東海第二発電所 審査資料
資料番号PD-2-10 改 3
提出年月日
平 成 29 年 6 月 13 日

東海第二発電所
津波による損傷の防止

平成 29 年 6 月
日本原子力発電株式会社

本資料のうち，は商業機密又は核物質防護上の観点から公開できません。

下線部：今回提出資料

目

次

第1部
1. 基本方針
1.1 要求事項の整理
1.2 追加要求事項に対する適合性(1) 位置，構造及び設備(2) 安全設計方針(3) 適合性説明
1.3 気象等
1.4 設備等1.5 手順等
第2部
Ⅰ．はじめに
Ⅱ．耐津波設計方針
1. 基本事項
1.1 設計基準対象施設の津波防護対象の選定
1.2 敷地及び敷地周辺における地形及び施設の配置等
1.3 基準津波による敷地周辺の遡上・浸水域
1.4 入力津波の設定
1.5 水位変動・地殻変動の評価
1.6 設計または評価に用いる入力津波
2. 設計基準対象施設の津波防護方針
2.1 敷地の特性に応じた津波防護の基本方針
2.2 敷地への浸水防止（外郭防護１）(1) 遡上波の地上部からの到達，流入防止(2) 取水路，放水路等の経路からの津波の流入防止
2.3 漏水による重要な安全機能への影響防止（外郭防護２）2.4 重要な安全機能を有する施設の隔離（内郭防護）(1) 浸水防護重点化範囲の設定(2) 浸水防護重点化範囲における浸水対策
2.5 水位変動に伴う取水性低下による重要な安全機能への影響防止(1) 非常用海水冷却系の取水性(2) 津波の二次的な影響による非常用海水冷却系の機能保持確認
2.6 津波監視設備

3. 施設・設備の設計方針
3.1 津波防護施設の設計
3.2 浸水防止設備の設計
3.3 津波監視設備
3.4 施設・設備の設計・評価に係る検討事項

下線部：今回提出資料

添 付 資 料
１ 審査ガイドとの整合性（耐津波設計方針）
２ 設計基準対象施設の津波防護対象設備とその配置について
３ 耐津波設計における現場確認プロセスについて
４ 津波シミュレーションに用いる数値計算モデルについて
５ 敷地内の遡上経路の沈下量算定評価について
６ 管路解析のモデルについて
７ 管路解析のパラメータスタディについて
８ 港湾内の局所的な海面の励起について
９ 入力津波に用いる潮位条件について
１０ 津波防護対策の設備の位置付けについて（１７） 常用海水ポンプ停止の運用手順について（１８） 残留熱除去系海水ポンプの水理実験結果について（１９） 貯留堰設置位置及び天端高さの決定の考え方について（２０） 基準津波に伴う砂移動評価（２１） 非常用海水ポンプ軸受の浮遊砂耐性について（２２） 津波漂流物の調査要領について（ ） 漂流物の評価に考慮する津波の流向，流速について（２３） 燃料等輸送船の係留索の耐力について（２４） 燃料等輸送船の喫水と津波高さの関係について（１５） 耐津波設計における余震荷重と津波荷重の組合せについて（ ） 耐津波設計において考慮する荷重の組合せについて（１１） 防潮堤及び貯留堰における津波荷重の設定方針について（ ） 基準類における衝突荷重の算定式（ ） 防潮堤の構造及び仕様について（２５）鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の設計方針について（ ） 防潮堤の地山への寄り付き部の設計について（ ） 防潮堤の支持性能について（ ） 防潮堤の耐震設計について（ ） 防潮扉の設計と運用について（ ） 放水路ゲートの設計と運用について（ ） 貯留堰の構造及び仕様について（ ） 貯留堰継ぎ手部の漏水量評価について（１６） 貫通部止水対策箇所について（ ） 防波堤の破損による影響評価について（１２） 日立港日立港区及び常陸那珂港区の整備計画に基づく防波堤等

モデル化した津波遡上解析結果について（１３） 防波堤の有無による敷地南側の津波高さについて（１４） 防潮堤設置に伴う隣接する周辺の原子炉施設への影響について

注：採番されていない資料は，今後追加予定の添付資料(11)〜(25)は，今後追加される添付資料により，添付資料番号が変更になる。

添付資料（２５）

東海第二発電所
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の設計方針について５条

添付(25)−1

目次
１．防潮堤の要求機能と設計方針について（１）防潮堤に要求される機能（２）防潮堤高さの設定方針（３）設計方針
１）構造概要２）設計手順３）杭構造形式（支持方式）の選定に係る方針
４）杭間隔の設定方針
５）群杭効果の設定方針
６）上部工（鉄筋コンクリート壁）の設計方針
７）止水ジョイントの変形量評価方針
８）支持地盤の健全性評価方針
９）圧密沈下の評価方針
２．原位置杭載荷試験（引抜き試験）（１）目的（２）杭の施工方法（３）原位置試験位置の選定方針（４）原位置試験杭の仕様
３．施工実績（一列杭構造）
４．道路橋示方書の適用性（１）適用性検討の評価方針
１）検討対象位置
２）東海第二発電所の地盤の基本固有周期
３）道路橋示方書の加速度応答スペクトル４）東海第二発電所の加速度応答スペクトル
５）基準地震動Ｓs と道路橋示方書のレベル２地震動の加速度応答スペクトルの比較
５．杭構造基礎に関する設計基準類

５条

添付(25)−2

１．防潮堤の要求機能と設計方針について（１）防潮堤に要求される機能
防潮堤に求められる要求機能及び機能設計上の性能目標等について表１に示す。
防潮堤に求められる要求機能としては，繰返しの襲来を想定した遡上波及び基準地震動Ｓs に対して，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で止水性を維持することがあげられる。
このような防潮堤としての機能を確保するためには，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，漏水防止のため止水ジョイントの設置を行う必要がある。また，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必要がある。

５条

添付(25)−3

表１ 鋼管杭鉄筋コンクリート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。
機能設計

要求機能
施設名

ー

鋼
管
杭
鉄
筋
コ
ン
ク
リ
ト
壁

設置許可基準規則

工認審査ガイド

要求機能

耐津波設計に係る工認審査ガイ ・防潮堤は，繰返しの（津波による損傷の防止）
襲来を想定した入力津第五条 設計基準対象施設は，そ ド波に対して，余震，漂の供用中に当該設計基準対象施 4.1 津波防護施設の設計方針
設に大きな影響を及ぼすおそれ 津波防護施設については、その 流物の衝突，風及び積がある津波（以下「基準津波」 構造に応じ、波力による侵食及 雪を考慮した場合におという。）に対して安全機能が び洗掘に対する抵抗性並びにす いても，津波防護施設
損なわれるおそれがないもので べり及び転倒に対する安定性を が要求される機能を損評価し、越流時の耐性にも配慮 なう恐れがないよう，なければならない。
した上で、入力津波に対する津 津波による浸水及び漏波防護機能が十分に保持できる 水を防止することが要求される。
よう設計すること。
（地震による損傷の防止）
第四条 設計基準対象施設は，地・防潮堤は，基準地震
震力に十分に耐えることができ
耐震設計に係る工認審査ガイド 動S s に対して，津波るものでなければならない。
２ 前項の地震力は，地震の発生 6.1 津波防護施設，浸水防止設 防護施設が要求されるによって生ずるおそれがある設 備及び津波監視設備の設計審査 機能を損なう恐れがな
いよう，地震に対する計基準対象施設の安全機能の喪 方針
失に起因する放射線による公衆 津波防護施設，浸水防止設備及 構造強度を有した構造への影響の程度に応じて算定し び津波監視設備が，基準地震動S であることが要求されなければならない。
s に対して耐震設計上の十分な る。
３ 耐震重要施設は，その供用中 裕度を含めるために各施設・設に当該耐震重要施設に大きな影 備の機能損傷モードに対応した響を及ぼすおそれがある地震に 荷重について十分な余裕を考慮
よる加速度によって作用する地 して設計されていることを確認
震力（以下「基準地震動による する。
地震力」という。）に対して安全機能が損なわれるおそれがな
いものでなければならない。
４ 耐震重要施設は，前項の地震の発生によって生ずるおそれがある斜面の崩壊に対して安全機能が損なわれるおそれがないものでなければならない。

機能設計上の性能目標
・防潮堤は，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により止水性を維持する。
・防潮堤は，基準地震動S s に対して，止水性を損なわない余裕を考慮した構造強度を有した構造物とすること
で止水性を維持する。

機能設計
・防潮堤は，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（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.+18m〜
T.P.+20m）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。

評価対象部位

支持地盤

下
部
工

(2)下部工は，鋼製の 荷重（※1）に対し，主要な構造部材の杭で，主要な構造部材 構造健全性を維持する設計とするための構造健全性を維持す に，構造部材である鋼管杭が，弾性状態る設計とする。
に留まることを計算により確認する。

「道路橋示方書・同解説
部材が弾性域に留ま(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造
曲げ，せん断 らず塑性域に入る状編)」を踏まえた短期許容態
応力度以下とする。

（3）主要な構造体の境界部に設置するジョ
イントについては，伸縮性のあるゴムジョイ 荷重（※1）に対し，主要な構造部材の構造健全性を維持する設計とするため
鉄筋コンク ント等で，有意な漏えいが生じない変形に留 に，構造部材である鉄筋コンクリート
リート
が，弾性状態に留まることを計算によりめる設計とする。
確認する。

「道路橋示方書・同解説
部材が弾性域に留ま (Ⅰ共通編・Ⅴ耐震設計
曲げ，せん断 らず塑性域に入る状 編)」を踏まえた降伏モー態
メント及びせん断耐力以
下とする。

鋼管杭

・防潮堤は，基準地
震動Ｓsに対して，部材の応力等の状態が許容限界以下である設計とする。

機能損傷モード
構造強度設計許容限界
構造強度機能上の評価方針
応力等の状態
限界状態
性能目標
防潮堤は，基準地震動
Ｓsや繰返しの襲来を 荷重（※1）に対し，支持力の観点から想定した入力津波等に 構造物全体の安定性を損なわせない設計「道路橋示方書・同解説
押込力，引抜対して，支持力，せん断抵抗 (I 共通編・Ⅳ下部構造とするため，鋼管杭の周面摩擦力や杭先力，せん断抵(1)上部工は，鋼製の 端支持力を評価対象とし，これらが極限
力不足による変形編)」を踏まえた極限支持
抗力
杭及び鉄筋コンクリー 支持力に対し，妥当な裕度を有すること力以下とする。
トで主要な構造部材の を計算により確認する。
構造健全性を維持する設計とする。

鋼管杭荷重（※1）に対し，主要な構造部材の構造健全性を維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計算により確認する。

「道路橋示方書・同解説
部材が弾性域に留ま(Ⅰ共通編・Ⅳ下部構造
曲げ，せん断 らず塑性域に入る状編)」を踏まえた短期許容態
応力度以下とする。

上部
工（設計基準対象施設の地盤）
第三条 設計基準対象施設は，次条第二項の規定により算定する
地震力（設計基準対象施設のうち，地震の発生によって生ずる
おそれがあるその安全機能の喪失に起因する放射線による公衆への影響の程度が特に大きいもの（以下「耐震重要施設」という。）にあっては，同条第三項に規定する基準地震動による地震力を含む。）が作用した場合においても当該設計基準対象施設を十分に支持することができる地盤に設けなければならない。
２ 耐震重要施設は，変形した場
合においてもその安全機能が損
なわれるおそれがない地盤に設けなければならない。
３ 耐震重要施設は，変位が生ずるおそれがない地盤に設けなければならない。

止水ゴム等

アンカー

変形
荷重（※1）に対し，止水機能を損なわないよう，相対変位の追従する設計とするために，漏えいが想定される間隙に設置する材料である止水ゴム等を評価対象部位として，必要に応じて実施する性能
試験等により確認した変形量以下である
ことを計算により確認する。
また，止水ゴム等を固定するアンカー及び漂流物対策工が破断しない設計とする
ため，弾性状態に留まることを計算により確認する。

地盤

地
盤
改
良

地盤改良体

部材が弾性域に留ま 「各種合成構設計指針・引張り，せんらず塑性域に入る状 同解説」を踏まえた短期
断態
許容応力度以下とする。

部材が弾性域に留ま
鋼材の短期許容応力度以曲げ，せん断 らず塑性域に入る状
下とする。
態

漂流物対策
工
地
盤
高
さ
の
嵩
上
げ

メーカー保証の変形量や有意な漏えいに至る 必要に応じた性能試験に
変形
より止水可能な変形量以下とする。

・防潮堤内側の地盤高さの嵩上げについては，地震時荷重に対しすべりを生じる
おそれのない設計とするために，嵩上げ
地盤内のせん断に対する抵抗力と作用す
るせん断力との比較により，すべりに対し妥当な裕度を有することを計算により確認する。
・防潮堤外側の地盤改良体については，
地震及び津波水圧に対して，せん断破壊が生じないことを計算により確認する。

変形

地震時応答解析（有効応
有意な変形に至り原 力解析）の結果，残留変形状を留めない状態 形形状が崩壊形状でないこととする。

せん断

改良体内に発生するせん
改良体自体のせん断断応力が，改良体のせん
破壊
断強度以下とする。

※1 基準地震動Ｓsや，繰返しの襲来を想定した遡上波の浸水時の津波高さに応じた津波荷重，余震，漂流物の衝突，風及び積雪による荷重

５条

添付(25)−4

（２）防潮堤高さの設定方針
防潮堤は，防潮堤の設計に用いる津波高さ（入力津波高さ）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表２に示す。
表２

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

南西側

T. P .+ 1 5 .4 m

T.P . +1 7. 9m

T. P. + 1 5 .6 m

防潮堤高さ

T .P .+ 1 8 .0 m

T. P. +2 0. 0m

T. P .+ 1 8 .0 m

設計裕度

2 .6 m

2. 1m

2. 4m

入力津波高さ（潮位のばらつき等考慮）

防潮堤の高さが入力津波高さを下回らないようするため，支持地盤については，液状化の可能性の検討や粘性土層の過圧密比の確認を行う。また，地震や津波等の外力に対する構造上の強度を確保するために，部位毎の機能損傷モードを明確にし，許容限界内の設計を行う。

（３）設計方針
１）構造概要鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤は，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，敷地全体に設置する。また，上部工には伸縮性を有する止水ジョイント及び漂流物対策工を一定間隔で設置するとともに，異種構造物間の境界部にも止水性維持のため止水ジョイント及び漂流物対策工を設置する。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の平面位置図を図１に，正面図５条添付(25)−5

２）設計手順
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤は，設計基準対象施設においてＳクラス施設である津波防護施設に分類される。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の耐震・耐津波評価は，設計基
準対象施設として，表３の鋼管杭の評価項目に示す通り，構造部
材の健全性評価と止水ジョイント部の変形量評価を行う。
構造部材の健全性評価については，地震時応答解析に基づく，鋼管杭及び鉄筋コンクリートの発生応力が許容限界を超えないことを確認する。
また，止水ジョイントの変形量を算定し，許容限界を超えないことを確認する。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の耐震・耐津波評価の検討フローを図４に示す。
表３

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の評価項目
機能損傷モ ード

評価対象部位

評価項目

許容 限界
応力等の状態

下
部
工

上
部
工

支持地盤

強度を有していること

押込力，引抜力，せ
ん断抵抗力

鋼管杭

構造強度を有すること

曲げ，せん断評価 方法
極 限支持力 以下

発生応力が許容限界を超えないことを確認

弾 性範囲内（ 短期許容 応力度 以下）

鉄筋コンク
リート

曲げ，せん断弾 性範囲内（ 短期許容 応力度 以下）

鋼管杭曲げ，せん断弾 性範囲内（ 短期許容 応力度 以下）

止水ゴム

変形

止水性を損なわないこと

アンカー

引張り，せん断

漂流物対 策工

曲げ， せん断

メ ーカー保 証の変 形量や 必要に応変形量が許容限界を超じ た試験に 基づい た止水 可能な変えないことを確認
形 量以下
発生応力が許容限界を 弾 性範囲内
超えないことを確認（ 短期許容 応力度 以下）
部材 が 弾性域 に留まら ず
塑性 域 に入る 状態

弾 性範囲内（ 短期許容 応力度 以下）

地
盤
高
さ
の
嵩
上
げ

地盤

強度を有していること

変形

変形量が原形状を保っ
崩 壊形状で ないていることを確認

地
盤
改
良

地盤改良体

止水性を損なわないこと

せん断

改良体がせん断破壊し改 良体のせ ん断強 度以下ないことを確認５条

添付(25)−7

START

要求機能の設定

機能設計上の性能目標の設定

構造強度機能上の性能目標の設定及び評価方針の設定

機能損傷モードの設定及び許容限界の設定

杭載荷試験

鋼管杭の設計鋼管杭の仕様設定
地盤高さの嵩上げ部の設計
改良体の設計地震時評価（動的解析）
津波時評価（静的解析）

NG【許容限界値以下の確認】
・耐震耐津波性（曲げ，せん断）・支持力（押し込み，引抜き）OK

止水ジョイント部の設計

鉄筋コンクリートの設計

地震時設計用変形量の設定

鉄筋コンクリートの仕様設定

津波時波圧の設定【許容限界値以下の確認】
曲げ，せん断NG

止水ジョイントの仕様設定
OK

性能試験
NG

【許容限界値以下の確認】
変形量，耐外水圧性，アンカー
ボルト（せん断，引抜き，押抜き
せん断）

杭と鉄筋コンクリート壁体の結合部の設計【許容限界値以下の確認】
押し込み，引抜き，曲げ，
せん断

OK

OK

END

図４

耐震・耐津波評価の検討フロー

５条

添付(25)−8NG３）杭構造形式（支持方式）の選定に係る方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤は鋼管杭基礎となるため，鋼管杭の支持方式の選定を行う必要がある。
鋼管杭は支持方式によって，支持杭と摩擦杭に分けられる。支持杭の場合は，先端を支持層に到達させ，主として杭の先端に上向きに働く先端支持力によって荷重を支える。摩擦杭の場合は，先端を支持層まで到達させず，主として杭の側面と地盤との間に働く周面
摩擦力によって荷重を支える。杭の支持方式に係るイメージを図５に示す。

【杭の支持力】
・支持杭：周面摩擦力＋先端支持力
・摩擦杭：周面摩擦力

図５

杭の支持方式に係るイメージ

道路橋示方書には，支持力に対する安全率が支持杭と摩擦杭の構
造形式の違いによりそれぞれ設定されているが，支持杭と同一の安全率を適用できる摩擦杭の条件を以下のように設定している。
① 著しい地盤沈下が現在進行中でないこと及び将来とも予想されないこと② 杭 の 根 入 れ 長 が 杭 径 の 25 倍 （ 杭 径 1m 以 上 の 杭 に つ い て は25m） 程 度 以 上 あ る こ と③ 粘 性 土 地 盤 に お い て は ， 杭 の 根 入 れ 長 の 1/3 以 上 が 過 圧 密 地
盤に根入れされていること。
５条

添付(25)−9

東海第二発電所の敷地には，岩盤が浅い区間と深い区間があり，深い区間には，非液状化層でありかつ基礎杭の摩擦支持力を有する
過圧密粘土層が存在する等の特長があるため，摩擦杭を視野に入れた基礎構造の選定を行う。図６に基礎杭構造の選定フローを示す。
START

道路橋示方書準拠
地表面から岩盤上面までの深度が25m以上である

No

Yes
摩擦杭として成立する長さの杭の先端は岩盤上面よりも浅い位置となるNo

Yes

道路橋示方書準拠
杭根入れ長の1/3倍以上の過圧密粘土層厚がある

道路橋示方書に先行サイトと同様の保守性を考慮

No

Yes

地震時※１ 摩擦安全率が1.2以上である

No

Yes

No

Yes

更なる保守性の確認
過圧密粘土層等の非液状化層のみでの地震時※１摩擦安全率が1.2以上である

No

杭長の変更により過圧密粘土層等の非液状化層のみでの地震時※１ 摩
擦安全率が1.2以上となる

No

Yes

Yes

安全裕度の比較

杭長の変更により地震時※１
摩擦安全率が1.2以上となる地震時※１の曲げモーメント，
軸力の安全裕度は摩擦杭の方が岩着杭より大きい

No

Yes
摩擦杭構造を選定

岩着杭構造を選定※１ 基準地震動Ｓs入力時

図６

基礎杭構造の選定フロー

５条

添付(25)−10

４）杭間隔の設定方針
杭の配列については，上部工の形状や寸法，杭の寸法や本数，群杭の影響，施工条件等を考慮し決定する必要がある。
道 路 橋 示 方 書 で は ， 杭 の 最 小 中 心 間 隔 が 杭 径 の 2.5 倍 未 満 で あ る
場合において群杭効果を考慮し，杭の軸方向支持力，水平方向地盤
反力係数等を単杭の場合より低減することになっている。図７に杭の中心間隔の考え方を示す。

図７

杭の最小中心間隔及びフーチング縁端距離

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤においては，繰返し襲来する津波の波圧や基準地震動Ｓs 等による荷重及びこれらに耐え得る大口径，
高強度の鋼管杭の仕様を考慮した上で，適切な杭配置を検討するが，
杭 の 最 小 中 心 間 隔 が 2.5 倍 未 満 と な る 場 合 は ， 群 杭 効 果 を 見 込 ん だ
設計を行う。

５条

添付(25)−11

５）群杭効果の設定方針
摩擦杭における群杭の支持力は，杭中心間隔に応じた群杭の影響を考慮して，道路橋示方書に示された仮想ケーソン基礎の考え方を適用する。
杭中心間隔がある程度より密になると，杭と杭間の土塊が一体となって，あたかも 1 基のケーソン基礎としての挙動を示すようになり，杭 1 本当たりの支持力が低下するため，杭基礎を仮想ケーソン
基礎と考えて支持力の上限値を算定する。仮想ケーソン基礎のイメージを図８に示す。

図８

仮想ケーソン基礎（道路橋示方書）

鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤のように１列杭の場合においても，同様に図９の考え方を適用する。

UG＝杭 ピッチ P×２列

図９

仮想ケーソン基礎の考え方による群杭の周長５条

添付(25)−12

・単杭の周長

U＝ π ×D・群杭を考慮した場合の周長U Ｇ ＝ 2×P

こ こ に ， P： 杭 ピ ッ チ (m)群杭を考慮した場合の摩擦力は下式とする。
Qｆ ＝ UＧ Σ Liτ i
Q ｆ ： 群 杭 を 考 慮 し た 場 合 の 摩 擦 力 (kN)U Ｇ ： 斜 線 を 施 し た 部 分 の 周 長 (m)（1 本の杭に対して図９の 2 本の赤線とする）
L ｉ ： 壁 体 底 面 か ら 先 端 土 層 ま で の 各 層 の 厚 層 (m)τ ｉ ： 各 層 の 土 の せ ん 断 抵 抗 力 度 (kN/m 2 )５条

添付(25)−13

６）上部工（鉄筋コンクリート壁）の設計方針
防潮堤のうち鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤構造は，鋼管杭を一列に配置し下部工とするとともに，鋼管杭５本毎を１ブロックとして，１ブロック分の鋼管杭を鉄筋コンクリート壁にて一体化した上部工構造としている。
鉄筋コンクリート壁に要求される性能は，杭間の止水性と鋼材の腐食防止のための被覆である。設計においては，保守的に最も厳しい条件となる杭間に津波荷重や漂流物衝突荷重を作用させ，断面力が許容応力度以下であることを確認する。
外力に対する変形挙動としては，線状構造物であることから，弱軸方向に同一の揺れあるいは変位が卓越するが，１ブロック内で変位差が生じたとしても，鉄筋コンクリート壁が弾性強度を有する必要があるため，鋼管杭との接合部を含む鉄筋コンクリート壁の照査を行う。図１０に鉄筋コンクリート壁の配筋図を示す。

図１０

鉄筋コンクリート壁の配筋図
５条

添付(25)−14

上部工の設計手順を図１１に示す。

START

鉄筋コンクリートの設計（静的フレーム解析）【解析条件の整理】
・解析モデル作成
・荷重整理
・バネ値算出【二次元骨組構造解析】
・断面力の算定・応力度照査杭と鉄筋コンクリートの結合部の設計【設計条件の整理】
・荷重の整理【結合部の照査】・押し込みに対する照査・引抜きに対する照査・水平およびモーメントに対する照査

END

図１１

５条

上部工の設計手順

添付(25)−15

①鋼管杭と鉄筋コンクリートのモデル化
鉄筋コンクリートを弾性床上の梁でモデル化し配置する鉄筋の仕様を決定する。鋼管杭の バネは道路橋示方書に基づき鉛直，水平バ
ネの諸元を設定する。解析モデル概念図を図１２に示す。
鉛直バネ

平均バネ

平均バネ

水平バネ

+1sバネ

-1sバネ

平均バネ

図１２

解析モデル概念図

鉛直バネは，次式により算出。

ここで，： 杭 の 純 断 面 積 （ mm 2 ）： 鋼 管 の ヤ ン グ 係 数 （ kN/mm 2 ）L： 杭 長 （ m）
a： 施 工 法 別 に 杭 の 根 入 れ 比 （）から決まる係数

杭 の 水 平 バ ネ （ 軸 直 角 方 向 バ ネ ） 定 数 ( ｋ N/m) は ， 以 下 の 式 よ り
算出。

＋

＋ .

，

b

EI： 杭 の 曲 げ 剛 性
H： 設 計 上 の 地 盤 面 か ら 上 の 杭 の 軸 方 向 長 さ
b： 杭 の 特 性 値
kH： 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 数
D： 杭 径５条

添付(25)−16

水平バネに用いる水平方向地盤反力係数については，以下の式により算出。

： 群 杭 効 果 を 考 慮 し た 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 数 の 補 正 係 数 （ =2/3 ）： 単 杭 に お け る 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 数 の 補 正 係 数 （ =1.5）： 地 震 時 の 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 数 （ kN/m 3 ）地盤バネについては，安全側の設計とするため，地盤のばらつきを 考 慮 し ， 両 端 そ れ ぞ れ に ＋ 1σ ， − 1σ に 対 応 す る バ ネ を 設 置 し て ，
中央部分は平均値とする。
水平方向のバネは，杭の特性値βが考慮されるため，地盤の剛性が考慮されることになり，βを算出する際に地盤反力係数が用いられるが，これに地盤の変形係数が考慮されているため，この部分にばらつきを与える。すなわち，地盤物性値として与えられている
初期せん断剛性の ＋ 1σ ， − 1σ 物 性 値 を 用 い て ＋ 1σ ， − 1σ 時 の変形係数を算出し，地盤反力係数へ反映する。
2 1＋
：変形係数
：動ポアソン比：地盤の剛性５条

添付(25)−17

津波時の設計については，防潮堤位置における津波荷重をビームに分布荷重として載荷するとともに，漂流物衝突荷重も加えて評価する。津波荷重載荷時の概念図を図１３に示す。

P：津波荷重衝突荷重

図１３

津波荷重載荷概念図

地震時については，各鋼管杭位置に一次元波動理論に基づく地震
応答解析より算定した地表面応答変位を強制変位として鋼管杭バネ
位置に面外へ載荷する。
鉄筋コンクリート壁の慣性力については，水平方向及び鉛直方向の両方を分布荷重として載荷する。地震時に考慮する荷重及び変位の概念図を図１４に示す。

δd地表面変位kh地震時水平震度kv地震時鉛直震度

図１４

地震時に考慮する荷重概念図
５条

添付(25)−18

②照査方法面外方向の断面力を算出して，鉄筋コンクリート壁の水平方向断面についての断面計算より照査する。また，壁の頂部については，
杭からの押し込みに対する照査として，押抜きせん断の照査を行う。
また，曲げ及びせん断に対しては，許容応力度法により照査する。
鉄筋コンクリート壁に作用する断面力を図１５に示す。

図１５

鉄筋コンクリート壁に作用する断面力

ａ．曲げモーメント・軸力に対する照査
曲げモーメント・軸力に対する照査は，断面計算より部材の応力度を計算し，その応力度が鉄筋及びコンクリートの許容応力度以下であることを検討する。

５条

添付(25)−19

ｂ．せん断に対する照査
せん断に対する照査は，以下の式で算出する。
・斜め引張鉄筋（せん断補強筋）の計算をしない場合

τ ： せ ん 断 応 力 度 ， V： せ ん 断 力 ， bw： 断 面 幅
j： ＝ 7/8 ， d： 断 面 有 効 高 さ・斜め引張鉄筋（せん断補強筋）の計算をする場合

Va： 許 容 せ ん 断 耐 力
Vc： 斜 め 引 張 鉄 筋 以 外 が 受 け る せ ん 断 力
Vs： ス タ ー ラ ッ プ が 受 け る せ ん 断 力τ a1： 許 容 せ ん 断 応 力 度
bw： 断 面 幅
j： ＝ 7/8
d： 断 面 有 効 高 さ
Aw： 区 間 s に お け る ス タ ー ラ ッ プ の 総 断 面 積
σ sa： 鉄 筋 の 許 容 引 張 応 力 度
s： ス タ ー ラ ッ プ の 部 材 軸 方 向 の 間 隔５条

添付(25)−20

③鋼管杭と鉄筋コンクリートとの接合部
鋼管杭と鉄筋コンクリートの接合部は，鉄筋コンクリートが鋼管杭に生ずる曲げモーメント及び杭軸力に追随し，杭軸方向に互いにズレない設計とする。
な お ， 鋼 管 杭 と 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 間 の ズ レ (せ ん 断 応 力 )は コ ン ク
リートの付着力で鋼管に伝わるものとして評価し，杭周りのせん断
応力度が許容応力度内であることを確認する。杭周りのせん断応力

上部工

イメージ図を図１６に示す。

N： 最 大 鉛 直 バ ネ 反 力

鋼管杭の周長を等価正方形としてせん断応力を算出。

図１６

杭周りのせん断応力算出図

なお，更に保守的な検討として，鋼管杭と鉄筋コンクリートの接合部の付着力が０の場合を想定し，杭頭部の照査を行う。
鋼管杭と鉄筋コンクリート壁との結合部については，道路橋示方書で示される結合方法 A による設計（杭頭を鉄筋コンクリート壁躯
体へ埋込み，埋込んだ部分によって杭頭拘束曲げモーメントに抵抗
５条

添付(25)−21

する方法）を参照し，杭頭部に作用する押し込み力，引抜き力，水平力及びモーメントのすべての外力に対して安全であることを照査する。すなわち，鉄筋コンクリート壁を構成するコンクリートの垂直支圧応力度，押抜きせん断応力度，引抜きせん断応力度を照査し，更に端部の鋼管杭については，水平押抜きせん断応力度及び支圧応
力度を照査する。杭頭に作用する荷重分布図を図１７に示す。

図１７

杭頭部に作用する荷重分布図

５条

添付(25)−22

７）止水ジョイントの変形量評価方針
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の上部工は，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伸縮性を有する止水ジョイントを設置する必要がある。また，鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤と鉄筋コンクリー
ト壁等，異種構造物間の境界にも止水ジョイントを設置する。止水ジョイント部の概念図を図１８に示す。
漂流物防護工設置位置

450
380

35

35
65

85
壁厚

13

12
50
95

12

伸縮部材(WF200型、補強布)
M16アンカー(200ピッチ)

図１８

止水ジョイントの概念図

これら止水ジョイントを設置する防潮堤の構造部材及び止水ジ
ョイントの健全性評価については，地震応答解析に基づく鋼材及び鉄筋コンクリートの発生応力が降伏モーメント及びせん断耐力
以下であることを確認する。また，止水ジョイント部のアンカーの発生応力が許容応力度以下であること，止水ゴムの等変形量が許容変形量以下であることを確認する。
なお，止水ゴム等の許容変形量については，必要に応じて試験を実施し確認する。

５条

添付(25)−23

８）支持地盤の健全性評価方針
防潮堤の基礎地盤については，液状化の有無を有効応力解析により判定する。
また，敷地内には粘性土層が分布しているため，過圧密もしくは正規圧密状態かの評価を行うとともに，防潮堤を設置した際の圧密
沈下量の評価を行う。
津波時においては，繰り返し襲来する津波に対する防潮堤前面の洗 掘 を 防 止 す る た め ， 表 層 地 盤 を 1m 程 度 地 盤 改 良 す る こ と に よ り
対 策 を 行 う 。 更 に ， 上 部 工 の 鉄 筋 コ ン ク リ ー ト 壁 は ， 地 表 面 か ら 1m
程度地盤に根入れする。防止対策図を図１９に示す。
なお，敷地南西部においては，防潮堤が丘陵地に接合することか
ら，接合部の地山の洗掘対策防止として，接合部地山を地盤改良等の対策を行う。
2,600
1,300 1,300500

前面（外側）

RC壁

背面（内側）

EL+18.00
EL+17.50

10,000

堤内側

1,000

9,500

堤外側

7,000

8,000

4,000

1:2

.0

du

地下水位 EL+2.00

Ag2

D2c-3

鋼管杭 φ2,000 t=35(SKK490)
L=34.5m

Km
EL-17.00

図１９

洗掘に係る防止対策

５条

添付(25)−24

2,000

du
EL+8.00500

EL+8.00

500
500

EL+10.00
EL+8.50
表層改良
q=1000kN/m2

９）圧密沈下の評価方針
敷 地 内 に 分 布 す る 粘 性 土 層 （ Ac 層 等 ） の 土 質 試 験 を 実 施 し 過 圧 密比を確認するとともに，その結果を用いて防潮堤設置時に杭先端付
近 に お い て 保 守 的 な 平 均 − 1σ の 圧 密 降 伏 応 力 評 価 基 準 線 以 内 の 荷
重増分であるか否か等について評価する。
① 評価方法防潮堤設置時の杭先端付近の圧密荷重の算定は，道路橋示方書に基づき杭周面から伝播される増加荷重で求められる。杭構造物の 場 合 の 荷 重 分 散 の 考 え 方 は ， 杭 先 端 か ら 杭 長 L の 1/3 の 根 入 れから荷重分散されるものとする。なお，分散角度は道路橋示方書に 従 い 30°と す る 。 杭 先 端 の 形 状 は 杭 の 面 積 に 等 価 な 正 方 形 と して算出する。
道路橋示方書に示される荷重図を図２０に示す。

図２０

杭構物の荷重伝播の考え方（道路橋示方書）

５条

添付(25)−25

② 原地盤の粘性土層の圧密状態の確認
圧 密 試 験 に よ り 圧 密 降 伏 応 力 Pc を 求 め ， 有 効 土 被 り 圧 と の 比である過圧密比により，原地盤に分布する粘性土層の圧密状態を確認した。
その結果，原地盤の粘性土層は過圧密比が１を超えていることから，過圧密状態であると判断される。
圧密試験実施箇所を図２１に，有効土被り圧と圧密降伏応力の関係を図２２に示す。

図２１

５条

圧密試験実施箇所

添付(25)−26

1000
900

圧密降伏応力 Pc (kN/m2)

800
700
600
500

Ac

400

D2c-3
D2c-2

300
200
100
0
0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

有効土被り圧 s'v0 （kN/m2)

図２２

有効土被り圧と圧密降伏応力の関係

５条

添付(25)−27

２．原位置杭載荷試験（引抜き試験）（１）目的
杭周面に働く最大周面摩擦力度は，杭の施工方法，地盤種別に従って表４に示す値となる。
表４

最大周面摩擦力度（道路橋示方書）

基本的には道路橋示方書に基づき，敷地内で取得されている地盤
物性値を用いた最大周面摩擦力度の算定を行うため，適切な評価結果が得られると考えられるが，念のため原位置の複数地点で杭載荷試験を実施することで，より精度の高い最大周面摩擦力度を確認することができる。

（２）杭の施工方法
杭の施工方法には，打込み杭工法（打撃工法，バイブロハンマ工
法 ， 油 圧 ハ ン マ 工 法 他 ）， オ ー ル ケ ー シ ン グ 工 法 ， 中 堀 り 杭 工 法 ，
回転圧入工法等がある。
杭の施工方法の分類を図２３に示す。
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の杭の施工方法は，これらの工法
から地盤の周面摩擦力を適切に確保できる打込み杭工法（打撃工法
を主とし，必要に応じてバイブロハンマ工法を併用）で行う。した
５条

添付(25)−28がって，原位置試験においても同工法を採用する。

打撃工法
打込み杭工法バイブロハンマ工法
既設杭工法

中堀り杭工法杭

埋込み杭工法

プレボーリング工法

回転杭工法

鋼管ソイルセメント杭工法
オールケーシング工法

機械掘削工法

リバース工法深礎杭工法

アースドリル工法

場所打ち杭工法

図２３

杭の施工方法の分類（３）原位置試験位置の選定方針
摩擦杭は，粘性土層が厚く分布する敷地の北部で用いることから，敷地北側において実施する。
道路橋示方書での最大周面摩擦力度は，Ｎ値や粘着力ｃを用いて算定するため，データが豊富にあるＮ値に着目して試験箇所を選定した。
試験位置を図２４に，試験位置付近の土層分布状況を図２５〜図
２ ７ に 示 す 。 ま た ， 沖 積 粘 性 土 層 （ Ac 層 ） の 敷 地 内 全 調 査 孔 の Ｎ 値と試験位置近傍調査孔のＮ値の分布状況を図２８に示す。
そ の 結 果 ， No. １ 地 点 〜 No.3 地 点 付 近 の 土 層 の Ｎ 値 は ， 敷 地 内 全
データと比較してほぼ同等の値又は若干小さい値を示すことから，
当該位置での試験は妥当であると判断した。

５条

添付(25)−29

●No . 2 地 点●●

No . 1 地 点

No . 3 地 点

図２４

５条

試験実施位置図

添付(25)−30図２５No.1 地 点 付 近 の 土 層 断 面

図２６No.2 地 点 付 近 の 土 層 断 面

図２７No.3 地 点 付 近 の 土 層 断 面

５条

添付(25)−31

図２８

敷地内のＮ値と試験位置近傍のＮ値比較

５条

添付(25)−32

（４）原位置試験杭の仕様
鋼管杭鉄筋コンクリート防潮堤の杭は，敷地の側面南側及び北側
で は φ 2,000mm ， t=35mm と し ， 敷 地 の 前 面 東 側 で は φ 2,500mm ，t=40mm を 使 用 す る 計 画 で あ る 。
原位置試験では，各地盤の周面摩擦力度を確認することを目的としており，周面摩擦力度の算定は杭径や肉厚に依存するものではな
く，単位面積当たりの地盤の周面摩擦力を算定するものである。
したがって，原位置試験の杭については，実施工で計画している
杭径や肉厚ではないが，原位置試験で杭の打撃等に耐え得る適切な仕様を選定した。原位置試験杭の仕様を表５に示す。

表５

原位置試験（引抜き試験）杭の仕様

杭種

鋼管径φ
（ mm）

杭長
L(m)

板厚 t
（ mm）

材質

No.1 地 点

1,200

66.0

25

SKK490No.2 地 点

1,200

28.5

14

SKK490No.3 地 点

1,200

41.0

14

SKK490５条

添付(25)−33４．道路橋示方書の適用性について（１）適用性検討の評価方針
基準地震動Ｓs は，敷地内及び周辺の調査結果に基づき，周辺活
断層やサイト特有の地盤状況等を考慮して策定することから，その個別のスペクトルは，道路橋示方書で示される地盤種別毎の包絡スペクトルとは比較する性質のものではないが，杭構造の設計において道路橋示方書の考え方を適用することから，その適用性の観点で加速度応答スペクトルのレベルを比較することで，道路橋示方書の適用性について評価することとする。

５条

添付(25)−39

１）検討対象位置
検討断面位置は，二次元有効応力解析等で防潮堤の強度計算を実施する断面位置であり，摩擦杭を適用する岩盤の深い地点を選定した。検討地点の位置図を図２９に，断面図を図３０に示す。

●

検討地点

図２９

検討地点の位置図

W

E

E.L.(m)E.L.(m)

40.0

40.0

30.0

30.0

20.0

20.0

10.0

10.0

du

du

Ag2
As
Ac
As
Ac

Ag2

0.0

-10.0

As
Ac
As
Ac
As

Ag1

As
As

Ac
Ag1

-30.0

As
Ac
As
Ag1

As

As
Ag1

Ag1

-40.0

-50.0

-60.0

-70.0

-10.0

Ac

Ac

As
Ac

-40.0

Ag2
As

-20.0

As

Ac

-30.0

-50.0

Ac

As

As
-20.0

0.0

fl

-60.0

Km

Km

Km

-80.0

-70.0

-80.0

図３０

検討地点の地質断面図

５条

添付(25)−40

２）東海第二発電所の地盤の基本固有周期
検討地点における地盤の基本固有周期を算出して，道路橋示方書
における地盤種別の判定を行う。地盤の基本固有周期は以下の式による。
41

ＴＧ：地盤の基本固有周期
Ｈ i ： i 番 目 の 地 盤 の 厚 さ （ m）
Ｖ s i ： i 番 目 の 地 層 の 平 均 せ ん 断 弾 性 波 速 度 （ m/s）
I： 当 該 地 盤 が 地 表 面 か ら 耐 震 設 計 上 の 基 盤 面 ま で n 層 に 区 分 される地表面から i 番目の地層の番号

耐 震 設 計 上 の 基 盤 面 は Km 層 と し ， そ れ 以 浅 の 地 層 を 対 象 に 地 盤 の固有周期を算出した。
道路橋示方書における耐震設計上の地盤種別は，表７に基づき行
い ， Ⅲ 種 地 盤 （ 固 有 周 期 1.08 秒 ） と な っ た 。
表７

道路橋示方書の耐震設計上の地盤種別

地盤種別

地盤の基本固有周期＜ 0 .2

Ⅰ種

0.2 ≦

Ⅱ種

＜ 0 .6

0.6 ≦

Ⅲ種

５条

添付(25)−41（ s）

３）道路橋示方書の加速度応答スペクトル
道路橋示方書では，地盤種別ごとに耐震設計に用いる加速度応
答スペクトルを与えている。また，地震動の種別もプレート境界型 地 震 動 を 対 象 に し た TypeⅠ と 断 層 直 下 型 地 震 動 を 想 定 し た Type
Ⅱで判別している。道路橋示方書で示されている地震動の標準加速度応答スペクトルを図３１に示す。

（ TypeⅠ 地 震 動 ）
図３１（ TypeⅡ 地 震 動 ）地震動の標準加速度応答スペクトル（道路橋示方書）

なお，道路橋示方書の耐震設計では，観測された波形を図３１に示したスペクトルに近い特性を有するように振幅調整を行い用いている。
Ⅲ種地盤の地点の構造物に用いられている地震動は表８に示すとおりであり，３波の平均値で照査を行うとしている。また，それぞれの地震波を図３２及び図３３に示す。

５条

添付(25)−42表８

Ⅲ種地盤の動的解析で用いられる地震動（道路橋示方書）

Ty p e Ⅰ

Ty p e Ⅱ

Ⅰ -Ⅲ -1

平 成 15 年 十 勝 沖 地 震 大 樹 町 生 花 観 測 点 地 盤 上

Ⅰ -Ⅲ -2

平 成 23 年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 山 崎 震 動 観 測 所 地 盤 上

NS 成 分

Ⅰ -Ⅲ -3

平 成 23 年 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 土 浦 出 張 所 構 内 地 盤 上

EW 成 分

Ⅱ -Ⅲ -1

平成 7 年兵庫県南部地震東神戸大橋周辺地盤上

Ⅱ -Ⅲ -2

平成 7 年兵庫県南部地震ポートアイランド内地盤上

NS 成 分

Ⅱ -Ⅲ -3

平成 7 年兵庫県南部地震ポートアイランド内地盤上

EW 成 分５条

添付(25)−43

EW 成 分

N12W 成 分

Ⅰ-Ⅲ-1/平成15年十勝沖地震大樹町生花観測点地盤上

0

20

40

60

EW成分

80

100

120

800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800

Ⅰ-Ⅲ-2/平成23年東北地方太平洋沖地震山崎震動観測所地盤上

0

40

80

120

160

NS成分

200

240

800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800

Ⅰ-Ⅲ-3/平成23年東北地方太平洋沖地震土浦出張所構内地盤上

EW成分

0

40

200

図３２

Ⅲ 種 地 盤 TypeⅠ 地 震 動 で 用 い ら れ る 地 震 波

80

120

160

240

800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800

（道路橋示方書）

５条

添付(25)−44

Ⅱ-Ⅲ-1/平成7年兵庫県南部地震東神戸大橋周辺地盤上

0

10

20

30

N12W成分

40

50

1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-1000

Ⅱ-Ⅲ-2/平成7年兵庫県南部地震ポートアイランド内地盤上 NS成分

0

10

20

30

40

50

1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-1000

Ⅱ-Ⅲ-3/平成7年兵庫県南部地震ポートアイランド内地盤上 EW成分

0

10

20

30

40

50

1000
800
600
400
200
0
-200
-400
-600
-800
-1000

図３３

Ⅲ 種 地 盤 TypeⅡ 地 震 動 で 用 い ら れ る 地 震 波（道路橋示方書）

５条

添付(25)−45

４）東海第二発電所の加速度応答スペクトル
東海第二発電所の基準地震動Ｓs の一覧表を表９に，加速度時
刻歴波形を図３４及び図３５に示す。

表９

東海第二発電所の基準地震動Ｓs
最 大 加 速 度 [ c m/ s 2 ]地震動

EW 成 分

NS 成 分

Ss-D 1L

87 0

UD 成 分
5 60

Ss-1 1

71 7

6 19

5 79

Ss-1 2

87 1

6 26

6 02

Ss-1 3

90 3

6 17

5 99

Ss-1 4

58 6

4 82

4 51

Ss-2 1

90 1

8 87

6 20

Ss-2 2

10 09

8 74

7 36

Ss-3 161 0５条

添付(25)−46

2 80

図３４

東 海 第 二 発 電 所 の 加 速 度 時 刻 歴 波 形 （ 水 平 （ Ｎ Ｓ 方 向 ））５条

添付(25)−47図３５

東 海 第 二 発 電 所 の 加 速 度 時 刻 歴 波 形 （ 水 平 （ Ｅ Ｗ 方 向 ））５条

添付(25)−48５）基準地震動Ｓs と道路橋示方書のレベル２地震動の加速度応
答スペクトルの比較
東海第二発電所の地震波及び道路橋示方書の地震波を用いて，加速度応答スペクトル及び疑似速度応答スペクトルを作成した。
東海第二発電所で用いる地震動は，検討地点の地層構成を基に，一次元等価線形解析により地表面まで引き上げた時刻歴応答加速度を用いて応答スペクトルを作成した。
ま た ， 応 答 ス ペ ク ト ル を 比 較 す る 際 ， 道 路 橋 示 方 書 の TypeⅠ 地
震動については，プレート境界型地震動であるため東海第二発電
所 の Ss-21 及 び Ss-22 を 対 象 と し ， TypeⅡ 地 震 動 に つ い て は ， 内
陸 直 下 型 地 震 動 を 対 象 と し て い る た め 東 海 第 二 発 電 所 の Ss-11 〜
Ss-14 及 び Ss-31 波 と 比 較 し た 。 な お ， 東 海 第 二 発 電 所 の Ss-D1 波に つ い て は TypeⅠ ， TypeⅡ 両 方 と 比 較 し た 。 ス ペ ク ト ル 解 析 結 果を図３６及び図３７に示す。
応答スペクトルを比較した結果，道路橋示方書の応答スペクト
ルが全ての地震動を概ね包含する結果となった。
以上より，道路橋示方書で使用している地震動は東海第二発電所の施設設計で用いる地震動と概ね同等であるといえることから，
地震動レベルの観点からの道路橋示方書の適用は問題ものと判断
される。

５条

添付(25)−49

図３６

基 準 地 震 動 Ｓ s と TypeⅠ 地 震 動 と の 比 較

10000

断面5

加速度応答スペクトル (gal)

1000

100

10

Ⅱ-Ⅲ-1

Ⅱ-Ⅲ-2

Ⅱ-Ⅲ-3

Ss-D1L_H

Ss-11_EW

Ss-11_NS

Ss-12_EW

Ss-12_NS

Ss-13_EW

Ss-13_NS

Ss-14_EW

Ss-14_NS

Ss-31_H(EW
1
0.01

0.1

1

10

周期 (sec)

図３７

基 準 地 震 動 Ｓ s と TypeⅡ 地 震 動 と の 比 較

５条

添付(25)−50

５．杭構造基礎に関する設計基準類
杭構造基礎に係る設計基準としては，道路橋示方書・同解説（
日本道路協会）の他，杭基礎設計便覧（
施工便覧（

日 本 道 路 協 会 ）， 杭 基 礎

日本道路協会）に代表される。

（１）道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編（

日本道路協会）橋梁下部構造の基礎として，杭基礎の種類や選定方法，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杭基礎においても，同基準を参考として計画・設計している。下部構造の技術基準の変遷を表１０に示す。

（２）杭基礎設計便覧
道路橋示方書・同解説を補完するものとして，道路橋示方書の背
景や設計の基本的な考え方，新しい研究成果等を紹介したもの。

（３）杭基礎施工便覧
道路橋示方書・同解説を補完するものとして，道路橋示方書の規定の解説や既存工法の説明，施工計画に関するもの，施工管理の具体的な内容，施工上のトラブル事例と対策等について紹介したもの。
杭基礎設計便覧・杭基礎施工便覧
昭 和 61 年
平成 4 年

杭基礎設計便覧 刊行
杭基礎設計便覧 改訂
杭基礎施工便覧 刊行
平 成 18 年 杭 基 礎 設 計 便 覧 改 訂
杭基礎施工便覧 改訂（現段階での最新基準）

５条

添付(25)−51

表１０
年 ・月
S39.3(1964)

S41.11(1966)

S43.3(1968)

S43.10(1968)
S45.3(1970)

下部構造の技術基準の変遷

名称
道路橋下部構造設計指針
く い基 礎 設 計 編
道路橋下部構造設計指針
調 査 及 び設 計 一 般
道路橋下部構造設計指針 橋 台 ・橋 脚 設 計 篇 直
接基礎設計篇道路橋下部構造設計指針 くい基 礎 の施 工 篇
道路橋下部構造設計指針 ケーソン基 礎 設 計 篇

S48.1(1973)

道路橋下部構造設計指針 場 所 打 ち杭 の設 計
施工篇

S55.5(1980)

道 路 橋 示 方 書 ・同 解 説
IV 下 部 構 造 編 の刊 行

H2 . 2 ( 1 9 9 0 )道 路 橋 示 方 書 IV 下 部
構造編

H5 . 1 1 ( 1 9 9 3 )道 路 橋 示 方 書 IV 下 部
構造編
道 路 橋 示 方 書 IV 下 部
構造編

H8 . 1 2 ' ( 1 9 9 6 )Hl 4 . 3 ( 2 0 0 2 )道 路 橋 示 方 書 IV 下 部
構造編

H2 4 . 3 ( 2 0 1 2 )道 路 橋 示 方 書 IV 下 部
構造編

５条

内容
設 計 の一 般 事 項

クーロン土 圧 による土 圧 計 算
粘 性 土 に粘 着 力 を考 慮
許 容 応 力 度 ・許 容 支 持 力 の規 定
斜 橋 の橋 台 に働 く土 圧 ，地 震 荷 重 の統 一 的 な算 定 方 法を規 定
直 接 基 礎 の設 計 の規 定
鉄 筋 コン ク リ ー ト 杭 ，P C 杭 ， 鋼 杭 を 中 心 に 規 定
継 手 ， 杭 頭 仕 上 げ に っい て規 定
く い基 礎 ・ ケ ー ソ ン 基 礎 ・ 直 接 基 礎 の 範 囲 を示 す
鉛 直 ，水 平 の荷 重 分 担 要 素 の明 確 化
ケー ソ ンの 設 計 に 必 要 な 項 目 の 規 定
場 所 打 ち杭 の定 義 (深 礎 も場 所 打 ち杭 )杭 の 設 計 径 ， コン ク リ ー ト の ヤ ン グ係 数 ， 許 容 支 持 力 度 を
規 定 具 体 的 な施 工 手 引 き と し て ，機 械 掘 削 ・ 人 力 掘 削 に分 けた 。
部 材 照 査 方 法 に 関 し て コン ク リ ー ト 橋 編 と 整 合
杭 基 礎 の鉛 直 支 持 力 の算 定 方 法 を改 訂
中 掘 り杭 工 法 の設 計 施 工 規 定
各 種 基 礎 の設 計 法 の適 用 範 囲 に関 する解 説 の充 実
地 盤 反 力 係 数 の 算 定 式 やフ ー チ ン グの 剛 体 判 定 式 の 統
合
岩 盤 上 直 接 基 礎 の許 容 支 持 力 度 や弾 性 体 基 礎 の許 容
変 位 量 の規 定
高 強 度 水 中 コン ク リ ート や 太 径 鉄 筋 の 規 定
暴 風 時 の 取 り 扱 いの 見 直 し
下 部 構 造 の 設 計 に お ける 活 荷 重 の 載 荷 方 法 の 見 直 し
胸 壁 設 計 に お ける 断 面 力 算 定 式 の 見 直 し
橋 梁 の 各 部 位 に 地 震 時 保 有 水 平 耐 力 法 を 導 入 し た こ とに
伴 う照 査 方 法 の規 定
部 材 の じ ん 性 向 上 の た めの 細 目
建 設 費 縮 減 のための構 造 形 状 の単 純 化
鋼 管 矢 板 基 礎 の規 定
ケー ソ ン基 礎 設 計 法 の 改 訂
死 荷 重 作 用 時 の鉄 筋 の許 容 応 力 度 の規 定
コン ク リ ー ト 部 材 の 塩 害 対 策 規 定
フ ー チ ン グの 曲 げ 及 びせ ん 断 に 対 す る 設 計 法 の 見 直 し
直 接 基 礎 の極 限 支 持 力 算 定 式 の見 直 しプレボーリング杭 工 法 ，鋼 管 ソイルセメント杭 工 法 ，バイブロ
ハン マ 杭 工 法 の 規 定
場 所 打 ち杭 ，中 掘 り杭 ，鋼 管 矢 板 基 礎 及 び地 中 連 続 壁
基 礎 の支 持 力 推 定 式 の見 直 し
従 来 よりも降 伏 点 の高 い鉄 筋 SD390，SD490を規 定
橋 台 部 ジョ イ ン ト レ ス 構 造 の 設 計 を 規 定
橋 台 背 面 ア プロ ー チ 部 の 規 定
道 路 橋 基 礎 に 求 めら れ る 基 本 事 項 を 規 定
回 転 杭 工 法 の規 定

添付(25)−52