一般全応力法、有効応力法と斜面の安定解析

Abstract

一般全応力法(ATS法)、有効応力法(ES法)、φ=0法、SHANSEP法を取り上げて、現在までに討論されてきた経過概要を説明し、まずそれぞれの立ち位置を明確にした。次いで、有効応力の概念(Terzaghiによる)、および有効応力法(Skemptonらによる)誕生の経緯を説明し、両者には基本概念の違いがあること、当時は有効応力の概念であっても絶対的である、と考えられていたわけではないことを指摘した。次いで排水条件により変わる３つの強度線とspecific stressesについて定義し、またATS法の基本概念である三笠のguide-lineを示し、種々な施工状況が、排水条件の異なる３つの強度線で原則的に説明できることを示した。さらにそれぞれの強度式を示し、粘土地盤上への盛土を想定して、載荷直後、部分圧密、圧密終了の各状態に対する適用法の原則を示し、τ～σ図上で応力の変化、および強度の求め方の関連を示した。さらにES法で「せん断に伴って発生する間隙水圧(us)」の予測(あるいは計測)が正確であるなら、ATS法と強度、結局は安定解析で得られる安全率が同じになることを結論した。またES法の問題点の根源が、usの予測(あるいは計測)にあること、設計においては必ずしもusを持ち込む必要のないことを指摘した。またSHANSEP法は、φ=0法で問題となる試料の乱れを大幅に改善できるが、基本的にはφ=0法と同じ考えに立つ手法のため同じ欠点をもつこと、それらが簡略法、あるいは近似法に分類されるべき手法であることを指摘した。次いで実斜面安定について解析する場合、以上の他に検討が必要な項目として、「強度の進行性破壊」と「排水条件の進行性破壊」の問題があることを提起した。前者の例として、硬質粘土の切土斜面の破壊例を示し、試験により時間経過に伴う強度低下とその結果に基づく斜面の風化経過を説明した。さらに後者について検討し、従来法(ATS法で使用)による推定強度と、SHANSEP法による推定強度について、異方性強度をindexにした強度比分布図を作成した。その結果、従来法による強度推定法は、「排水条件の進行性破壊」で想定される強度分布と整合しており、適切な手法であることを結論した。一方SHANSEP法で設計した場合、のり尻、のり肩部での強度を過大に見積もることになり、危険側の設計になることを指摘した。最後に、ES法では現場間隙水圧の計測が行われることが多いが、目的とするusの計測は難しいこと、またATS法においても、「場の間隙水圧」を知るために計測が必要であることを指摘した。