
護岸の吸い出しに関する水理模型実験
港湾技研報告 VOL.035 NO.02 1996.06
| 執筆者 | 高橋重雄,鈴木高二朗,徳淵克正,岡村知光,下迫健一郎,善功企,山崎浩之 |
| 所属 | 水工部 耐波研究室 |
要旨 | ケーソン式の防波護岸に関する水理模型実験を行った。実 験は、当所の大型造波水路で行い、防波護岸の大型模型を設 置して波を作用させ、その変形を観察するとともに、間隙水 圧を測定している。 実験では、現地の吸い出し災害の再現を試みるとともに、 そのメカニズムの検討を行っている。また、二、三の吸い出 し防止工法についても実験的にその有効性を検討した。実験 では、通常の裏込石があるものだけでなく、裏込石がなく直 接埋立土がある場合についても、測定を行っている。さらに 、施工時に対応する、埋立土がない状況についても実験を行 っている。得られた主要な結論は以下の通りである。 1) 防砂シートに穴がある際には、波が作用するとマウン ド透過波でシート付近の砂がゆるみ、その後の引き波で砂が 吸い出され、空隙の大きい裏込石内に埋立砂が落下する様子 が見られる。その結果、埋立砂内には空洞ができ、さらに空 洞が大きくなると地盤の陥没になる。 2) ケーソン全面の波圧は容易にマウンドを透過して裏込 石内に到達し、裏込石内には大きな圧力が発生する。マウン ド透過波による裏込石内に発生する間隙水圧は以外に大きく 、ケーソン全面波圧の70〜80%にも及ぶ。さらに、越波 によって護岸背後が冠水した場合には埋立砂の空隙水で満た されて裏込石内の密閉度が高くなり、ケーソン全面波圧とほ とんど変わらない間隙水圧が裏込石内に発生する。 このようなマウンド透過並による強大な圧力を減衰させる ため、裏込石を埋立地盤の天端まで延ばして解放すると、圧 力を標準的断面の30%まで減衰でき、有効な圧抜き工法と なる。 3) 埋立土の土被りが小さく、埋立天端に比して静水面の 位置が高い場合には、マウンド透過並による強大な揚圧力に より埋立土が持ち上がられ、埋立砂がボイリング状体となっ て破壊する場合がある。 4) ケーソン間の目地にはケーソン前面から水塊が入り込 み、目地板には大きな衝撃的な波圧が働く危険性がある。こ のはあ津は目地内の波面が空気を閉じこめ、これを衝撃的に 圧縮して発生する物で、2ω。Hを越えることもある。しか し、この衝撃的なはあ津は減勢目地板を設けることによりか なり低減することができる。 5) 裏込石が無く埋立砂が直接ケーソン背後に置かれる場 合は、目地板が破損するとすぐ砂が吸い出されて危険である 。また、越波や降水によって埋立砂の地下数位が容易に上が るためケーソンの安定性にも問題となる可能性がある。マウ ンド内の圧力は埋立砂によって密閉度が高くなるため、ケー ソン前面の90%程度とかなり高くなる。 |
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