特許 6119233 液状化対策工の評価方法及び設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6119233

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】液状化対策工の評価方法及び設計方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/34 20060101AFI20170417BHJP

   E02D 27/28 20060101ALI20170417BHJP

【ＦＩ】

   E02D27/34 Z

   E02D27/28

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-277043(P2012-277043)

(22)【出願日】2012年12月19日

(65)【公開番号】特開2014-118794(P2014-118794A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐原 守

(72)【発明者】

【氏名】西山 高士

(72)【発明者】

【氏名】樋口 俊一

(72)【発明者】

【氏名】山本 彰

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０２３６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５８８７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２７／００−２７／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の評価方法であって、
前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報とを入力情報とする数値解析により求めて、これらの差であるめり込み沈下量を求め、
前記めり込み沈下量と前記地表面の沈下量との比であるめり込み係数を求めることを特徴とする液状化対策工の評価方法。

【請求項2】

液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報との複数の組み合わせについて、前記めり込み係数を求め、各組み合わせ毎に前記めり込み係数と前記液状化対策工の情報との関係を図化したノモグラムを作成することを特徴とする請求項１に記載の液状化対策工の評価方法。

【請求項3】

構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の評価方法であって、
前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報とを入力情報とする数値解析により求めて、これらの差であるめり込み沈下量を求め、
前記めり込み沈下量と前記構造物の傾斜角との関係についての既知の調査結果に基づいて、前記傾斜角を求めることを特徴とする液状化対策工の評価方法。

【請求項4】

前記液状化対策工は、構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、当該地盤の表層を改良することにより形成する表層改良体であることを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の液状化対策工の評価方法。

【請求項5】

構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の設計方法であって、
液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報との複数の組み合わせについて、これらの情報を入力情報とする数値解析により、前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを求めて、これらの差であるめり込み沈下量と、当該めり込み沈下量と前記地表面の沈下量との比であるめり込み係数とを求め、
各組み合わせ毎に前記めり込み係数と前記液状化対策工の情報との関係を図化したノモグラムを作成しておき、
前記液状化対策の対象地盤と前記構造物との条件に応じて前記ノモグラムを選択し、該ノモグラムに対応する前記液状化対策工の情報に基づいて、前記液状化対策工の仕様を決定することを特徴とする液状化対策工の設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液状化対策工の評価方法及び設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤上に直接支持された戸建住宅等の小規模建築物の液状化被害調査が、過去に実施されており、当該調査から、液状化層の上に数ｍ以上の非液状化層が存在していれば、液状化層の厚さにかかわらず、小規模建築物の液状化被害が緩和されるという傾向が、定性的に示されている（例えば、非特許文献１参照）。そこで、本願の発明者は、液状化層の全深度ではなく表層を地盤改良して液状化層の上に表層改良体（液状化対策工）を形成することにより、液状化被害を抑制することに想到した（特願２０１２−１３１１３７号）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】「小規模建築物基礎設計指針」（発行（社）日本建築学会，２００８年２月，ｐ９０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実際に液状化対策を目的として液状化層の上に液状化対策工を形成する場合には、液状化対策工の設計仕様に応じた構造物の沈下量等の液状化による変状を定量的に把握して、合理的に液状化対策工の設計仕様を決定することが、液状化対策の費用を抑えるという観点から望ましい。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液状化対策工の設計仕様に応じた液状化による変状を定量的に評価できるようにすることを課題にするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る液状化対策工の評価方法は、構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の評価方法であって、前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報とを入力情報とする数値解析により求めて、これらの差であるめり込み沈下量を求め、前記めり込み沈下量と前記構造物の傾斜角との関係についての既知の調査結果に基づいて、前記傾斜角を求めることを特徴とする。

【0008】

また、前記液状化対策工の評価方法において、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報との複数の組み合わせについて、前記めり込み係数を求め、各組み合わせ毎に前記めり込み係数と前記液状化対策工の情報との関係を図化したノモグラムを作成してもよい。

【0009】

また、本発明は、構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の評価方法であって、前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報とを入力情報とする数値解析により求めて、これらの差であるめり込み沈下量を求め、前記めり込み沈下量と前記構造物の傾斜角との関係についての既知の調査結果に基づいて、前記傾斜角を求めることを特徴とする。

【0010】

また、前記液状化対策工の評価方法において、前記液状化対策工は、構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、当該地盤の表層を改良することにより形成する表層改良体であってもよい。

【0011】

また、本発明に係る液状化対策工の設計方法は、構造物を支持する地盤の液状化対策を目的として、前記構造物の下に形成する液状化対策工の設計方法であって、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、前記液状化対策工の情報との複数の組み合わせについて、これらの情報を入力情報とする数値解析により、前記液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量と、前記構造物の沈下量とを求めて、これらの差であるめり込み沈下量と、当該めり込み沈下量と前記地表面の沈下量との比であるめり込み係数とを求め、各組み合わせ毎に前記めり込み係数と前記液状化対策工の情報との関係を図化したノモグラムを作成しておき、前記液状化対策の対象地盤と前記構造物との条件に応じて前記ノモグラムを選択し、該ノモグラムに対応する前記液状化対策工の情報に基づいて、前記液状化対策工の仕様を決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、液状化対策工の設計仕様に応じた液状化による変状を定量的に評価することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】表層改良による液状化対策工の模式図である。

【図2】表層改良体を評価する手順を示すフローチャートである。

【図3】ＦＥＭ解析モデルを示す図である。

【図4】告示稀波の時刻歴を示すグラフである。

【図5】沈下量を説明するための図である。

【図6】ノモグラムの一例を示すグラフである。

【図7】東日本大震災後に神栖市の住宅を対象に行われた液状化被災調査結果（めり込み沈下量と構造物の傾斜角との関係）をまとめたグラフである。

【図8】表層改良体の仕様を決定する手順を示すフローチャートである。

【図9】補正Ｎ値と繰返しせん断ひずみとの関係を示すグラフである。

【図10】一般応力の定義について説明する図である。

【図11】せん断、主応力回転、異方圧密、等方圧密の降伏関数を説明するためのモールの応力円を示す図である。

【図12】モールの応力円でモービライズド面のせん断力比（τ／σ_Ｎ）を説明するためのモールの応力円を示す図である。

【図13】モービライズド面の塑性ひずみ増分比（ε_Ｎ^Ｐ／ｄγ^Ｐ）を説明するためのモールのひずみ増分円を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、表層改良による液状化対策工の模式図である。この図に示すように、本実施形態に係る液状化対策工では、構造物２を直接支持する地盤の表層を地盤改良することにより、液状化層の上に表層改良体１を構築する。ここで、構造物２は、小規模倉庫、設備基礎、配管架台、外構、駐車場等の接地圧が約２０ｋＮ／ｍ^２以下の小規模建築物である。また、表層改良体１は、ソイルセメント等を用いた厚さが１〜数ｍ程度の固化系地盤改良体であり、鉛直方向に延びる貫通孔である排水孔３が、所定間隔で形成され、上面に排水層４が形成されている。これらの排水孔３及び排水層４は、透水性材料で形成されており、表層改良体１の下側に存する過剰間隙水を表層改良体１の上側に排出する経路となる。

【0015】

以上のような構成の表層改良体１の厚さＨ_１や平面寸法Ｂや接地圧ｐや排水孔面積率ｄ等の仕様を以下に説明するように決定する。なお、平面寸法Ｂは、表層改良体1の平面形状を長方形とみなした場合の短辺長とする。また、接地圧ｐは、構造物２の重量と表層改良体１の重量との合計を表層改良体１の底面積で除した値である。さらに、排水孔面積率ｄは、排水孔３の直径をφ、排水孔３の中心間隔をＤとすると、ｄ=（φ／Ｄ）^２×π／４である。

【0016】

図２は、表層改良体１を評価する手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、表層改良体１の設計を実施する期間の前に、想定される入力地震動の種類、地盤の条件、及び表層改良体１の仕様を多様に組み合わせてＦＥＭ解析を実施して、多様な組み合わせの解析結果をノモグラムとしてまとめておく。ＦＥＭ解析は、株式会社大林組製の２次元動的有効応力解析プログラムを用いて実施する。なお、当該プログラムによる解析原理については後述する。

【0017】

まず、地盤の情報、構造物２の情報（荷重の情報）、入力地震動の情報を入力する（ステップ１）。ここで、地盤の情報は、地下水位Ｗ_Ｌ、間隙比ｅ_０、ダイレイタンシーパラメータλ、μ、内部摩擦角φ_ｆ、圧縮指数Ｃ_ｃ、骨格ポアソン比ν、単位体積重量γ、液状化層の下端の深さＺ等を含み、地盤の地層構造に応じて、各層に対応する要素毎に入力する。例えば、埋土層、浚渫埋土層、沖積砂層の順の地層構造を想定して、沖積砂層に対応する要素について、透水係数が比較的小さくなるように間隙比ｅ_０等を設定するなどすればよい。なお、液状化層の下端の深さＺを、例えば、６ｍ、８ｍ、１２ｍ、１６ｍ、２０ｍと変化させ、その他の地盤情報は一定値とする。

【0018】

次に、液状化対策を行わない場合の液状化解析を実施して（ステップ２）、地表面沈下量ｂを算出する（ステップ３）。液状化解析では、図３に示すように、ＦＥＭ解析モデルを設定する。そして、動的解析を実施する。当該解析では、非液状化層（地表面からの深さがＺ以深の層）に数種類の入力地震動（例えば、図４に示す告示稀波、Elcentoro波、Traft波、八戸波、神戸ポートランド波、浦安波等）を入力し、当該地震動が所定時間（例えば、３０００sec）経過した後における地表面の沈下量ｂを算出する（図５参照）。

【0019】

一方で、液状化対策工の種類と仕様とを選定してその情報を入力し（ステップ４）、その液状化対策を行う場合の液状化解析を実施して（ステップ５）、構造物２の沈下量ａを算出する（ステップ６）。本実施形態では、液状化対策工として表層改良体１を選択する。その表層改良体１の情報は、厚さＨ_１、平面寸法Ｂ、接地圧ｐ、排水孔面積率ｄ等を含む。表層改良体１の範囲に対応する要素には、工学的には剛となる大きな剛性を与える。厚さＨ_１は、例えば、１．０ｍ、２．０ｍ、３．０ｍと変化させ、平面寸法Ｂは、例えば、２ｍ、８ｍ、１２ｍ、１６ｍ、２０ｍと変化させる。また、接地圧ｐは、５ｋＮ／ｍ^２、１０ｋＮ／ｍ^２、１５ｋＮ／ｍ^２、２０ｋＮ／ｍ^２と変化させる。さらに、排水孔面積率ｄは、例えば、０％、１％、２％、３％と変化させる。なお、表層改良体１の上面の位置は、地下水位Ｗ_Ｌ程度とすることが望ましい。

【0020】

以上により、入力地震動の種類、液状化層の下端の深さＺ、表層改良体１の厚さＨ_１、平面寸法Ｂ、接地圧ｐ、排水孔面積率ｄの多様な組み合わせの夫々について、液状化対策を行わない場合の地表面の沈下量ｂと、液状化対策を行う場合の構造物２の沈下量ａとの解析結果が得られる。

【0021】

つぎに、得られた解析結果を、入力地震動の種類、地表面の沈下量ｂ、液状化層の下端の深さと表層改良体１の平面寸法との比Ｂ／Ｚ、表層改良体１の接地圧ｐ、排水孔面積率ｄの組み合わせ毎に、図６に示すようなノモグラムとしてまとめる（ステップ７、８）。本ステップでは、各組み合わせ毎に、表層改良体１の厚さＨ_１と下記（１）式で示すめり込み係数α_１との関係を示すノモグラムを作成する。なお、下記（１）式の右辺の分子であるａ−ｂは、構造物２が地盤にめり込んで沈下した量（以下、めり込み沈下量という）を表す。

【0022】

ここで、めり込み沈下量（ａ−ｂ）から構造物２の傾斜角β_１を求めることができ、その方法について説明する。図７は、東日本大震災後に神栖市の住宅を対象に行われた液状化被災調査結果（めり込み沈下量と構造物２の傾斜角との関係）をまとめたグラフ（出展：第４７回地盤工学研究発表会（八戸）梗概集１４８７〜１４８８頁，「東北地方太平洋沖地震による液状化被災地区における住宅の傾斜とめり込み沈下量の関係」の図−４（ａ），橋本 隆雄・安田 進・山口 亮 著）である。

【0023】

このグラフに示すように、液状化後のめり込み沈下量（ａ−ｂ）と構造物２の傾斜角β_１との間には、前者の増加に伴って後者が一定の割合で増加する比例関係があるため、当該比例関係に基づいて、ステップ７で算出しためり込み沈下量（ａ−ｂ）に応じた構造物２の傾斜角β_１を読み取る。

【0024】

図８は、表層改良体の仕様を決定する手順を示すフローチャートである。まず、地層の条件、地下水の条件、構造物２の荷重の条件、及び地震動の条件を決定し（ステップ１１）、液状化対策を行わない場合の地表面の沈下量ｂを、ＦＬ法等の公知の簡易的な方法により算出する（ステップ１２）。

【0025】

ここで、上記簡易的な方法の一例について説明する。図９は、補正Ｎ値と繰返しせん断ひずみとの関係を示すグラフである（出展：建築基礎構造設計指針 2001改訂，編集・著作・発行 日本建築学会，６６頁の図４．５．７）。まず、液状化判定により各深度の補正Ｎ値Ｎ_０と応力比τ_ｄ／σ_Ｚ´を求め、図９のグラフから繰返しせん断ひずみγ_ｃｙを読み取る。例えば、補正Ｎ値Ｎ_０が１０、応力比が０．１４の場合、繰返しせん断ひずみγ_ｃｙは２％となる。即ち、厚さ１ｍあたりの沈下量が２ｃｍとなる。そして、液状化層の全深度の沈下量の総和を、地表面の沈下量ｂとして算出する。

【0026】

一方、構造物の沈下量の許容値Ｕと、構造物2のめり込み沈下量の許容値ΔＵとを決定する（ステップ１３）。そして、液状化対策工の種類と仕様との選定を行う（ステップ１４）。

【0027】

まず、多数のノモグラムの中から液状化対策の対象の構造物２や地盤や液状化対策工や入力地震動の条件に適したノモグラムを選択する（ステップ１５）。例えば、入力地震動の種類が告示稀波、液状化層の下端の深さと表層改良体１の平面寸法との比Ｂ／Ｚが１．０、表層改良体１の接地圧ｐが５ｋＮ／ｍ^２、排水孔面積率ｄが０％、地表面の沈下量ｂが７．５ｃｍであれば、図６に示すノモグラムを選択する。なお、ノモグラムの選択にあたっては、上記諸条件に対して最適なノモグラムを選択してもよいが、それに限られるわけではなく、上記諸条件に対して妥当なノモグラムを選択してもよい。

【0028】

つぎに、選択したノモグラムからめり込み係数α_１と表層改良体１の厚さＨ_１を読み取り、上記（１）式より、表層改良体１の厚さＨ_１に応じた構造物２の沈下量ａと、めり込み沈下量（ａ−ｂ）とを算出する（ステップ１６）。

【0029】

つぎに、ステップ１７で算出した構造物２の沈下量ａがステップ１３で決定した地表面の沈下量Ｕより小さいか否かを判定する（ステップ１７）。沈下量ａが許容値Ｕ以上である場合には、液状化対策工の種類と仕様との選定を再度実施する（ステップ１４）。それに対して、沈下量ａが許容値Ｕよりも小さい場合には、ステップ１７で算出しためり込み沈下量（ａ−ｂ）がステップ１３で決定した許容値ΔＵより小さいか否かを判定する（ステップ１８）。めり込み沈下量（ａ−ｂ）が許容値ΔＵ以上である場合には、液状化対策工の種類と仕様との選定を再度実施する（ステップ１４）。それに対して、めり込み沈下量（ａ−ｂ）が許容値ΔＵより小さい場合には、液状化対策工の種類と仕様とを選択しているものに決定する。

【0030】

以下、上述の２次元動的有効応力解析プログラムを用いて実施するＦＥＭ解析の原理について説明する。当該解析では、土骨格と間隙水との連成効果を厳密に評価した飽和多孔質媒体のＢｉｏｔの多次元圧密方程式（下記（２）〜（４）式）を基礎式としている。

【0031】

本解析で用いる地盤構成モデルでは、塑性ひずみ増分が、図１０の一般応力の定義において、図１１のモールの応力円に示すせん断、主応力回転、異方圧密、等方圧密の降伏関数に相当する各応力変動による塑性ひずみ増分の総和として、下記（５）式で評価される。

なお、以下の説明におけるｓ，ｒ，ａｃ，ｉｃはそれぞれ、せん断、主応力回転、等方圧密、異方圧密を意味する。

【0032】

上記（５）式の各塑性ひずみ増分テンソルの流れ則を下記（６）〜（９）式に示す。

【0033】

ｓ，ｒ，ａｃの塑性主ひずみ増分ｄε_１^Ｐ，ｄε_３^Ｐは、（６）〜（８）式の各々の比例定数λと後述の応力−ダイレイタンシー関係を用いて決定され、後続の編微分は、後述の塑性主ひずみ増分ｄε_１^Ｐ，ｄε_３^Ｐを仮定して決定される。

【0034】

ｓ，ｒ，ａｃの比例定数λを下記（１０）〜（１３）式に示す。

【0035】

繰り返しせん断特性を表現するために、上記（１０）式にＭａｓｉｎｇ則を導入し、上記（１３）式は既往の研究から仮定した。各λの降伏関数は、一般応力増分を用いて、（１４）〜（１６）式で表現される。

【0036】

図１２では、モールの応力円でモービライズド面のせん断力比（τ／σ_Ｎ）を示し、図１３では、モールのひずみ増分円でモービライズド面の塑性ひずみ増分比（ε_Ｎ^Ｐ／ｄγ^Ｐ）を示している。

【0037】

応力−ダイレイタンシー関係は、図１２に示すモービライズド面のせん断力比（τ／σ_Ｎ）と図１３に示すモービライズド面の塑性ひずみ増分比（ε_Ｎ^Ｐ／ｄγ^Ｐ）との線形関係から導かれる下記（１７）（１８）式で表される。ここで、ｓでは、繰り返しせん断のダイレイタンシー特性を表現するために荷重パラメータζ（＝±１）を導入し、ｒ，ａｃでは、荷重パラメータζ＝１を導入する。

【0038】

上記（１７）、（１８）式から導かれるｓ，ｒ，ａｃの塑性主ひずみ増分ｄε_１^Ｐ，ｄε_３^Ｐを下記（１９）〜（２４）式に示す。

【0039】

塑性主ひずみ増分ｄε_１^Ｐ，ｄε_３^Ｐの方向は、ｓ，ｒ，ａｃで共軸性を仮定し、ｒで非共軸性を仮定し、各々下記（２５）〜（２８）式で示される。

【0040】

ここで、本構成モデルは、弾性ひずみ増分を考慮するところ、上記（１３）式から導かれる骨格弾性係数Ｅは下記（２９）式で表される。

【0041】

本構成モデルの陽な応力−ひずみ関係は、以下の手法で導かれる。まず、弾性応力増分−弾性ひずみ増分関係は、下記（３０）式で表される。

【0042】

上記（６）〜（９）式を上記（３０）式に代入し、さらに上記（１４）〜（１６）式、上記（１０）〜（１３）式に代入することにより、４個の比例定数λを有する下記（３１）〜（３４）式が得られる。

【0043】

｛ｄε_ij｝が与えられた場合、ｓ，ｒ，ａｃ，ｉｃの｛ｄε_ij^Ｐ｝は、上記（３１）〜（３４）式を整理した下記（３５）式のマトリクス解の４個のλを上記（６）〜（９）式に代入して得られる。また、｛σε_ij｝は、各々の｛ｄε_ij^Ｐ｝を上記（３０）式に代入して得られる。

【0044】

ここまで説明した構成モデルでは、ダイレイタンシーパラメータλ，μと硬化パラメータｋ_ｓを応力経路にかかわらず一定としている。このため、有効応力経路を表現するために、単調載荷の排水試験から決定したｋ_ｓ（＝０．１％）を低減する必要がある。また、変相角近傍の有効応力経路、応力−ひずみ関係が定常となり、ひずみが数％まで漸増しながら液状化に至る表現ができない。そこで、繰り返し載荷のλ^ｒ，μ^ｒとｋ_ｓ^ｒとを新たに定義し、応力反転毎に単調載荷のλ，μ，ｋ_ｓを更新することにしている。

【0045】

λ^ｒ，μ^ｒは、上記（１７）式で規定される変相角ｔａｎφ_ｐ（＝２μ／（２−λ））が応力経路にかかわらず一定であるという条件を仮定した場合、下記（３６）、（３７）式で表される。

（factor）_λ，μは低減係数であり、単調載荷の場合に１、繰り返し載荷で応力反転が変相角より大きい場合に０．９、小さい場合に０．５を、前応力反転のλ^ｒ−１，μ^ｒ−１に乗じて算定する。但し、（factor）_λ，μの下限値は０．５^４と仮定している。

【0046】

ｋ_ｓ^ｒは、下記（３８）式で表される。

（factor）_ｋｓは増幅係数であり、単調載荷の場合に１、繰り返し載荷で応力反転が変相角より大きい場合に１．１５を前応力反転のｋ_ｓ^ｒ−１に乗じて算定されている。

【0047】

（factor）_ｋｓの乗数は、上記（１７）、（１８）式の塑性体積ひずみ増分ｄε_V^P（＝ｄε_１^P＋ｄε_３^P）の算定から理解されるように、変相角近傍の有効応力経路、応力−ひずみ関係を表す（factor）_λ，μ・（factor）_ｋｓ＞１を満足するように設定されている。

【0048】

以上説明したように、本実施形態に係る表層改良体１の評価方法では、液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量ｂと構造物２の沈下量ａとの差であるめり込み量（ａ−ｂ）を、液状化対策の対象地盤の情報（液状化層の下端の深さＺ等）と、入力地震動の情報（告示稀波等の時刻歴）と、表層改良体１の情報（接地圧ｐや厚さＨ_１等）とを入力情報とする数値解析（ＦＥＭ解析）により求める。これにより、表層改良体１の設計仕様に応じた液状化による変状を定量的に評価することができる。

【0049】

特に、めりこみ沈下量と構造物の傾斜角との関係についての既知の調査結果に基づいて、構造物２の傾斜角β_１を求めることにより、液状化による不同沈下を定量的に評価することができる。

【0050】

また、本実施形態に係る表層改良体１の設計方法では、表層改良体１の設計期間よりも前に、液状化対策の対象地盤の情報と、入力地震動の情報と、表層改良体１の情報との複数の組み合わせについて、これらの情報を入力情報とする数値解析により、液状化対策の対象地盤の地表面の沈下量ｂと、構造物２の沈下量ａとを求め、各組み合わせ毎にめり込み係数α_１と表層改良体１の厚さＨとの関係を図化したノモグラムを作成しておく。そして、表層改良体１の設計期間に、液状化対策の対象地盤と構造物２との条件に該当する上記ノモグラムを選択し、該ノモグラムに対応する表層改良体１の情報に基づいて、表層改良体１の仕様を決定する。これによって、要求性能を満足する合理的な表層改良体１の設計仕様を短期間で決定することができる。

【0051】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上述の実施形態では、株式会社大林組製の２次元動的有効応力解析プログラムを用いた数値解析を実施したが、「液状化による構造物被害予測プログラムＦＬＩＰ」等の他の液状化による構造物の被害を解析するプログラムを用いた数値解析を実施してもよい。また、３次元動的有効応力解析プログラムを用いた数値解析を実施してもよい。

【0052】

また、上述の実施形態では、液状化対策工を評価するにあたって、めり込み量（ａ−ｂ）とめり込み係数α_１とを求めたが、めり込み係数α_１を求めることは必須ではない。さらに、めり込み係数α_１を用いてノモグラムを作成することは必須ではなく、めり込み量（ａ−ｂ）を用いてノモグラムを作成してもよい。

【0053】

また、液状化対策工として盤状の表層改良体１を選択することは必須ではなく、サンドコンパクションパイル等の他の液状化対策工を選択してもよい。また、改良工法は、固化材混合工法、薬液注入工法、排水促進工法、地中振動・充填工法等を選択できる。さらに、表層改良体１に排水孔３を形成することは必須ではない。

【符号の説明】

【0054】

１ 表層改良体、２ 構造物、３ 排水孔、４ 排水層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】