株式会社シーウェイエンジニアリング 株式会社 シーウェイエンジニアリング
GEOTECHNICAL CONSULTING C-WAY ENGINEERING SAPPORO
 
北海道札幌市白石区東札幌2条5丁目1-25
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トップ業務内容> 解析
解析
 弊社では、地盤解析にも力を入れており、以下の諸問題について、各種解析ソフトウェアを用いて詳細な
解析を実施し、対策工を含めた合理的/経済的な地盤設計のお手伝いをします。

解析区分 解析手法 摘要事例 結果図例
静的 1次元圧密沈下計算 泥炭性軟弱地盤の圧密沈下予測。 click!
円弧すべり安定計算 斜面や盛土構造物等の安定性評価。 click!
2, 3次元FEM弾塑性解析 盛土、掘削による沈下/リバウンド
および周辺地盤変形の予測。
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2次元FEM弾(粘)塑性圧密解析 泥炭や粘土地盤の圧密による、沈下と側方流動の予測。 click!
動的 1, 2次元地盤地震応答解析
(等価線形化法)
地震時変位や加速度の評価、より詳細な液状化判定。
地盤振動の評価。
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浸透 2, 3次元FEM飽和−不飽和
浸透流解析
河川堤防の浸透対策など、
パイピングや浸透破壊の検討。
地盤開削時の排水量の算出。
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液状化 2次元液状化流動解析
(静的FEMによる自重変形解析)
液状化時の地盤変形予測。 click!
 

 静的解析に用いることのできる構成モデルは次のとおりで、解析対象に応じて適切に選択、判断を
します。

構成モデル 弾性/
弾塑性
対象土 特徴
 線形弾性体 弾性 砂質土
粘性土
土の応力-ひずみ(増分)関係が線形の範囲にあるとみなせる場合にのみ適用できる。
 モール・クーロンモデル 弾塑性 砂質土
粘性土
土を摩擦性材料と仮定した上で、破壊がせん断によって起こると考える。
圧密に関する弾塑性挙動や過圧密比に応じた
ダイレイタンシーを説明できない。
 カムクレイモデル 弾塑性 粘性土
泥炭
粘土の圧密とせん断による体積変化を統一的に記述できる。
等方圧密された土を想定している。
 関口・太田モデル 弾塑性 粘性土
泥炭
カムクレイモデルを土台にして、異方圧密
(K0 圧密)された土の挙動が説明できる。
また、時間依存性挙動が説明でき、長期変形予測が可能である。

 なお、弊社では、実地盤を対象に解析値との比較検証を実施し、解析精度の検証と向上にも積極的に取り組んでいます。

<精度検証例:泥炭性軟弱地盤の変形解析>
三田地 利之, 山添 誠隆, 林 宏親, 荻野 俊寛; “泥炭性軟弱地盤の変形解析への各種構成モデル・解析手法の適用性”, 土木学会論文集C, Vol. 66, No. 1, pp.1-20, (2010) .




1次元圧密沈下計算
 沈下解析では、圧密沈下量とその時間変化を予測することができます。
 図-1は軟弱地盤上に築造された盛土の沈下解析結果図になりますが、沈下量が大きく本体構造物
および周辺構造物の維持管理上支障となる場合には対策工を検討します。

沈下解析結果図
図-1 圧密沈下解析結果図 (大きい画像)

※富士通エフ・アイ・ピー(株)の「DECALTO」を使用


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円弧すべり安定計算
 安定解析では、斜面や盛土構造物の安定性を評価します。
 図-2は軟弱地盤上の盛土構造物の安定性を解析した例です。解析結果を踏まえ、所定の安定率が
確保できない場合には対策工を検討します。

安定解析結果図
図-2 安定解析結果図 (大きい画像)

※富士通エフ・アイ・ピー(株)の「COSTANA」を使用
 


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2, 3次元FEM弾塑性解析
 地盤開削時の解析事例。地盤の開削と、それに伴う地盤変形を算出(図-3(b)参照)。
この問題では、短期問題を想定し全応力解析としています。

地盤掘削時の最大せん断ひずみ分布図
図-3(a) 地盤掘削時の最大せん断ひずみ分布図 (大きい画像)
地盤掘削時の変形図
図-3(b) 地盤掘削時の変形図 (大きい画像)

※(株)地層科学研究所の「2D-σ」を使用


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2次元FEM弾(粘)塑性圧密解析
 泥炭性軟弱地盤上の道路盛土施工の解析例。
盛土載荷により、盛土下の基礎地盤(泥炭)には過剰間隙水圧が発生(図-4(a)参照)しています。
また、圧密沈下のみならず、側方流動が生じていることが確認できます(図-4(b)参照)。

盛土完了時点の過剰間隙水圧分布図
図-4(a) 盛土完了時点の過剰間隙水圧分布図 (大きい画像)
盛土完了時点の地盤変形数
図-4(b) 盛土完了時点の地盤変形数 (大きい画像)

※(株)地層科学研究所の「2D-Consoil」を使用


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1, 2次元地盤地震応答解析
 地震応答解析例。
基盤面に地震波形を入力し、地震時における地盤の応答(加速度や変位量)を正確に評価することが
できます。

 解析モデル図
図-5(a) 解析モデル図(大きい画像)
地盤変形図(最大時)
図-5(b) 地盤変形図(最大時) (大きい画像)

※富士通エフ・アイ・ピー(株)の「AFIMEX」を使用


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2, 3次元FEM飽和−不飽和浸透流解析
 洪水時の河川堤防の浸透に対する安定性の解析事例。
河川水位上昇および降雨による堤体内の浸透状況を予測し、パイピングに対する検討、および堤体の
すべり破壊に対する安定性 (浸透流解析結果をもとに、別途、安定計算を実施)を評価します。

圧力水頭および地下水位分布図
図-6(a) 圧力水頭および地下水位分布図 (大きい画像)
流速ベクトル分布図
図-6(b) 流速ベクトル分布図 (大きい画像)

※(株)地層科学研究所の「2D-Flow」を使用


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2次元液状化流動解析
 河川築堤盛土の地震時液状化流動の解析事例。
液状化抵抗率FLが1以下の液状化要素(図-7(a)参照)に対してせん断剛性を低下させ、液状化流動による地盤変形(図-7(b)参照)を算出します。

液状化前の液状化抵抗率FLの分布図
図-7(a) 液状化前の液状化抵抗率FLの分布図(FL<1で液状化) (大きい画像)
液状化流動時の地盤変形図
図-7(b) 液状化流動時の地盤変形図 (大きい画像)

※(株)地盤ソフト工房の「ALID/Win」を使用


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