを確認する。
地 震 時 の 地 盤 変 位 入 力 概 要 を 第 1-12 図 に 示 す 。
地震時慣性力

KV

KV

KV
K1

+1σ

第 1-12 図

K1

平均

KV
K1

KV
K1

平均
平均
地震時変位

K
K11

-1σ

地震時の地盤変位入力概要

ｂ．三次元ＦＥＭモデル
二次元梁バネモデルの保守性検討のため，三次元ＦＥＭ
モデルを用いた解析を行う。三次元ＦＥＭ解析のモデル概念 図 を 第 1-13 図 に 示 す 。
水平慣性力は，一次元地震応答解析及び二次元有効応力解析で地表面の最大加速度を算定し，その加速度を杭と防潮壁に対して堤外から堤内方向へ平均地盤の表面最大加速度の水平慣性力を作用させる。一次元地震応答解析は各々の杭に対して実施する。
５条 添付２４－27

鉛直慣性力は，一次元地震応答解析及び二次元有効応力解析で地表面の最大加速度を求め，その加速度を杭と防潮壁に平均地盤の表面最大加速度の下向き鉛直慣性力を作用する。
水平地盤変位は各杭先端からの最大相対変位とする。最大変位の算出についても各々の杭に対して算出した結果を入力する。
杭体には全ての節点に水平バネ（Ｙ方向，Ｘ方向）を設定し，水平方向バネは杭体と同様に圧縮方向が地盤反力度の 上 限 値 を 用 い た バ イ リ ニ ア 型 ， 引 張 方 向 を No tension とし て い る 。 地 盤 バ ネ の 特 性 図 を 第 1-14 図 に 示 す 。

第 1-13 図

三次元ＦＥＭ解析の概念図
５条 添付２４－28

第 1-14 図③

ＦＥＭ解析に与える地盤バネの特性

津波時，津波＋余震時
津波時及び津波＋余震時においても，二次元梁バネモデ
ルで評価し，代表断面においては二次元梁バネモデルの妥当性について三次元ＦＥＭモデルで検討する。
ａ．津波時
鉄筋コンクリート梁壁モデルに，自重，積雪荷重，津波
荷重及び漂流物荷重を作用させ，鉄筋に生じる引張り，せん断応力度及びコンクリートに生じる圧縮，せん断応力度の照査を行い，短期許容応力度以下であることを確認する。なお，漂流物荷重は曲げモーメントが最大となる位置に作用させる。
ｂ．津波＋余震時
鉄筋コンクリート梁壁モデルに，自重，積雪荷重，津波荷重並びに余震による慣性力及び動水圧を作用させ，鉄筋に生じる引張り，せん断応力度及びコンクリートに生じる
圧縮，せん断応力度の照査を行い，短期許容応力度以下であることを確認する。なお，慣性力としての設計震度は，一次元地盤応答解析及び二次元有効応力解析より算出され５条 添付２４－29

る地表面の最大加速度を与える。
二次元梁バネモデルは地表面における最大変位を集約バ
ネを介して載荷する。三次元ＦＥＭ解析については，深度なりの変位を杭体にバネを介して載荷する。
④

二次元梁バネモデルと三次元ＦＥＭモデルに対する保守性
二次元梁バネモデルは，上部工堤外側の鉄筋コンクリー
ト梁壁のみをモデル化し，評価においては，津波荷重が最も大きい上部工底部の荷重や漂流物荷重が最も大きい上部
工天端部の荷重を入力しているが，三次元ＦＥＭモデルでは，現実的な荷重分布を入力する。
また，二次元梁バネモデルは，荷重を５箇所の点で支持するモデルであるが，三次元ＦＥＭモデルでは，鉄筋コン
クリート梁壁の背後にある鋼管鉄筋コンクリートにより，
荷 重 を 面 的 に 支 持 す る モ デ ル と な っ て い る 。 第 1-15 図 に 二次元梁バネモデルと三次元ＦＥＭモデルの相違点を示す。

５条 添付２４－30

項目

三次元ＦＥＭ解析

二次元梁バネモデル

鉄筋コンクリート梁と鋼管鉄筋コン

鉄筋コンクリート梁部分

クリート部をモデル化（立体）のみをモデル化（梁）② 支持条件

面での支持

点での支持

③ 荷重

津波荷重の深度方向分布を考慮

津波荷重の最大値を採用① 断面

第 1-15 図 二 次 元 梁 バ ネ モ デ ル と 三 次 元 Ｆ Ｅ Ｍ モ デ ル の 相 違 点

なお，鉄筋照査等を行う断面計算は，軸力，曲げモーメ
ント，せん断力を用いて曲げ応力度及びせん断応力度を算出して行う。応力計算は，面積と断面２次モーメントに依存するため，値が小さい方が応力度は大きくなる。
以上のことから，二次元梁バネモデルで用いる断面性能（断面積，断面２次モーメント）と三次元ＦＥＭでモデル化される断面性能では，二次元梁バネモデルの方が小さくなり，よって発生応力度が大きくなることから，三次元Ｆ
Ｅ Ｍ モ デ ル と 比 較 し て 安 全 側 の 評 価 に な る 。 第 1-16 図 に 両断面モデルにおける断面性能の比較を示す。

５条 添付２４－31

• 鉄筋の照査等を行う断面計算は，軸力，曲げモーメント，せん断力を用いて曲げ応力及びせん断応力を算出して行う。
• 応力計算は，面積と断面２次モーメントに依存するため，値が小さい方が応力は大きくなる。
• 二次元梁バネモデルで用いる断面性能（断面積，断面2次モーメント）と三次元ＦＥＭでモデル化される断面性能は，二次元
梁バネモデルの方が小さくなり，発生応力度は大きくなる。
【二次元梁バネモデル】
曲
二次元梁バネモデルは鉄筋コンクリート梁壁のみをモデル化する。
断面積：A=0.70m2
断面2次モーメント：Iz=0.0286m4
せ中立軸までの距離：y=0.35m
P:軸力，M：曲げモーメント，S：せん断力
断面係数：Z=0.0817m3
A：断面積，Z：断面係数，I：断面２次モーメント0.70m
14.00m

鉄骨鉄筋コンクリート【三次元FEMモデル】
三次元FEMモデルでは全断面有効とする。
断面積：A=3.50m2(5.0)
断面2次モーメント：Iz=3.573m4
中立軸までの距離：y=1.75m
断面係数：Z=2.042m3(25.0)K1

津波時に発生している応力比較
二次元梁バネモデル
圧縮応力度：9.58 N／mm2
引張応力度：182.06 N ／ mm2
せん断力：428.48 kN

K1

三次元FEMモデル
圧縮応力度：0.85 N／mm2 (11.27)
引張応力度：36.92 N ／ mm2 (4.93)
せん断力：160.99 kN (2.66)

断面力算出位置

第 1-16 図

14.00m梁バネモデル( )値は，比率を示す（二次元梁バネモデル／三次元FEMモデル）

3.50m

三次元FEM

K1

二次元梁バネモデルと三次元ＦＥＭモデル
における断面性能の比較図⑤

鋼管杭と鉄筋コンクリートの接合面の一体性確保
鋼管杭と鉄筋コンクリートの接合面の一体性を強固なものとするため，スタッドを適切な位置に所要の本数を配置
して確実な接合を行う方針とする。
杭の曲げ変形により，鋼管と鉄筋コンクリートの間のせん断力に対して，ずれを生じさせないために必要なスタッドを配置する。設計は，鋼・合成構造標準示方書（土木学会 ） 及 び 道 路 橋 示 方 書 ・ 同 解 説 （ Ⅳ 下 部 構 造 編 ）（ 日 本 道 路
協会）に基づき行う。
せん断力は，杭の曲げモーメント分布の勾配として求め，各区間の平均的なせん断力とする。
５条 添付２４－32

接 合 面 に 作 用 す る せ ん 断 力 の 概 念 図 を 第 1-17 図 に ， せ ん
断 力 の 算 出 方 法 概 念 図 を 第 1-18 図 に 示 す 。

鋼管

第 1-17 図RC

鋼管杭と鉄筋コンクリートの接合面に作用するせん断力

M

(杭天端)

Mt
Lt

Qt ＝ (Mmax – Mt) / Lt
M max

Lb
Mb

Qb ＝ (Mmax – Mb) / Lb

(壁下端)

第 1-18 図

杭の曲げモーメント分布に基づくせん断力の算出方法

５条 添付２４－33

7)止水ジョイント部の設計方針①

概要
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の施工ブロック間等には，止水ジョイントを設置する。
止水ジョイントは，地震時やその後の津波や余震によって生じる構造物間の相対変位に対して止水性を確保するた
め伸縮性を有するものとする。
なお，堤外側の止水ジョイント部には，漂流物への対策として，止水ゴム等の鋼製防護部材を設置する。

②

評価方針
止水ジョイント部の評価は，基準地震動ＳＳを用いた二次
元有効応力解析及び津波荷重を用いた二次元静的フレーム解析により算出された変位量及び入力津波を用い津波波圧式より算出した津波荷重に対し，止水ゴム等の止水性が維持できることを確認し，止水ゴム等の仕様を設定する。止水 ジ ョ イ ン ト 部 の 設 計 フ ロ ー を 第 1-19 図 に 示 す 。
止水ゴム等の仕様は，津波荷重に耐え，構造物間の相対変位に追従して止水機能を維持できる材料を設定し，性能試験によってこれらを確認する。
なお，止水ゴム等の取り付け部の鋼製アンカーに発生する応力度が短期許容応力度以下であることを確認するとともに，漂流物への対策として止水ゴム等の鋼製防護部材を設置し，この部材に発生する応力度が短期許容応力度以下
であることを確認する。
５条 添付２４－34

START

変位量の設定【以下のケースで最大変位量を選定】
・地震時：地盤の平均物性とばらつきを考慮したケースの相対変位を算出
・津波時：地震時残留変位と津波荷重作用時変位の和を算出【上記の変位量を基に合成変位量の算出】
X方向，Y方向，Z方向の３成分の相対変位を算出し、これらを合成した最大変位を変位量と設定

荷重
津波波圧の設定

あ

※１

入力津波

止水ゴム等の仕様設定

性能試験
・変形量
・水圧 等

鋼製アンカーの仕様設定

照査
アンカーボルトのせん断，引抜き，押抜きせん断OKEND

第 1-19 図NG※１：鋼管杭の設計における耐震設計，耐津波設計より算出された変位量

止水ジョイント部の設計フロー

５条 添付２４－35

ａ．相対変位の設定方針
防 潮 堤 の 標 準 部 （ 直 線 部 ）， 隅 角 部 ， 異 種 構 造 物 間 の 位 置
を 第 1-20 図 に 示 す （ 標 準 部 は ， 異 種 構 造 物 間 ， 隅 角 部 を 除
く 区 間 ）。

：異種構造物間：隅角部：岩盤深度が変化する区間
標準部：表記以外の箇所

第 1-20 図

防 潮 堤 の 各 部 (標 準 部 ， 隅 角 部 及 び 異 種 構 造 物 間 )位 置 図
５条 添付２４－36

ｂ．標準部の地震時相対変位量
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の標準部は，隣り合う防潮壁同士が同一の挙動を示すと考えられるため，地震時にお い て は ， 地 盤 の せ ん 断 波 速 度 Ｖ ｓ の 平 均 物 性 ， ＋ 1σ 物 性 ，－ 1σ 物 性 に よ る 地 震 時 応 答 解 析 で 得 ら れ る 応 答 変 位 に 基 づ
き相対変位を設定する。
地震時の設計用相対変位は，以下の式により水平 2 方向
（ｘ方向，ｙ方向）及び鉛直方向（ｚ方向）それぞれについて算出する。
さらに，ｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の相対変位から求められる合成方向変位を算出する。ここで，地震時の相対変位 の 概 念 図 を 第 1-21 図 に 示 す 。
ｘ 方 向 の 相 対 変 位 δ x：
δ x＝ max[abs{δ x(＋ 1σ )－ δ x(平 均 )}， abs{δ x(平 均 )－ δ x(－ 1σ )}]ｙ 方 向 の 相 対 変 位 δ y：
δ y＝ max[abs{δ y(＋ 1σ )－ δ y(平 均 )}， abs{δ y(平 均 )－ δ y(－ 1σ )}]ｚ 方 向 の 相 対 変 位 δ z：
δ z＝ max[abs{δ z(＋ 1σ )－ δ z(平 均 )}， abs{δ z(平 均 )－ δ z(－ 1σ )}]合成方向変位（3 方向合成）δ：
δ =

+

+

δ y(A)
δ x(A)

δ x(B)
δ y(B)

第 1-21 図

地震時の相対変位の概念図
５条 添付２４－37

ｃ．標準部の津波時相対変位量
津波時においては，地震時の残留変位を防潮壁ブロック
間の相対変位として設定する。
津波時の設計用相対変位は，以下の式により水平 2 方向
（ｘ方向，ｙ方向）及び鉛直方向（ｚ方向）それぞれについて算出する。
さらに，ｘ方向，ｙ方向及びｚ方向の相対変位から求められる合成方向変位を算出する。
なお，止水ジョイント部の設計で考慮する荷重は，津波
波圧式により算出した津波荷重を設計荷重とする。ここで ， 津 波 時 の 相 対 変 位 の 概 念 図 を 第 1-22 図 に 示 す 。
ｘ 方 向 の 相 対 変 位 δ x： δ x＝ δ x(B)－ δ x(A)ｙ 方 向 の 相 対 変 位 δ y： δ y＝ δ y(B)－ δ y(A)z 方 向 の 相 対 変 位 δ z： δ z＝ δ z(B)－ δ z(A)
合成方向変位（3 方向合成）δ： δ =++δ x(A)， δ x(B)， δ y(A)， δ y(B),δ z(A)， δ z(B)： 地 震 時 の 残 留 変 位

津波荷重

δ y(A)
δ x(A)δxδyδ x(B)
δ y(B)

第 1-22 図

津波時の相対変位の概念図

５条 添付２４－38

ｄ．標準部の重畳時（津波＋余震時）相対変位量
重畳時（津波＋余震時）においては，地震時の残留変位と余震による応答変位を防潮壁ブロック間の相対変位として設定する。
重畳時（津波＋余震時）の設計用相対変位は，以下の式
により水平 2 方向（ｘ方向，ｙ方向）及び鉛直方向（ｚ方向）それぞれについて算出する。さらに，ｘ方向，ｙ方向
及びｚ方向の相対変位から求められる合成方向変位を算出する。
なお，止水ジョイント部の設計で考慮する荷重は，津波
波圧式により算出した津波荷重を設計荷重とする。また，
動水圧，防潮壁の横断方向と縦断方向の慣性力をブロックごとの応答加速度に依存する設計荷重とする。ここで，重畳 時 （ 津 波 ＋ 余 震 時 ） の 相 対 変 位 の 概 念 図 を 第 1-23 図 に 示す。
ｘ 方 向 の 相 対 変 位 δ x： δ x＝ ｛ δ x(B)＋ δ x'(B)｝ － ｛ δ x(A)＋ δ x'(A)｝ｙ 方 向 の 相 対 変 位 δ y： δ y＝ ｛ δ y(B)＋ δ y'(B)｝ － ｛ δ y(A)＋ δ y'(A)｝ｚ 方 向 の 相 対 変 位 δ z： δ y＝ ｛ δ z(B)＋ δ z'(B)｝ － ｛ δ z(A)＋ δ z'(A)｝
合成方向変位（3 方向合成）δ：δ =++δ x(A)， δ x(B)， y(A)， δ y(B)， δ z(A)， δ z(B)： 地 震 時 の 残 留 変 位
δ x'(A)， δ x'(B)， δ y'(A)， δ y'(B)， δ z'(A)， δ z'(B)： 余 震 に よ る 応 答 変 位

第 1-23 図

重畳時（津波＋余震時）の相対変位の概念図

５条 添付２４－39

ｅ．隅角部及び異種構造物間の相対変位量
隅角部及び異種構造物間の変位量の設定は，標準部と同様に最大変位量を設定する。
隅 角 部 及 び 異 種 構 造 物 間 の 相 対 変 位 概 念 図 を 第 1-24 図 及び 第 1-25 図 に 示 す 。
S 部

δ y(B)

δ x(B)

δ y(A)
δ x(B)

δ y(B)

δ x(A)
δ y(A)S 部
N 部
δ x(A)

N 部

第 1-24 図

シート
ジョイント

隅角部の相対変位概念図

δz(B) δ (B)δz(A) δ (A)δx(B)

鋼管杭鉄筋コン

δx(A)クリート防潮壁yy

鉄筋コンクリー
ト防潮壁

第 1-25 図

異種構造物間の相対変位概念図

５条 添付２４－40

ｆ．止水ゴム等の適用方針
止水ゴム等は津波荷重に耐えうる材料を選定する。
また，止水ゴム等は構造物間に生じる相対変位に対し，その相対変位に追従可能な材料を選定することとする。
止水ゴム等は，変位量に応じゴムジョイント，シートジ
ョイントの使い分けを計画している。

ｇ．止水ゴム等の性能試験について
止水ジョイント部は，地震時に構造物間に生じる相対変位と，その後の津波や余震により構造物間に生じる相対変位に対して止水性を確保するため，伸縮性を有するものとし，堤内側及び堤外側の両面に止水ゴム等を設置する。これを踏まえ，止水ゴム等の性能を確認するために耐圧試験等を実施する。
ゴムジョイントの試験は，所定の変位を与えた上で津波荷重相当の荷重での耐圧試験を実施する。
ゴムジョイントの耐候性については，メーカーによる試験結果を確認した結果，ゴムジョイントに使用されるゴムの 伸 び が 半 減 す る 期 間 が 約 38 年 （ 気 温 条 件 ： 30℃ ） で ， ゴ
ムの伸びが半減しても有意な硬化はなく，十分な変形性能（ 伸 び 率 225％ ） を 有 し て い る 。
シートジョイントの試験は，継続載荷試験，津波荷重相
当の荷重での耐圧試験及び母材の耐候性試験（紫外線を照射し，初期値と照射後の引張強度の確認）を実施する。耐候 性 試 験 は JIS L 1096 「 織 物 及 び 編 物 の 生 地 試 験 方 法 」 に５条 添付２４－41

基 づ き ， 15 年 に 相 当 す る 耐 候 性 を 確 認 す る 。 今 後 ， 耐 候 性試験結果に基づき適切にシートジョイントの耐用年数を設定し，供用後の維持管理を行うと共に，必要に応じさらなる耐候性試験を実施し，耐用年数を見直していく。
止 水 ゴ ム 等 の 耐 圧 試 験 例 を 第 1-26 図 に 示 す 。

第 1-26 図

止水ゴム等の耐圧試験例

５条 添付２４－428)防潮壁間の相互の支圧力に関する設計方針
防潮壁境界部は空隙を設けない構造とすることから，隣接する躯体同士が地震時の相互の支圧力に対して，鉄筋コ
ンクリート壁体が損傷をしないことを確認する。
具体的には，以下の式により隣接する防潮壁躯体あるいは鉄筋コンクリート防潮壁側の竪壁の慣性力を防潮壁側面に載荷して，支圧応力度の照査を実施する。ここで，慣性力 と 防 潮 壁 側 面 の 概 念 図 を 第 1-27 図 に 示 す 。
鉄筋コンクリート防潮壁側に働く慣性力Ｆ：
Ｆ＝ｍ・ａｍ：鉄筋コンクリート防潮壁側の慣性力
ａ：地震時加速度
防 潮 壁 側 支 圧 応 力 度 σ cv：
σ

=

F
b・ h

σ

ｂ：防潮壁の幅
ｈ：防潮壁高さ
σ ca： 支 圧 応 力 度 の 許 容 応 力 度（道路橋示方書・同解説（Ⅳ下部構造編）に従う）

５条 添付２４－43

第 1-27 図

慣性力と防潮壁側面の概念図

５条 添付２４－449)

地盤高さの嵩上げ（改良体）の設計方針
地盤高さの嵩上げ（改良体）は，津波荷重等に対する上部工の変位の抑制を目的としている。したがって，地盤高さの嵩上げのせん断力が改良体のせん断強度以内であることを二次元有効応力解析及び二次元フレーム解析にて確認する。
また，二次元有効応力解析で得られる地震時における地
盤高さの嵩上げの防潮壁境界部の離隔を確認するとともに，二次元フレーム解析による津波時の防潮壁の変形量と比較し，津波時の防潮壁の変形量を下回ることを確認する。
地盤高さの嵩上げの基本設定及び設計方針については，
表 層 改 良 体 と 共 に 第 1-29 図 に 示 す 。

５条 添付２４－45

10)表層地盤改良及びシートパイルの設定方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁周りの表層付近の地盤においては，地震時における変形や津波による洗掘などに対して，浸水防護をより確実なものとするために，地盤改良の 実 施 及 び シ ー ト パ イ ル の 設 置 を 行 う 。 第 1-28 図 に 地 盤 改良及びシートパイルのイメージ図を示す。
表層改良体の深さ方向の範囲は，表層地盤の過剰間隙水
圧比が比較的高い範囲や杭体に生じる断面力の低減等を考慮し設定する。
また，堤内側の表層改良体の幅は，地盤高さの嵩上げが地震時に損傷に至らない範囲を考慮し設定する。堤外側の表層改良体の幅は，地盤改良に係る指針類に基づき範囲を設定する。
地盤改良工法は，改良対象地盤の物性，地下水位，施工性などを考慮して選定する。また，地盤剛性の急変部により杭体に局所的な応力を発生させないように，地盤剛性が上層から下層に向けて，やや大きめの剛性から原地盤に近い剛性に移行するような改良仕様を設定する。地盤高さの嵩上げ部は，地盤内部のすべりに対する安全率を確保するためにセメント改良工法を選定する。
地盤高さの嵩上げ及び表層改良体の基本設定方針及び設計 方 針 を 第 1-29 図 に 示 す 。

５条 添付２４－46

堤外側

堤内側

津波

地盤高さの嵩上げ
（改良体）

表層改良体
シートパイル

表層改良体

表層改良体

シートパイル（根入れ長）
ボイリング・パイピング対策工の評価により，必要根入れ深さを決定する。

第 1-28 図

地盤改良及びシートパイルのイメージ図

５条 添付２４－47

（ °）第 1-29 図

地盤高さの嵩上げ及び表層改良体の基本設定方針及び設計方針

５条 添付２４－48

①

ボイリング，パイピング防止対策の検討方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁には，津波時において堤外側と堤内側の水位差による，堤外側から堤内側への浸透圧に対して，堤外側にシートパイルの設置や堤内外の表層地盤改良により，堤内側の地盤の有効重量が浸透圧よりも十分に大きくなるようにすることで，安全性を確保する方
針 と す る 。 第 1-30 図 に ボ イ リ ン グ ， パ イ ピ ン グ 防 止 対 策 工の概念図を示す。

堤内側

堤外側

地盤高さの嵩上げ（改良体）

シートパイル

表層改良体

表層改良体
表層改良体

シートパイル（根入れ長）
ボイリング・パイピング対策工の評価により，必要根入れ深さを決定する。

第 1-30 図

ボイリング，パイピング防止対策工概念図

５条 添付２４－49

ａ．ボイリング防止対策
津波時において防潮堤の堤外側と堤内側の水位差による堤外側から堤内側への浸透圧に対して，鋼管杭鉄筋コンク
リート防潮壁の堤外側にシートパイルを設置し，堤内側の地盤の有効重量が浸透圧よりも十分に大きくなるようにすることで，安全性を確保する方針とする。
ボイリングの検討は，堤内側の土の有効重量とシートパ
イル先端位置に作用する平均過剰間隙水圧との比を取って
下 式 よ り 照 査 す る 。 第 1-31 図 に ボ イ リ ン グ 防 止 対 策 の 説 明
図を示す。

ここに，
：土止め壁先端に作用する平均過剰間隙水圧
Ｗ：土の有効重量：土の水中単位体積重量：土止め壁の根入れ深さ

な お ， 安 全 率 (Ｆ ｓ )は ， 土 木 学 会 ト ン ネ ル 標 準 示 方 書 ， 開
削 工 法 編 に 準 拠 し ， Ｆ ｓ ≧ 1.5 を 確 保 す る 。

５条 添付２４－50

堤内側

堤外側
水位

ｌd / 2h w 水位差
地盤高さの嵩上げ（セメント改良）（改 良 体 ）表層改良体

シートパイル等

W

掘削底面
表層改良体

u

第 1-31 図

ボイリング防止対策の説明図

５条 添付２４－51

ｌd

ｂ．パイピング防止対策
津波時において防潮堤の堤外側と堤内側の水位差による堤外側から堤内側への浸透圧に対して，鋼管杭鉄筋コンク
リート防潮壁の堤外側のシートパイルの設置や堤内外の表層改良体により，堤内側の地盤の有効重量が浸透圧よりも十分に大きくなるようにすることで，安全性を確保する方
針 と す る 。 第 1-32 図 に パ イ ピ ン グ 防 止 対 策 の 説 明 図 を 示 す 。
パイピングに対する検討は浸透流路長と水位差の比を考慮した下式により算出する。

／ｈw

≧ Fs

ここに， ：浸透流路長
ｈｗ：水面から掘削底面までの高さ（水位差）
なお，安全率（Ｆｓ）は，土木学会トンネル標準示方書，
開 削 工 法 編 に 準 拠 し ， Ｆ ｓ ≧ 2.0 を 確 保 す る 。
堤内側

堤外側
水位

h w 水位差
地盤高さの嵩上げ（セメント改良）
（改良体）

浸透流路

第 1-32 図

シートパイル等

地盤改良
表層
改良体
（セメント改良）

掘削底面
表層
地盤改良

改良体
（セメント改良）l

パイピング防止対策の説明図
５条 添付２４－52

11)

防潮壁の地山寄り付き部における設定方針
津波に対して，鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の前面の洗掘防止対策は，津波時において壁に作用する津波荷重に対して，防潮壁前面の表層地盤強度が津波荷重よりも大きくなるように，十分な安全余裕を持たせた地盤のせん断強度を確保する地盤改良強度を設定する。
津波荷重 ≦ 防潮壁前面の表層地盤せん断強度
また，敷地南西部においては，防潮堤が南側丘陵地に寄り付くことから，津波遡上解析結果により，寄り付き部には津波が到達しないことを確認しているが，洗掘防止対策として，寄り付き部の範囲を地盤改良する。地盤改良の対
象 は ， ｄ ｕ 層 ， Ｄ 1ｇ － 1 層 と し ， 防 潮 堤 の 天 端 で あ る T.P.
＋ 18m に 余 裕 を 持 た せ て T.P.＋ 22m ま で の 範 囲 を 対 象 と す る 。
また，地盤改良幅は，隣接する防潮壁の幅に余裕を持たせて 4m と し ， 縦 断 方 向 の 改 良 範 囲 は 地 山 高 さ に 合 わ せ て 適 切に 設 定 す る 。 防 潮 壁 寄 り 付 き 部 の 平 面 図 を 第 1-33 図 ， 第 134 図 に ， 断 面 図 を 第 1-35 図 に 示 す 。

南側斜面寄り付き部

第 1-33 図

防潮壁全体平面図５条 添付２４－53

第 1-34 図

第 1-35 図

防潮壁寄り付き部拡大平面図

防潮壁寄り付き部断面図

５条 添付２４－5412)防潮壁底部の地盤根入れ長の設定方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の堤外側，堤内側には表層地盤改良を実施しているため，地震による表層地盤の沈下は軽微であると判断するが，保守的に地下水位を原地表
面高さとした有効応力解析により残留沈下量を算出する。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は，底部を地盤に十分に根入れすることで，津波による下部からの浸水を確実に防護する構造とする。
防潮壁底部の地盤根入れ長が，地震時に生じる地盤面の沈 下 量 以 上 で あ る こ と を 確 認 す る 。 第 1-36 図 に 地 震 に 伴 う
防潮壁の地表面沈下量算定に関する概念図を示す。

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁底部の地盤根入れ長＞地震による地盤面沈下量＝①＋②＋③

なお，考慮する地震時の沈下量は，以下の沈下量とする。
①

不飽和土層の揺すり込み沈下量②

有効応力解析により算出した残留沈下量③

過剰間隙水圧の消散に伴う沈下量

揺 す り 込 み 沈 下 量 は ，「 鉄 道 構 造 物 等 設 計 標 準 ・ 同 解 説 ，
土 構 造 編 （ 平 成 ２ ５ 年 編 ）， 耐 震 設 計 編 （ 平 成 ２ ４ 年 改 編 ）」に準じて算出する。
また，有効応力解析結果より求められる防潮壁堤外側地
盤の残留鉛直変位量及び液状化検討対象層のせん断ひずみ
５条 添付２４－55

から算定される地層ごとの過剰間隙水圧の消散に伴う沈下量を算出する。

堤内側

堤外側

地震による地表面沈下量（①＋②＋③）が，上部
工根入れ長を下回ることを確認
地盤高さの嵩上げ
（改良体）

表層改良体

表層改良体

地震時及び地震後
第 1-36 図

地震に伴う防潮壁の地表面沈下量算定に関する概念図

５条 添付２４－56

13)

構内排水路と防潮壁の交差部の設計方針
防潮堤内の降雨等を想定した構内排水路については，第1-37 図 に 示 す と お り ， 複 数 箇 所 で 防 潮 壁 を 横 断 し て 設 置 される。
構 内 排 水 路 は 直 径 1m の 鋼 製 の 管 路 で あ り ， 鋼 管 杭 鉄 筋 コ
ンクリート防潮壁はこれを跨いで設置する。

第 1-37 図

構内排水路設置位置図

構内排水路交差部の鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の鋼
管 杭 は 第 1-38 図 に 示 す 通 り 杭 を 一 部 重 ね て 配 置 し た 構 造 とする。

５条 添付２４－57

RC壁
堤内側

堤外側

鋼管杭

入口側集水枡

出口側集水枡
鋼矢板

構内排水管

逆流防止装置

浸水防止設備
du

海洋排水管
地下水位

鋼管杭

Ag2

鋼管杭

D2g-3
Km

RC壁

排水管

1000 ㎜
φ ?1000
RC壁

EL+8.00 m

du
排水管
?1000
φ
1000 ㎜

鋼管杭

Ag2
D2c-3

D2g-3

EL-18.50 m
Km注）仕様については今後の検討で多少変更が想定される

第 1-38 図

構内排水路と鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁との交差部断面図
５条 添付２４－5814)海水引込み管と防潮壁の交差部の設定方針
海水引込み管は，鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁の下部
構 造 で あ る 鋼 管 杭 先 端 よ り も 深 い 深 度 に 設 置 さ れ る 。 第 139 図 に 海 水 引 込 み 管 の 位 置 図 を ， 第 1-40 図 に 交 差 部 の 断 面
イメージ図を示す。
鋼 管 杭 の 先 端 と 海 水 引 き 込 み 管 の 天 端 の 離 隔 距 離 は ，『 トンネル標準示方書

シールド工法編』を参考に，地震時応

答解析に基づいた確認を行った後，安全な離隔距離を設定する。

第 1-39 図

海水引込み管位置図

鋼管杭

海水引き込み管（ 単 位 ： m）

第 1-40 図

海水引込み管と鋼管杭の交差部断面イメージ図
５条 添付２４－59

15)

東海発電所の取水路・放水路と防潮壁の横断部の設定方針
東海発電所 取水路・放水路は，鋼管杭鉄筋コンクリート
防 潮 壁 の 南 東 部 を 横 断 す る 。 第 1-41 図 に 東 海 発 電 所 取 水路・放水路と防潮壁の横断位置図を示す。
東海発電所の取水路・放水路は，廃止措置工事に伴う排水（解体撤去作業に伴う廃液，洗濯廃液）に必要な希釈取水機能及び希釈放水機能に影響が生じないよう，希釈水の取水箇所及び排水の排出箇所の上流側の取水路と放水路をコンクリート等により埋戻しを行うことにより，東海発電所の廃止措置の運用に影響を及ぼさない設計とする。防潮壁 横 断 部 の 取 水 路 ・ 放 水 路 の 埋 戻 し イ メ ー ジ 図 を 第 1-42 図に示す。

東海発電所放水路

東海発電所取水路
横断部位置

第 1-41 図

東海発電所 取水路・放水路横断部位置図

５条 添付２４－60

コンクリート等による埋戻し

第 1-42 図

防潮壁横断部の取水路・放水路埋戻しイメージ図

５条 添付２４－61

16)

構造物評価における地下水位の設定方針
防潮堤の堤内側の水位については，洗掘防止等の目的で設置される表層部の地盤改良体により上昇する可能性が想定される。
このため，構造物評価時の地下水位は，保守的に地表面に設定することとする。
ただし，有効応力解析での評価では，地表面まで水要素を配置させると数値解析上不安定とならないよう，地表面
か ら 1m 範 囲 に は わ ず か な 粘 性 を 考 慮 で き る よ う 全 応 力 要 素を 設 定 す る （ 粘 着 力 c の 設 定 は ， 平 均 － 1σ 残 留 強 度 物 性 とす る ）。 解 析 評 価 時 の 地 下 水 位 の 設 定 図 を 第 1-43 図 に 示す。

数値計算上不安定とならないよう，粘着力を考慮

津波荷重

T.P.＋4.0m（地表面）

1m

第 1-43 図

地下水位の設定図

５条 添付２４－622.

施工実績（本設杭構造）
杭 の 最 小 中 心 間 隔 が 2.5 Ｄ 未 満 で あ り ， か つ 一 列 配 置 と し た 本 設

構 造 物 の 実 績 に つ い て 調 査 し た 結 果 を 第 2-1 表 に ， 施 工 事 例 写 真 を
第 2-1 図 に 示 す 。
第 2-1 表一列杭の本設構造物の実績
件数

工事区分

国土交通

都道府県

省等

計

民間
（ 高 速 道 路 ,鉄道 ,ガ ス 等 ）

河川護岸

10 件

115 件

1件

126 件

海岸岸壁

39 件

47 件

1件

87 件

道 路 （ 高 速 道 路 ,橋 梁 ,

13 件

55 件

26 件

94 件

2件

8件

3件

13 件

2件

5件

7件

14 件

トンネル等）
造成（ 擁 壁 ,法 面 ,改 良 等 ）その他（ 2017 年 6 月 日 本 原 子 力 発 電 ㈱ 調 査 ）第 2-1 図 （ 1）施工事例：国道工事（国土交通省）

５条 添付２４－63

第 2-1 図 （ 2）施工事例：羽田Ｄ滑走路護岸（国土交通省）

５条 添付２４－64

第 2-1 図 （ 3）

施 工 事 例 ： 法 面 工 事 （ NEXCO 中 日 本 ）第 2-1 図 （ 4）施工事例：河川工事（鳥取県）
５条 添付２４－65

第 2-1 図 （ 5）

第 2-1 図 （ 6）施工事例：河川工事（名古屋市）

施工事例：港湾築堤工事（国土交通省）
５条 添付２４－66

第 2-1 図 （ 7）施工事例：河川護岸耐震工事（大阪府）

第 2-1 図 （ 8） 施 工 事 例 ： 海 岸 岸 壁 の 災 害 復 旧 工 事 （ 国 土 交 通 省 ）５条 添付２４－67

第 2-1 図 （ 9）施工事例：

ジャイロプレス工法（技研製作所）による鋼管杭連続壁

第 2-1 図 （ 10）施工事例：

大船渡港長浜地区海岸防潮堤工事（岩手県大船渡市）
５条 添付２４－68

第 2-1 図 （ 11）施工事例：

両石漁港海岸災害復旧工事（岩手県釜石市）

５条 添付２４－69

なお，これら施工実績の中で，設計情報が確認できたものについては，土圧算定や地盤反力係数の算定，液状化の判定など随所にわたって道路橋示方書が引用されていることを確認した。

５条 添付２４－703．構造成立性評価(1) 代表断面の選定
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮壁は敷地の全域に渡り設置することから，岩盤の深度や地質分布の不確かさを考慮し，種々の解析条件を設定し評価する。
また，敷地の地質・地質構造の特徴や遡上津波の特性等を踏まえ，考慮が必要な着目点を抽出し，それらを網羅的に考慮した代表断面選定及び解析モデ
ルの設定を行う。評価断面の選定フローを第 3-1 図に，代表断面の候補地点
を第 3-2 図に，代表断面選定における着眼点を第 3-1 表に示す。

START

地震時における断面選定

津波時における断面選定

検討対象部位

壁体高さの整理

上部工

下部工

地質データの整理
・岩盤の深度及び傾斜・洪積層の有無
更新統
・砂層，粘土層の分布厚さ

地質データの整理
・岩盤の深度及び傾斜更新統・洪積層の有無・砂層，粘土層の分布厚さ

断面
複数個所の代表断面候補の抽出

断面
複数個所の代表断面候補の抽出

一次元波動論による地盤の応
答解析

一次元波動論による地盤の応
答解析

代表断面の決定（変位の大きい断面）

断面
代表断面の決定（変位が大きい個所）
断面)※上部工の慣性力を考慮しこれらの中で加速度が大きな断面を選定

地点③，④
地点③，④

地点③
地点③

END END

END

第 3-1 図

評価断面の選定フロー

５条 添付２４－71

壁体に作用する
津波荷重の大きさ整理

代表断面の決定（津波荷重が大きい断面）

地点③
地点③

代表断面の候補地点は，防潮壁の上部工及び下部工の評価結果に影響を及ぼすと考えられる地質的な特徴や津波荷重が大きくなる区間を考慮して抽出し，粘土層（Ａｃ層）の合計層厚が最小の地点①及び最大の地点②，地表面
標高が最も低く，岩盤が深部に存在する地点③，岩盤の傾斜角が最も大きな地点④（岩盤上面の傾斜部が最も浅部で存在する箇所），基本的に水平成層であるが，更新統が堆積し，浅部に存在する地点⑤とした。

地点①：粘土層（Ａc 層）の合計層厚が最小の箇所
地点②：粘土層（Ａc 層）の合計層厚が最大の箇所
地点③：地表面標高が最も低く，岩盤が深部に存在する箇所
地点④：岩盤上面の傾斜部が最も浅部に存在する箇所
地点⑤：基本的に水平成層であるが，更新統が堆積し，岩盤が浅部に存在する箇所【凡例】
・緑線：更新統分布区間（岩盤が浅部に存在）・赤線：砂層，粘土層分布区間（岩盤が深部に存在）・青線：岩盤傾斜部
②
③

①

④

⑤

第 3-2 図

代表断面の候補地点

５条 添付２４－72

第 3-1 表
着眼点

代表断面選定における着眼点
概要

抽出される地点

防潮堤は敷地全域に渡り設置されるが，地質調査は全てのエリアを十分に粘土層の層厚網羅していない可能性を考え，地質分の影響

布の不確かさを考慮して，特に粘土層の層厚の変化が地震応答解析へ与える粘土層が厚く分布している地
点，薄く分布している地点を選定する。
（地点①，地点②，地点③）

影響を評価する。

敷地の岩盤上面深度は，敷地南部では T.P.約－15m であり，北部では T.P.
岩盤の深度

約－60m であることから，構造物の設置（下部工長さ）

位置により，構造物直下の岩盤深度の差異が地震応答解析に与える影響を評価する。

敷地の第四系は概ね水平に堆積しているが，岩盤上面の深度が変化する区間が存在するため，岩盤の傾斜による岩盤の傾斜

構造物への影響を検討する必要がある。
傾斜による地盤の差異が構造物に与える影響を評価する。

５条 添付２４－73

岩盤深度が深い地点及び浅い地点を選定する。
岩盤深度が深い地点（地点①，地点②，地点③）
岩盤深度が浅い地点（地点⑤）

岩盤の傾斜が急であるほど，１
ユニット内における杭の応答の差
異及び上部工への影響の可能性が考えられることから，傾斜角が最も大きい地点を選定する。（地点④）

代表断面を選定するに当たっては，一次元応答解析を実施し，最大相対変位量及び最大応答加速度の確認を行った。一次元応答解析結果を第 3-2 表に示す。
杭体においては地盤の変位が与える影響が厳しい条件となることから，地震時の下部工の評価としては，杭の根入れ長が最も長い地点③が選定される。
また，地震時における上部工の評価としては，地盤の変位に加えて上部工に作用する慣性力を考慮し，杭の根入れ長が長く，地震時の加速度が大きい地
点③が同様に選定される。
また，津波時においては，上部工高さが最も高く，津波荷重が最も大きく作用する地点③が選定される。
なお，岩盤傾斜の影響評価については，防潮堤ルートの中で最も急勾配の地点④を選定して実施する。

第 3-2 表一次元応答解析結果

地点

最大相対変位量
（cm）

①

20

500

②

20

500

③

20

600

④

7

750

⑤

5

800

５条 添付２４－74

最大応答加速度（cm/s2）

(2) 代表地震波の選定

1)

構造物への影響が大きい地震動について
基準地震動ＳＳ全波による引上げ解析を行い，その解析結果を基に構造物への影響が大きい地震動を確認する。
① 検討方針ａ．基準地震動ＳＳ全波による一次元地盤応答解析は，防潮堤置位置のうち，岩盤深度及び地質のバラツキによる影響を確認するために 5 地点を選定し，各地点の地質モデルを用いて実施する。
ｂ．基準地震動ＳＳ全波による一次元地盤応答解析結果として以下の項目を出力し，これらの項目を総合的に評価することにより構造物に影響が大きい地震動を確認する。
・最大応答加速度・杭下端と地表面の最大相対変位
・最大せん断応力
一次元地盤応答解析の実施位置を第 3-3 図，地質断面図を第 3-4 図に示す。

５条 添付２４－75

（地点①）

（地点②）

（地点③）

（地点④）

（地点⑤）

地点

特長

地点①

粘土層（Ａｃ層）の合計層厚が最小の箇所

地点②

粘土層（Ａｃ層）の合計層厚が最大の箇所

地点③

地表面標高が最も低く，岩盤が深部に存在する箇所

地点④

岩盤上面の傾斜部が最も浅部に存在する箇所
基本的に水平成層であるが，更新統が堆積し，岩盤が浅部に存
在する箇所

地点⑤

第 3-3 図一次元地盤応答解析の実施位置

５条 添付２４－76

EL.(m)

検討位置

検討位置
EL.(m)

0.0

0.0

-50.0

-50.0

-370.0EL.(m)-370.0
解放基盤表面に地震動入力

解放基盤表面に地震動入力

（地点①）

（地点②）

検討位置

検討位置

検討位置

EL.(m)

EL.(m)

0.0

0.0

0.0

-50.0

-50.0

-50.0

-370.0-370.0
解放基盤表面に地震動入力（地点③）-370.0
解放基盤表面に地震動入力

解放基盤表面に地震動入力

（地点④）

（地点⑤）
最大相対変位算出位置

第 3-4 図

地質断面図

５条 添付２４－77

② 検討用地震動
一次元地盤応答解析に用いる基準地震動ＳＳの一覧を第 3-3 表に，疑似速度応答スペクトルを第 3-5 図に，基準地震動ＳＳの加速度時刻歴波形を第 34 表に示す。
なお，構造物に対しては水平動の影響が支配的であることから，水平動で検討する。

第 3-3 表

基準地震動ＳＳ

基準地震動

ＳＳ－Ｄ１
ＳＳ－１１
ＳＳ－１２
ＳＳ－１３
ＳＳ－１４
ＳＳ－２１
ＳＳ－２２
ＳＳ－３１

最大加速度
（cm/s2）
ＮＳ
ＥＷ
方向
方向

応答スペクトル手法による基準地震動
Ｆ１断層，北方陸域の断層，塩ノ平地震断層の連動による地震（短周期レベルの不確かさ，破壊開始点 1）
Ｆ１断層，北方陸域の断層，塩ノ平地震断層の連動による地震（短周期レベルの不確かさ，破壊開始点 2）
Ｆ１断層，北方陸域の断層，塩ノ平地震断層の連動による地震（短周期レベルの不確かさ，破壊開始点 3）
Ｆ１断層，北方陸域の断層，塩ノ平地震断層の連動による地震（断層傾斜角の不確かさ，破壊開始点 2）2011 年東北地方太平洋沖型地震（短周期レベルの不確かさ）
2011 年東北地方太平洋沖型地震（SMGA 位置と短周期レベルの不確かさの重畳）
2004 年北海道留萌支庁南部地震の検討結果に保守性を考慮した地震動

５条 添付２４－78

870
717

619

871

626

903

617

586

482

901

887

1,009

874
610

h=0.05h=0.05

1000

度
速

速

(c

m)

m)

(c

加

位

位

加

変

変

度

(c

(c

m/

m/

s2
)

s2
)

1000

10

100

50

00

(cm/s)

20

00

速

度

00
50

0

10

50

0
50
10

10

0

0

20

20

0

0

1

1

1

1

0.

1

1

0.

0.1

1
周 期

10

0.1
0.01

0.1

1
周

(s)

（ＮＳ方向）（ＥＷ方向）
h=0.05

2

加

速

度

m
(c

/s

)
変

位

(c
m)

10
0

100

度 (cm/s)

10

期 (s)

1000

00
10

0

0
50

0

0
20

0

0
10

0

10

10

速

0.1
0.01

Ｓｓ－D１
Ｓｓ－１１
Ｓｓ－１２
Ｓｓ－１３
Ｓｓ－１４
Ｓｓ－２１
Ｓｓ－２２
Ｓｓ－３１

10

00

00

20

00

速

10

10

10

10

度

(cm/s)

10

10

00

00

0

0

0

0

10

100

0
50

1

1
0
20
0
10

0.1
0.01

0.
1

0.1

1
周 期

(s)

（ＵＤ方向）
第 3-5 図疑似速度応答スペクトル５条 添付２４－79

10

第 3-4 表

基準地震動ＳＳの加速度時刻歴波形（1／2）
ＮＳ

ＥＷ
1500

ＳＳ－Ｄ１
2
加速度（cm/s）
加速度（Gal）

1000
500
0
-500

-1000

cm/s
－870 Gal

2

-1500
0

100

150
時間（s）
時間（秒）

1500

1500
1000

500
0
-500

cm/s
－717 Gal

-1000

2

50

100

150
時間（秒）
時間（s）

200

250

100

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

100

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

100

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

100

150
時間（秒）
時間（s）

200

250

300

1000
2
加速度（cm/s）
加速度（Gal）

加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

50

1500

500
0
-500

-1000

500
0
-500
cm/s
－626 Gal

-1000

-1500

2

-1500
0

50

100

150
時間（秒）
時間（s）

200

250

300

0

50

1500

1500
903 cm/s
Gal

2

1000
2
加速度（cm/s
加速度（Gal））

1000
加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

0
-500

0

cm/s2
871 Gal

1000

500
0
-500

-1000

500
0
-500
cm/s2
－617 Gal

-1000

-1500

-1500
0

50

100

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

0

1500

1500

1000

1000
2
加速度（cm/s）
加速度（Gal）

加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

619 cm/s
Gal 2

500

300

1500

ＳＳ－１４

300

-1500

0

ＳＳ－１３

250

-1000

-1500

ＳＳ－１２

200

1000
2
加速度（cm/s）
加速度（Gal）

加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

ＳＳ－１１

50

500
0
-500
cm/s
－586 Gal

-1000

2

50

482 cm/s
Gal 2

500
0
-500

-1000

-1500

-1500

0

50

100

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

５条 添付２４－80

050

第 3-4 表

基準地震動ＳＳの加速度時刻歴波形（2／2）
ＮＳ

ＳＳ－２１

ＥＷ
1500

1500
cm/s2
901 Gal1000
加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

1000
500
0
-500

－887 Gal
cm/s2

-1500

-1500
0

50

100

150
時間（秒）
時間（s）

200

250

0

300

1500

1500

1000

1000
2
加速度（cm/s
加速度（Gal））

加速度（cm/s2）
加速度（Gal）

0
-500

-1000

-1000

ＳＳ－２２

500

500
0
-500

-1000

cm/s
－1009 Gal

-1500
0

50

100

cm/s
874 Gal

150
時間（秒）
時間（s）

200

250

300

150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

2

500
0
-500

-1000

2

100

50

-1500
150
時間（s）
時間（秒）

200

250

300

0

50

100

1500

ＳＳ－３１
2
加速度（cm/s
加速度（Gal））

1000
500
0
-500
cm/s
－610 Gal

-1000

2

-1500
0

5

10

15
時間（s）
時間（秒）

５条 添付２４－81

20

25

30

③ 一次元地盤応答解析結果
基準地震動ＳＳの引上げ解析による最大応答加速度分布，最大相対変位分布，最大せん断応力分布，最大せん断ひずみ分布を以下に示す。
ａ．最大応答加速度分布
基準地震動ＳＳの引上げ解析による最大応答加速度分布を第 3-6 図に示す。地表面の最大応答加速度が大きくなる地震動は，ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－
２１，ＳＳ－２２，ＳＳ－３１である。

５条 添付２４－82

（地点③）

（地点②）

（地点①）
10

10

du層

0

du層

Ag2層

Ag2層

-10

5

du層

0

-10

Ac-As層-5Ag2層

Ac-As層
Ac層

-15

-20

-30

-25

-30

Ac層

-35

-40

-40

As層
Ac層
As層

標高(m)

標高(m)

標高(m)

-20

As層

Ag1層

-50

Ag1層
Ac-As層-50

Ac-As層

Ac層

-45

As層
Ag1層

-60

-60

-55

Km層

-70

-70
0

200

400

As層
Ag1層

Km層

0

600

200

400

600

最大応答加速度(cm/s2)

最大応答加速度(cm/s2)

Km層

-65
0

200
400
最大応答加速度(cm/s2)

600

（地点⑤）

（地点④）

（防潮

10

断面 ）

10
du層

5

5

du層

0
Ag2層

-5

0

-10

Ag2層

標高(m)

標高(m)

As層
Ag1層

-15

-5
D2c-3層

Km層

-20

-10
D2g-3層

-25

-15
-30
Km層

-35
0

500
1000
最大応答加速度(cm/s2)-200

第 3-6 図500
最大応答加速度(cm/s2)

1000

最大応答加速度分布

５条 添付２４－83

Ss-D1LSs-11_NS
Ss-12_NS
Ss-13_NS
Ss-14_NS
Ss-21_NS
Ss-22_NS

Ss-11_EW
Ss-12_EW
Ss-13_EW
Ss-14_EW
Ss-21_EW
Ss-22_EW
Ss-31

ｂ．最大相対変位分布
基準地震動ＳＳの引上げ解析による最大相対変位分布を第 3-7 図に示す。
杭下端と地表面の最大相対変位が大きくなる地震動は，ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１である。
（地点③）

（地点②）

（地点①）
10

10

5
du層

0

0

Ag2層

-10

-10

-20

-20

Ac-As層標高(m)-30

Ac-As層

Ac層

As層

Ag1層

-50

Ac-As層

Ac層

-45

As層

-60

Km層

Km層

Ag1層

-55

As層
Ag1層

-70

-70
0

0

0.1
0.2
最大相対変位(m)

（地点④）

As層
Ac層

-35

Ac-As層

-60

As層

-25

-40
Ag1層

Ac層

-15

-30

-40

Ag2層

-5

標高(m)

標高(m)

Ag2層

-50

du層

du層

0.1
0.2
最大相対変位(m)

Km層

-65
0

（地点⑤）

0.1
0.2
最大相対変位(m)

10

10
du層

5

du層

5
0

Ag2層

0

-5

Ag1層

-15

Ag2層

標高(m)

標高(m)

As層

-10

-5

D2c-3層

-10

-20
Km層

-25

D2g-3層

-15
-30
Km層

-35

-20
0

0.02 0.04 0.06 0.08
最大相対変位(m)0.1

00.01 0.02 0.03 0.04 0.05
最大相対変位(m)

第 3-7 図最大相対変位分布５条 添付２４－84

Ss-D1LSs-11_NS
Ss-12_NS
Ss-13_NS
Ss-14_NS
Ss-21_NS
Ss-22_NS

Ss-11_EW
Ss-12_EW
Ss-13_EW
Ss-14_EW
Ss-21_EW
Ss-22_EW
Ss-31

ｃ．最大せん断応力分布
基準地震動ＳＳの引上げ解析による最大せん断応力分布を第 3-8 図に示す。最大せん断応力が大きくなる地震動は，ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１であ
る。
（地点①）

（地点②）

10

（地点③）

10
5
du層

0

0

Ag2層

Ag2層

Ac-As層

-10

du層

du層

Ag2層

-5

-10
Ac層

-15

Ac-As層

-20

-30

As層
Ac層
As層

-25
標高(m)

標高(m)

標高(m)

-20

-30

Ac層

-35

-40

-40
Ag1層

-50

Ag1層

-50

Ac-As層

As層
Ac層

-45

As層

Ac-As層

Ag1層

-55

-60

Km層

-60

As層
Ag1層

Km層

Km層

-65

-70

0

-70
0

0.1

0.2

0.3

0

最大せん断応力(N/mm2)

0.1

0.2

0.3

0.1
0.2
最大せん断応力(N/mm2)

0.3

最大せん断応力(N/mm2)

（地点④）

（地点⑤）

10

10
du層

5
5
0

du層

Ag2層

-5

0

-10

Ag2層

Ag1層

標高(m)

標高(m)

As層

-15

-5
D2c-3層

Km層

-20

-10

Ss-D1LSs-11_NS
Ss-12_NS
Ss-13_NS
Ss-14_NS
Ss-21_NS
Ss-22_NS

D2g-3層

-25
-15
-30

Km層

-35
0

0.1

0.2

0.3

-20
0

最大せん断応力(N/mm2)

0.1

0.2

0.3

最大せん断応力(N/mm2)

第 3-8 図最大せん断応力分布

５条 添付２４－85

Ss-11_EW
Ss-12_EW
Ss-13_EW
Ss-14_EW
Ss-21_EW
Ss-22_EW
Ss-31

ｄ．最大せん断ひずみ分布
基準地震動ＳＳの引上げ解析による最大せん断ひずみ分布を第 3-9 図に示す。最大せん断ひずみが大きくなる地震動は，ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１
である。
（地点①）

（地点②）

10

（地点③）

10
5
du層

0

0

Ag2層

Ag2層

Ac-As層

-10

du層

du層

Ag2層

-5

Ac-As層

-10

Ac層

-15

As層
Ac層
As層

-20

-30

標高(m)

-25

標高(m)

標高(m)

-20

-30

Ac層

-35

-40

-40

As層

Ag1層

-50

As層

Ag1層

-50
Ac-As層

-60

Ac層

-45

Ag1層

Ac-As層

-60

Km層

-55

As層
Ag1層

Km層

Km層

-65

-70
0

0.2

0.4

0.6

0.8

0

-70

1

0

最大せん断ひずみ(%)

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.2
0.4
0.6
0.8
最大せん断ひずみ(%)

1

最大せん断ひずみ(%)

（地点④）

（地点⑤）

10

10
du層

5

5
0

du層

Ag2層

0

-5

Ag2層

-10

標高(m)

標高(m)

As層
Ag1層

-5

-15

D2c-3層
Km層

-10

-20

Ss-D1LSs-11_NS
Ss-12_NS
Ss-13_NS
Ss-14_NS
Ss-21_NS
Ss-22_NS

D2g-3層

-25

-15
-30
Km層

-35

-20
0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0

最大せん断ひずみ(%)

0.2

0.4

0.6

0.8

1

最大せん断ひずみ(%)

第 3-9 図最大せん断ひずみ分布５条 添付２４－86

Ss-11_EW
Ss-12_EW
Ss-13_EW
Ss-14_EW
Ss-21_EW
Ss-22_EW
Ss-31

④ まとめ
構造物に影響が大きい地震動を第 3-5 表に示す。

第 3-5 表構造物に影響が大きい地震動
影響が大きい地震動

備考

ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－２１，
最大応答加速度
ＳＳ－２２，ＳＳ－３１
杭下端と地表面の最大相対変位

ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１
最大相対変位

最大せん断応力

ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１

最大せん断ひずみ

ＳＳ－Ｄ１，ＳＳ－３１

上記より，最大相対変位や最大せん断ひずみが大きくなるＳＳ－Ｄ１及びＳＳ－３１が構造物に対して影響の大きい地震動であると考えられる。
また，液状化に対する影響が大きい地震動は，継続時間が長い地震動であるＳＳ－Ｄ１（63.39 秒）であると考えられる。

５条 添付２４－87

(3)地震時における鋼管杭基礎の成立性検討結果（二次元有効応力解析）
鋼管杭の設計では，選定した代表断面において原地盤モデルでの評価に加え，岩盤の深度や地質分布の不確かさを考慮し，保守的な解析条件での評価を実施する。
地震時評価は有効応力解析を実施し，津波時及び余震との重畳時（津波＋余震時）は静的フレーム解析を行い，杭体に発生する断面力を算定し，応力照査を実施する。

1)

耐震設計（有効応力解析）
耐震評価では，二次元地震応答解析を行い，地震時の鋼管杭の構造健全性について検討する。検討は，有効応力の変化に伴う地盤の挙動の変化を考慮することができる有効応力解析を用いる。鋼管杭の構造成立性確認のための耐震評価の検討フローを第 3-10 図に示す。

５条 添付２４－88

耐震評価

評価対象断面の設定

評価対象部位の設定
・鋼管杭
・基礎地盤
・地盤高さの嵩上げ
・表層地盤改良

ケーススタディ用入力データの整理
パラスタ用入力データの整理
・粘土層の層厚整理・岩盤の傾斜角整理
・原地盤の液状化強度特性整理
・豊浦標準砂の液状化強度特性整理

粘土層が最も厚いモデル

粘土層が最も薄いモデル

原地盤の剛性と液状化強度特性を用いる
モデル

豊浦標準砂の剛性と液岩盤の傾斜が最も状化強度特性を仮定
大きいモデルするモデル

地震応答解析
（構造物－地盤連成系の二次元有限要素法解析）

基準地震動Ｓs

許容限界値以下の確認

評価終了

第 3-10 図

鋼管杭の構造成立性確認のための耐震評価の検討フロー

５条 添付２４－89