Q.56 補強材の引抜き抵抗力

(更新日:2010年4月19日)

 主要な補強材に発生する引抜き抵抗力と,その違いについて教えてください。

A.56

補強土壁における補強材は、盛土材との間に発生する引抜き抵抗力により盛土補強の効果を発揮する。補強材の引抜き抵抗力は,補強材の種類により補強方式が異なり算出法も異なる。

ここでは代表的な補強材(ジオテキスタイル,帯鋼,アンカープレート及びタイバー,格子状鉄筋)の引抜き抵抗力の大きさを比較することにする。

なお,同一条件で比較するためのすべての補強材を摩擦抵抗方式による面状補強材と考えて単位幅当りの有効引抜き抵抗力に換算した値を算出する。算出条件を以下に示す。

  1. 使用する盛土材は内部摩擦角φ=30°,粘着力c=0kN/m2とする。
  2. 引抜きに対する安全率は補強材の種類によって異なるので,同一条件で比較するために,引抜きに対する安全率を考慮した有効引抜き抵抗力として算出する。
  3. 引抜き抵抗力は各種工法の設計手法にしたがって算出する。

 

表-1に各補強材の有効引抜き抵抗力を示す。

 

面状補強材の単位幅あたりの有効引抜き抵抗力(R/Fs)は次のように示させる。

ここで, R:補強材に働く単位幅あたりの引抜き抵抗力
  Fs:引抜きに対する安全率
  C*,φ*:補強材と盛土材との間に働く見かけの粘着力と見かけの摩擦角
  LE:補強材の定着長で,すべり面より後方の補強材長さ(m)

また,補強材の敷設条件を一定にして盛土材の内部摩擦角φを変化させた場合の有効引抜き抵抗力を表-2に示す。更に表-2において盛土材の内部摩擦角φが30°の場合における補強材定着長と有効引抜き抵抗力との関係を図-1に示す。

 

表-1 各種補強材の単位幅当り有効引抜き抵抗力(1)(盛土材:φ=30°)

 

表-2 各種補強材の単位幅当り有効引抜き抵抗力(2)

 

図-1 補強材の定着長と有効引抜き抵抗力の関係(φ=30°の場合)

 

以上より次のことが分かる。

  1. ジオテキスタイル,帯鋼(ストリップ),及び格子状鉄筋のように線状で定着する補強材に働く有効引抜き抵抗力は定着長Leに比例するが,アンカープレート及びタイバーのように末端部で定着する補強材に働く有効引抜き抵抗力はLeに関係なく一定である。
  2. 線状で定着している補強材を同一条件で比較すると,ジオテキスタイル,格子状鉄筋,帯鋼(ストリップ)の順に有効引抜き抵抗力は小さくなり,その結果必要定着長は長くなる。
  3. 線状で定着している補強材は,盛土材の内部摩擦角φが大きいほど,必要定着長は短くなるが,末端部で定着している補強材の場合はφに関係なく必要定着長は一定である。

 

 

 

 

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