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日本建築学会大会学術講演梗概集（東北） 2009年 8 月

背面梁を有する擁壁の耐震性能に関する実験的研究
その 2 限界傾斜角測定実験
擁壁模型実験

正会員
正会員

アルミ棒積層体○佐藤秀人*
長倉裕磨***

会員外

鹿糠嘉津博**

1. はじめに本報では，背面梁付き擁壁の耐震性能を検討するため

3. 試験結果および考察
1）限界傾斜角θsu 図 2 に背面梁高さ比（Ha/H）と限界に行った，アルミ棒積層体を模型地盤に使用した限界傾傾斜角θsu および換算水平震度 Kh（Kh＝tanθsu）との関斜角測定実験に関して述べる。

係を示す。θsu は，背面梁の長いものほど大きく，また背2. 試験概要
1）試験方法面梁位置の小さなものほど大きな値を示した。Ha/H＝2/3
擁壁の基礎には，杭基礎を使用することをでは，L＝200 mm の場合で Kh＝0.28，L＝300 mm では Kh想定する。地震時における擁壁崩壊の終局状態は，擁壁＝0.40 の値を示し，背面梁が耐震性能向上に大きく寄与

本体と背面梁および両者の接合部が健全であれば，杭頭していることが理解された。なお，試験④（Ha/H＝1/2，Lが曲げ降伏し擁壁下端（杭頭）を中心とした転倒による＝300 mm）では，ステージの傾斜限界となっても地盤崩崩壊モードとなることが予想される。そこで，図 1 に示壊には至らなかった。

すように，擁壁下端をピン支持として設置した試験体を， 2）換算水平震度 Kh と擁壁頂部変位 y0 の関係 換算水平ステージごと回転させ，転倒・崩壊するときの限界傾斜
震度 Kh と擁壁の傾斜角 θｗおよび擁壁頂部変位 y0 の関係角（θsu）を測定する。

を図 5 に示す。擁壁頂部変位 y0 の初期勾配は，背面梁の長いものほど大きく，また背面梁位置比の小さなものほテフロンシート

変位制御棒

ど大きくなった。y0＝1.33 mm 時（θｗ＝1/300）時の換算
水平震度 Kh は，試験①が 0.27，試験②が 0.19，試験③がアルミ棒積層体

0.15 と，比較的大きな値を示した。また y0＝4.00 mm 時

背面梁Hb（θｗ≒1/100）では，試験①は崩壊に至ったが，試験②，L③では，まだ崩壊に達していないことから，本擁壁は比HaH較的優れた変形性能を有していると考えられる。
ピン3）擁壁背面地盤挙動 図 6～10 に擁壁頂部変位 y0＝3.00
θsmm 時（θｗ≒1/100）の撮影画像と観測されたすべり線を示す。全試験において，背面梁端部からほぼ鉛直に伸び

図12）試験パラメータ

限界傾斜角測定試験

るすべり線が明確に観測され，試験①，③，⑤では，背擁壁試験体は，その 1 と同様に，無垢のアルミ材を使用した。擁壁の背面梁は，長さ(L)=200および 300 mm の 2 種類とし，取り付け位置を試験パラ面梁端部から側方に広がるすべり線も明確ではないが観測された。
本試験でのすべり線は図 3 に示すように，擁壁下端かメータとして，それぞれ，擁壁下端からの距離（Ha ）をら鉛直擁壁の主働崩壊角度に類似したすべり線(C)が発生
1/2 H，2/3 H，3/4 H（H：擁壁高さ）とした（表 1 参照）。 し，背面梁端部からは L 型擁壁に見られるような V 字型
また，擁壁試験体の背面（受圧面）にはテフロンシートのすべり線(A)，(B) が観測されることが予想された。しを貼付しアルミ棒積層体との摩擦力を低減した。

かし，上述のようにすべり線(A)以外が明確に観測されな限界傾斜角時の地盤崩壊は急激に進むが， かった理由は，以下のような事項に起因するものと考えその様子を観測するために，擁壁前面に変位制御棒を設られる。
表 1 試験結果一覧
置した。限界傾斜角までは変位制御棒と擁壁面との間隔
Ha
限界傾斜角 換算水平震度
試験 高さ 梁長さLを 1～2 mm となるように保持し，地盤が崩壊し擁壁が変θsuKhNo H(mm) （ｍｍ） (Ha)/H
位制御棒に接触した後には，変位制御棒をゆっくりと引①200(1/2)
18.50.33
きながら地盤崩壊の様子を写真撮影する。
200 233(2/3)②16.50.34) アルミ棒積層体
アルミ棒積層体 はその 1 と同様，
③300(3/4)
13.50.24400④200(1/2)
φ3.0 mm とφ1.6 mm の混成（質量比 2：3）とし，撮影時300⑤233(2/3)
21.50.39の反射を低減するために小口を赤，緑，青に着色した。
⑥300(3/4)
19.00.34
その他，模型地盤の作成方法などはその 1 と同様である。
Kh=tan(θsu)3）変位制御棒Experimental Study on Earthquake-proof Performance of Retaining Wall With Back Beam2. Incline Test for Observation of Failure Configuration―681―

H. Sato, Y. Kanuka, Y. Nagakura

25232119171513110

すべり線(C)が観測

限界傾斜角（θsu ）されなかったのは，本実験は，擁壁下端を中心に回転する運動モードであり，擁壁下方の地盤内のひずみ量が小さかったためであると思われる。
b）背面梁端部のすべり線(A)，(B)について

背面梁は，擁壁の回転に伴い，左方向に移動しながら上方に変位する。したがって，この領域では，背面梁の左方向への移動に伴って生じる主働崩壊領域（図 4-a ）と，梁端部が上方に変位することによって生じる，アンカーの引抜き

0.45
0.4
Ｌ＝300

0.350.3

Ｌ＝2000.250.2

1/4

1/23/41

背面梁高さ比（Ｈa/Ｈ）

や基礎の引揚げ時に生じるような崩壊領域（図 4-ｂ）が図2混在する。すべり線(A)は，両者のせん断力方向が一致す

各試験体の限界傾斜角と換算水平震度の関係るために強く表れ，すべり線(B)は両者のせん断力方向が異なるために地盤内のひずみが相殺され，明確なすべり線として観測されなかった。ただし，これらの背面地盤挙動については，さらなる検討が必要である。
4. おわりに
本実験によって，背面梁を有する擁壁は，優れた耐震

図 6 試験①（擁壁頂部変位 3.00mm 時）性能を期待できることが理解された。ただし，本実験は，アルミ棒積層体と簡略化した擁壁モデルに対するものであるため，今後は実務レベルでの耐震性能や背面地盤挙動などを検討していきたい。
せん断力の方向背面梁(A)

a. 主働崩壊(B)

図7試験②（擁壁頂部変位 3.00mm 時）

図8試験③（擁壁頂部変位 3.00mm 時）

図9試験⑤（擁壁頂部変位 3.00mm 時）

図 10試験⑥（擁壁頂部変位 3.00mm 時）

せん断力の方向(C)
背面梁

23

試験①
試験②200.3
150.2

試験③0.1θw=1/300010500 0.5 1 1.5 2 2.5
θw（×1/100）
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0a) L=200mm

背面梁の運動とすべり線

y0 (mm)230.4

200.315試験④試験⑤
試験⑥0.2100.15θw=1/3000

ステージ傾斜角度（θｓu )

0.4b. 引揚げ崩壊

ステージ傾斜角度（θｓu )換算水平震度（ Kh）

図4換算水平震度（ Kh）

図 3 予想すべり線

000.5

11.5

θw（×1/100）
0.02.04.0b) L=300mm

6.0y0 (mm)

図 5 換算水平震度と擁壁頂部変位の関係* 日本大学，工博***日本大学大学院生** カヌカデザイン

換算水平震度（Ｋｈ ）a) 擁壁下部のすべり線(C)について*Assist. Prof., Nihon Univ.,** Kanuka Design Co.,*** Graduate Student, Nihon Univ.

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