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液状化判定
「河川構造物の耐震性能照査指針(案)・同解説-Ⅰ.共通編」より
(1)液状化の判定を行う必要がある砂質土層
液状化判定を行う必要がある土層は、沖積層の砂質土層のうち、以下の3条件すべてに該当す
る土層である。
・地下水位が現地盤面から、10m以内にあり、かつ、現地盤面から20m以内の深さに存在する
飽和土層。
・細粒分含有率Fcが35%以下の土層、または、FCが35%を超えても塑性指数IPが15以下の土層。
・平均粒径D50が10mm以下で、かつ10%粒径が1mm以下である土層。
(2)液状化の判定方法
上記液状化判定を行う必要がある土層を対象として、液状化抵抗率FLを算出し、FLが1.0以
下となる土層については液状化すると判断される。
なお、液状化抵抗率FLは次式にて算出される。
FL = R÷L
R = Cw×RL
L = rd×khg×σv÷σ'v
rd = 1.0-0.015×x
σv = γt1hw + γt2(x - hw)
σ'v= γt1hw+γ't2(x-hw)
Cw = レベル2-1地震動の場合 = 1.0
= レベル2-2地震動の場合 (RL≦0.1) = 1.0
(0.1<RL≦0.4) = 3.3×RL+0.67
(0.4≦RL) = 2.0
RL = (Na<14) = 0.0882√(Na/1.7)
= (14≦Na) = 0.0882√(Na/1.7)+1.6×10^-6×(Na-14)^4.5
Na = 礫質土の場合 = {1+0.36Log10(D50/2)}×N1
= 砂質土の場合 = C1×N1×C2
C1 = (0%≦Fc<10%) = 1
= (10%≦Fc<60%) = (Fc+40)/50
= (60%≦Fc) = Fc/20-1
C2 = (0%≦Fc<10%) = 0
= (10%≦Fc) = (Fc-10)/18
N1 = 170×N/(σ'v+0.7)
DE = (FL≦1/3) (0≦x≦10) (R≧0.3) = 0 (R<0.3) = 1/6
(FL≦1/3) (10<x≦20) = 1/3
(1/3<FL≦2/3) (0≦x≦10) (R≧0.3) = 1/3 (R<0.3) = 2/3
(1/3<FL≦2/3) (10<x≦20) = 2/3
(2/3<FL≦1) (0≦x≦10) (R≧0.3) = 2/3 (R<0.3) = 1
(2/3<FL≦1) (10<x≦20) = 1
ここに、
FL
:液状化に対する抵抗率
R
:動的せん断強度比
L
:地震時せん断応力比
Cw
:地震動特性による補正係数
RL
:繰返し三軸強度比
rd
:地震時せん断応力比の深さ方向の低減係数
khg
:液状化の判定に用いる設計水平震度
σv
:全上載圧 (kN / m2)
σ'v :有効上載圧(kN/m2)
x
:地表面からの深さ (m)
γt1 :地下水位以浅の土の単位体積重量 (kN / m3)
γt2 :地下水位以深の土の単位体積重量 (kN / m3)
γ't2 :地下水位以深の土の有効単位体積重量(kN/m3)
hw
:地下水位の深さ (m)
N
:標準貫入試験から得られるN値
N1
:有効上載圧 100kN/m2相当に換算したN値
Na
:粒度の影響を考慮した補正係数
C1,C2 :細粒分含有率によるN値の補正係数
Fc
:細粒分含有率(%)(粒径75μm以下の土粒子の通過質量百分率)
D50 :平均粒径 (mm)
DE
:土質定数の低減係数
(3)設計条件
地盤種別 : Ⅱ種地盤
地域補正係数: A1地区
地下水位 : hw = 1.400
Lv1 0.150
Cz 1.000
Lv2-1 0.450
CⅠz 1.200
Lv2-2 0.700
CⅡz 1.000
(4)土層条件
No
深度
層厚
単位体積重量
土質
x
(m)
hi
(m)
細粒分
含有率
水位上
γt1
(kN/m3)
水位下
γt1
(kN/m3)
有効
γt1
(kN/m3)
FC
(%)
塑性
指数
Ip
50%
粒径
D50
(mm)
10%
粒径
D10
(mm)
1
3.300
3.300
砂質土
18.000
18.000
8.000
35.000
10.000
0.080
0.040
2
4.200
0.900
砂質土
18.000
18.000
8.000
35.000
10.000
0.080
0.040
3
9.800
5.600
粘性土
19.000
19.000
9.000
45.000
10.000
0.400
0.200
4
11.900
2.100
砂質土
18.000
18.000
8.000
45.000
10.000
0.400
0.200
5
13.800
1.900
砂質土
18.000
18.000
8.000
45.000
10.000
0.400
0.200
6
15.700
1.900
砂質土
18.000
18.000
8.000
45.000
10.000
0.400
0.200
7
17.500
1.800
砂質土
18.000
18.000
8.000
60.000
20.000
1.000
0.500
8
21.350
3.850
砂質土
18.000
18.000
8.000
60.000
20.000
1.000
0.500
(5)N値条件
No
深度
(m)
N値
No
深度
(m)
N値
1
3.300
4
18
20.150
50
2
4.150
4
19
21.150
50
3
5.150
3
4
6.150
3
5
7.150
3
6
8.150
3
7
9.150
4
8
10.150
10
9
11.150
12
10
12.150
5
11
13.150
6
12
14.150
4
13
15.150
6
14
16.150
9
15
17.150
9
16
18.150
50
17
19.150
50
No
深度
(m)
N値
(6)液状化の判定
以下の3つの条件すべてに該当する場合には、地震時に液状化が生じる可能性がある
①地下水位が地表表面から10m以内にあり、かつ、地表面から20m以内の深さに存在する
飽和土層
②細粒分含有率FCが35%以下の土層、又は、FCが35%を超えても塑性指数Ipが15以下の土層
③50%粒径D50が10mm以下で、かつ、10%粒径D10が 1mm以下である土層
No
深度
N値
x
(m)
土質
細粒分
含有率
FC
(%)
塑性
指数
lp
50%
粒径
D50
(mm)
10%
粒径
D10
(mm)
液状化判定
条件 条件 条件 結果
①
②
③
1
3.300
4
砂質土 35.000
10.000
0.080
0.040
×
×
×
検討
2
4.150
4
砂質土 35.000
10.000
0.080
0.040
×
×
×
検討
3
5.150
3
粘性土 45.000
10.000
0.400
0.200
○
×
×
なし
4
6.150
3
粘性土 45.000
10.000
0.400
0.200
○
×
×
なし
5
7.150
3
粘性土 45.000
10.000
0.400
0.200
○
×
×
なし
6
8.150
3
粘性土 45.000
10.000
0.400
0.200
○
×
×
なし
7
9.150
4
粘性土 45.000
10.000
0.400
0.200
○
×
×
なし
8
10.150
10
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
9
11.150
12
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
10
12.150
5
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
11
13.150
6
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
12
14.150
4
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
13
15.150
6
砂質土 45.000
10.000
0.400
0.200
×
×
×
検討
14
16.150
9
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
×
○
×
なし
15
17.150
9
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
×
○
×
なし
16
18.150
50
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
×
○
×
なし
17
19.150
50
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
×
○
×
なし
18
20.150
50
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
○
○
×
なし
19
21.150
50
砂質土 60.000
20.000
1.000
0.500
○
○
×
なし
×:該当する ○該当しない
(7)深度毎の全上載圧、有効上載圧
No
深度
層厚
単位体積重量
全
上載圧
有効
上載圧
x
(m)
hi
(m)
水位上
γt1
(kN/m3)
水位下
γt2
(kN/m3)
有効
γ't2
(kN/m3)
σv
(kN/m2)
σ'v
(kN/m2)
1
1.400
1.400
18.000
18.000
8.000
25.200
25.200
2
3.300
1.900
18.000
18.000
8.000
59.400
40.400
3
4.150
0.850
18.000
18.000
8.000
74.700
47.200
4
4.200
0.050
18.000
18.000
8.000
75.600
47.600
5
5.150
0.950
19.000
19.000
9.000
93.650
56.150
6
6.150
1.000
19.000
19.000
9.000
112.650
65.150
7
7.150
1.000
19.000
19.000
9.000
131.650
74.150
8
8.150
1.000
19.000
19.000
9.000
150.650
83.150
9
9.150
1.000
19.000
19.000
9.000
169.650
92.150
10
9.800
0.650
19.000
19.000
9.000
182.000
98.000
11
10.150
0.350
18.000
18.000
8.000
188.300
100.800
12
11.150
1.000
18.000
18.000
8.000
206.300
108.800
13
11.900
0.750
18.000
18.000
8.000
219.800
114.800
14
12.150
0.250
18.000
18.000
8.000
224.300
116.800
15
13.150
1.000
18.000
18.000
8.000
242.300
124.800
16
13.800
0.650
18.000
18.000
8.000
254.000
130.000
17
14.150
0.350
18.000
18.000
8.000
260.300
132.800
18
15.150
1.000
18.000
18.000
8.000
278.300
140.800
19
15.700
0.550
18.000
18.000
8.000
288.200
145.200
20
16.150
0.450
18.000
18.000
8.000
296.300
148.800
21
17.150
1.000
18.000
18.000
8.000
314.300
156.800
22
17.500
0.350
18.000
18.000
8.000
320.600
159.600
23
18.150
0.650
18.000
18.000
8.000
332.300
164.800
24
19.150
1.000
18.000
18.000
8.000
350.300
172.800
25
20.150
1.000
18.000
18.000
8.000
368.300
180.800
26
21.150
1.000
18.000
18.000
8.000
386.300
188.800
27
21.350
0.200
18.000
18.000
8.000
389.900
190.400
(8)地震時せん断応力比
No
深度
N値
全
上載圧
有効
上載圧
低減
係数
σv
(kN/m2)
σ'v
(kN/m2)
rd
せん断応力比 L
LV2
x
(m)
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
1
3.300
4
59.400
40.400
0.951
0.210
0.755
0.979
2
4.150
4
74.700
47.200
0.938
0.223
0.802
1.039
3
5.150
3
93.650
56.150
0.923
0.231
0.831
1.078
4
6.150
3
112.650
65.150
0.908
0.236
0.848
1.099
5
7.150
3
131.650
74.150
0.893
0.238
0.856
1.110
6
8.150
3
150.650
83.150
0.878
0.239
0.859
1.114
7
9.150
4
169.650
92.150
0.863
0.238
0.858
1.112
8
10.150
10
188.300
100.800
0.848
0.238
0.855
1.109
9
11.150
12
206.300
108.800
0.833
0.237
0.853
1.106
10
12.150
5
224.300
116.800
0.818
0.236
0.848
1.100
11
13.150
6
242.300
124.800
0.803
0.234
0.842
1.091
12
14.150
4
260.300
132.800
0.788
0.232
0.834
1.081
13
15.150
6
278.300
140.800
0.773
0.229
0.825
1.070
14
16.150
9
296.300
148.800
0.758
0.226
0.815
1.057
15
17.150
9
314.300
156.800
0.743
0.223
0.804
1.043
16
18.150
50
332.300
164.800
0.728
0.220
0.793
1.028
17
19.150
50
350.300
172.800
0.713
0.217
0.781
1.012
18
20.150
50
368.300
180.800
0.698
0.213
0.768
0.995
19
21.150
50
386.300
188.800
0.683
0.210
0.755
0.978
(9)三軸強度比
No
深度
N値
x
(m)
有効
上載圧
細粒分
含有率
σ'v
(kN/m2)
FC
(%)
50%
粒径
D50
(mm)
N値
補正係数
換算
N値
補正
N値
三軸
強度比
C1
C2
N1
Na
RL
1
3.300
4
40.400
35.000
0.080
1.500
1.389
6.159
10.628
0.221
2
4.150
4
47.200
35.000
0.080
1.500
1.389
5.802
10.092
0.215
3
5.150
3
56.150
45.000
0.400
4
6.150
3
65.150
45.000
0.400
5
7.150
3
74.150
45.000
0.400
6
8.150
3
83.150
45.000
0.400
7
9.150
4
92.150
45.000
0.400
8
10.150
10
100.800
45.000
0.400
1.700
1.944
9.953
18.864
0.296
9
11.150
12
108.800
45.000
0.400
1.700
1.944
11.409
21.339
0.325
10
12.150
5
116.800
45.000
0.400
1.700
1.944
4.550
9.679
0.210
11
13.150
6
124.800
45.000
0.400
1.700
1.944
5.236
10.845
0.223
12
14.150
4
132.800
45.000
0.400
1.700
1.944
3.353
7.644
0.187
13
15.150
6
140.800
45.000
0.400
1.700
1.944
4.839
10.170
0.216
14
16.150
9
148.800
60.000
1.000
15
17.150
9
156.800
60.000
1.000
16
18.150
50
164.800
60.000
1.000
17
19.150
50
172.800
60.000
1.000
18
20.150
50
180.800
60.000
1.000
19
21.150
50
188.800
60.000
1.000
(10)動的せん断強度比
No
深度
N値
三軸
強度比
補正係数 Cw
せん断強度比 R
LV2
x
(m)
RL
LV2
LV1
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
TypeⅠ TypeⅡ
1
3.300
4
0.221
1.000
1.000
1.399
0.221
0.221
0.309
2
4.150
4
0.215
1.000
1.000
1.380
0.215
0.215
0.297
3
5.150
3
4
6.150
3
5
7.150
3
6
8.150
3
7
9.150
4
8
10.150
10
0.296
1.000
1.000
1.647
0.296
0.296
0.488
9
11.150
12
0.325
1.000
1.000
1.743
0.325
0.325
0.566
10
12.150
5
0.210
1.000
1.000
1.363
0.210
0.210
0.286
11
13.150
6
0.223
1.000
1.000
1.406
0.223
0.223
0.314
12
14.150
4
0.187
1.000
1.000
1.287
0.187
0.187
0.241
13
15.150
6
0.216
1.000
1.000
1.383
0.216
0.216
0.299
14
16.150
9
15
17.150
9
16
18.150
50
17
19.150
50
18
20.150
50
19
21.150
50
(11)液状化抵抗率
No
深度
せん断応力比 L
せん断強度比 R
LV2
x
(m)
液状化抵抗率 FL
LV2
LV1
LV2
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
TypeⅠ TypeⅡ
1
1.400
0.147
0.529
0.685
2
3.300
0.210
0.755
0.979
0.221
0.221
0.309
1.052
0.293
0.316
3
4.150
0.223
0.802
1.039
0.215
0.215
0.297
0.964
0.268
0.286
4
4.200
0.223
0.804
1.042
5
5.150
0.231
0.831
1.078
6
6.150
0.236
0.848
1.099
7
7.150
0.238
0.856
1.110
8
8.150
0.239
0.859
1.114
9
9.150
0.238
0.858
1.112
10
9.800
0.238
0.855
1.109
11
10.150
0.238
0.855
1.109
0.296
0.296
0.488
1.244
0.346
0.440
12
11.150
0.237
0.853
1.106
0.325
0.325
0.566
1.371
0.381
0.512
13
11.900
0.236
0.850
1.102
14
12.150
0.236
0.848
1.100
0.210
0.210
0.286
0.890
0.248
0.260
15
13.150
0.234
0.842
1.091
0.223
0.223
0.314
0.953
0.265
0.288
16
13.800
0.232
0.837
1.085
17
14.150
0.232
0.834
1.081
0.187
0.187
0.241
0.806
0.224
0.223
18
15.150
0.229
0.825
1.070
0.216
0.216
0.299
0.943
0.262
0.279
19
15.700
0.228
0.820
1.063
20
16.150
0.226
0.815
1.057
21
17.150
0.223
0.804
1.043
22
17.500
0.222
0.801
1.038
23
18.150
0.220
0.793
1.028
24
19.150
0.217
0.781
1.012
25
20.150
0.213
0.768
0.995
26
21.150
0.210
0.755
0.978
27
21.350
0.209
0.752
0.975
(12)低減係数
No
液状化指数(LV1:
深度
1.563
液状化抵抗率 FL
LV2TypeⅠ:
LV2TypeⅡ:
せん断強度比 R
LV2
x
(m)
35.220
低減係数 DE
LV2
LV1
LV2 Type
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
33.412
LV1
TypeⅠ TypeⅡ
Ⅰ
Ⅱ
採
用
1
1.400
2
3.300
1.052
0.293
0.316
0.221
0.221
0.309
2/3
0
1/6
0
3
4.150
0.964
0.268
0.286
0.215
0.215
0.297
2/3
0
0
0
4
4.200
5
5.150
6
6.150
7
7.150
8
8.150
9
9.150
10
9.800
11
10.150
1.244
0.346
0.440
0.296
0.296
0.488
1
2/3
2/3
2/3
12
11.150
1.371
0.381
0.512
0.325
0.325
0.566
1
2/3
2/3
2/3
13
11.900
14
12.150
0.890
0.248
0.260
0.210
0.210
0.286
1
1/3
1/3
1/3
15
13.150
0.953
0.265
0.288
0.223
0.223
0.314
1
1/3
1/3
1/3
16
13.800
17
14.150
0.806
0.224
0.223
0.187
0.187
0.241
1
1/3
1/3
1/3
18
15.150
0.943
0.262
0.279
0.216
0.216
0.299
1
1/3
1/3
1/3
19
15.700
20
16.150
21
17.150
22
17.500
23
18.150
24
19.150
25
20.150
26
21.150
27
21.350
柱状図
標
尺
(m)
深
度
(m)
柱
状
図
水
位
(m)
N値
△Lv1
0 10 20 30 40 50
3.300
4.200
5
10
9.800
11.900
13.800
15 15.700
17.500
20
25
30
35
40
45
50
55
60
21.350
1.400
0
FL分布
□Lv2TypeⅠ
○Lv2TypeⅡ
1
2
3