土石流・流木対策の技術指針に関する講習会

土石流・流木対策の技術指針に関する講習会
- 計画例・設計例 -
(財)砂防・地すべり技術センター
嶋 大尚
1
P.4
2
流域概要(流域面積:0.12km
)
架空の渓流
2
砂防基本計画(土石流・流木対策編)の策定
手順
• Step1
計画で扱う土砂量等
• Step2
土石流・流木処理計画
• Step3
土石流・流木対策施設配置計画
• Step4
除石計画策定
3
P.4
流域概要(谷次数)
0次谷とは、1/25,000地形図あるいは大縮尺の地形図を使用して等高線の凹み具合を
眺めて、凹んでいる等高線群の間口よりも奥行が小なる地形とする。(P.24)
0次谷の長さ(2.7土砂量等の算出方法)
流出土砂量を算出しようとする地点より上流域の1次谷の最上端 から流域の最遠点
までの流路谷筋に沿って計った距離(m)で支渓がある場合はその長さも加える。(P.25)
渓流の定義は、土石流危険渓流および土石流危
険区域調査要領(案)に従うものとする。(P.8)
現地調査の土砂生産特性、近傍流域の
既崩壊地等からも0次谷を判断する。 4
P.7
保全対象の設定
保全対象は、土石流危険渓流および土石流危険区域調査要
領(案)に基づき設定する。 (P.5)
保全対象:12戸の人家
3°まで
5
P.7
計画規模
計画規模の年超過確率の降雨量(原則として24時間雨量又
は日雨量の100年超過確率とする)に伴って発生する可能性
が高いと判断される土石流および土砂とともに流出する流木
等の流出量等を推定し、算出する。(P.6)
指針の対象外
なお、本指針は、大規模な山腹崩壊土砂がそのまま土石流
となるものや、崩壊または地すべり等により形成された天然
ダムの決壊による土石流、および火山噴火に伴って融雪に
起因する火山泥流、火口湖の決壊に起因する火山泥流を対
象外とする。 (P.6)
6
P.7
計画規模
この事例では、当該渓流における過去の土石流量等の
資料が無いことから、
計画規模は,100年超過確率とし、
100年超過確率の24時間雨量(Pp=406.6mm/24h)を
計画規模の降雨量とする。
7
P.7
計画基準点
一般には保全対象の上流や谷の出口、土石流の流下区間
の下流端を計画基準点とする。(P.6)
8
P.7
補助基準点
土砂移動の形態が変わる地点や支渓の合流部等において
土石流・流木処理計画上、必要な場合は、補助基準点を設
けるものとする。(P.6-7)
9
P.4
P.7
補助基準点(土砂移動形態)
補助基準点:必要があれば設ける。
(P.6-7)
10
P.7
事例で取り扱う渓流
この計画例では、補助基準点は必要でないため、設定していない。
11
Step1
P.8
計画で扱う土砂量等
1.指針の目的
砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編)(以下、「本指
針」という)は、土石流および土砂とともに流出する流木等によ
る土砂災害を防止するために、 ・・・・・・(P.2)
計画で扱う土砂量等は、
■計画流出量(計画流出土砂量・計画流出流木量)、
■計画流下許容量(計画流下許容土砂量・計画流下許容流木量)、
■土石流ピーク流量である。 (P.7)
12
P.8
計画で扱う土砂量等
- 計画流出土砂量 -
「計画規模の土石流」により、計画基準点まで流出する土砂
量である。算出に際しては、土石流・流木対策施設が無い状
態を想定する。 (P.8)
2.7.1 計画流出土砂量の算出方法(P.22)
原則として、流出土砂量は、流域内の移動可能土砂量と、
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量を比較して
小さい方の値とする。
13
P.8
流域内の移動可能土砂量の算出方法
■崩壊可能土砂量を的確に推定できる場合(P.24)
流域内の移動可能土砂量( Vdy1 ) (P.22)
Vdy1 = Vdy11 + Vdy12 (山腹の予想崩壊土砂量)
〔移動可能渓床堆積土砂量 +崩壊可能土砂量〕
Vdy11 = Ady11 × Ldy11
Ady11:移動可能渓床堆積土砂の
平均断面積(m2)
14
P.8
移動可能渓床堆積土砂の平均断面積
Bd:土石流発生時に侵食が予想される平均渓床幅(m) (P.22-23)
De:土石流発生時に侵食が予想される渓床堆積土砂の平均深さ(m)
水源崩壊地調査、渓流調査等の結果に基づき算出する
山腹
Bd
Ady11 = Bd × De
De
渓床堆積土砂
露岩
De
地山に成育する
樹種
先駆樹種、
低木・草本
露岩
15
P.8
流域内の移動可能土砂量の算出方法
■崩壊可能土砂量を的確に推定することが困難な場合
流域内の移動可能土砂量( Vdy1 ) (P.22)
Vdy1 = Vdy11 + Vdy12
〔移動可能渓床堆積土砂量 +崩壊可能土砂量〕
0次谷を含めた式
Vdy12 = ∑ ( Ady12 × Ldy12 )
Ady12:0次谷における移動可能渓床堆積土砂量の平均断面積(m2)(P.25)16
0次谷における移動可能渓床堆積土砂の平均断面積
P.8
崩壊可能土砂量(Vdy12)を的確に推定することが困難な場合(P.25)
水源崩壊地調査、渓流調査等の結果に基づき算出する
Bd:土石流発生時に侵食が予想される平均渓床幅(m) (P.22-23)
De:土石流発生時に侵食が予想される渓床堆積土砂の平均深さ(m)
17
P.8-10
流域内の移動可能土砂量
• 当該渓流では,崩壊地からの崩壊可能土砂量を的
確に推定することが困難であるため,0次谷の崩壊
を含めた式により崩壊可能土砂量を算出するものと
して,流域内の移動可能土砂量を算出する。
(P.22-25)
18
P.9
谷次数区分と渓流延長
(P.22-25)
水源崩壊地調査、渓流調査等の結果に基づき算出する
19
P.10
流域内の移動可能土砂量
計画基準点における移動可能渓床堆積土砂量
(P.22-25)
計画基準点における崩壊可能土砂量
計画基準点における流域内の移動可能土砂量
20
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量(Vdy2)
P.11
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量は,
式(6)により算出する.(P.26)
Vdy2=
103× Pp× A
1-Kv
×
Cd
1-Cd
Kf2
式(6)
• Pp :計画規模の年超過確率の降雨量(mm/24h)
A : 流域面積(km2)
• Cd : 土石流濃度
• Kv : 空ゲキ率(0.4程度)
• Kf2: 流出補正率
21
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量(Vdy2)
P.11
• 土石流濃度(Cd)は,式(7)により算出する.(P.26)
ρtanθ
Cd=
(σ-ρ)(tanφ-tanθ)
•
•
•
•
•
•
式(7)
Cd:土石流濃度 (0.30≦Cd≦0.9C*)
σ:礫の密度
(2,600kg/m3)
ρ:水の密度
(1,200kg/m3)
φ:堆積土砂の内部摩擦角(35°)
θ:計画基準点から上流200mの平均渓床勾配(°)
C*:渓床堆積土砂の容積濃度(0.6)
本検討では、一般値を用いた。
22
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量(Vdy2)
P.11
流出補正率(Kf2)は、式(8)により算出する
Kf2=0.05(logA-2.0)2+0.05 式(8)
Kf2: 流出補正率(0.1≦Kf2≦0.5)
A : 流域面積(km2)
0.6
K f 2 = 0.05 ( log A − 2.0 ) + 0.05
0.5
2
流 0.4
出
補 0.3
正
率 0.2
K f 20.1
0.0
0.01
0.1
1
流域面積 (km
A 2)
10
23
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量
P.12
基準点における土石流濃度(Cd)を以下の通り算出する
(P.26)
1200× tan12.8°
Cd=
=0.412≒0.41
(2600-1200)(tan35° -tan12.8° )
計画基準点における「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量
24
計画基準点における計画流出土砂量
P.12
2.7.1 計画流出土砂量の算出方法(P.22)
原則として、流出土砂量は、流域内の移動可能土砂量と、
「計画規模の土石流」によって運搬できる土砂量を比較して
小さい方の値とする。
25
P.13
計画流出流木量
- 発生流木量 -
計画流出流木量は、推定された発生流木量に流木流出率
を掛け合わせて算出する。 (P.27)
現況調査法は,代表的な林相の10m×10mの範囲のサン
プリング調査とした.なお,10m×10mの範囲は,水平方
向にとるものとする.
渓岸斜面勾配等により水平方向に10m×10mの範囲をと
ることが困難な場合,必要に応じて補正を行うものとする
土石流によって浸食が推定される平均渓床幅26
P.13
計画流出流木量
• 原則として流木の発生が予想される箇所に存在する樹木、
流木等の量、長さ、直径を直接的に調査する方法(以下、
「現況調査法」と呼ぶ。)を用いる。 (P.29)
• ※樹高・胸高直径は,サンプリング調査結果に基づいて
10m×10mの範囲内に自生する立木1本毎に設定する.設
定した樹高・胸高直径により,10m×10mの範囲内の立木1
本毎に単木材積を算出し,その合計を100m2当りの材積
(∑Vwy2)とする.
27
P.13
発生流木量(Vwy)
- サンプリング調査結果 -
今回の事例では、下記の通り、高さ20m、胸高直径0.3mのスギ
が10m×10mの範囲内8本あった場合の算定である。
主要樹種
スギ(針葉樹)
100m2当りの本数
8本
樹高(Hw)
20m
胸高直径(Rw)
0.3m
28
P.13
谷次数区分と渓流延長
1次谷の上流端
29
発生流木量(Vwy)
P.13
調査項目
調査結果
備考
計画基準点等から流域の最
遠点まで流路に沿って測っ
た距離の総和(Ldy13)
0次谷:440m 180+260=440
1次谷:450m 380+70=450
平均渓床幅(Bd)
0次谷:3.0m
1次谷:5.0m
胸高係数(Kd)
0.47
胸高係数の図12(2)より(P.30)
単木材積(Vwy2)
0.66m3
Vwy2=3.14×20×0.32×0.47/4
100m2当りの材積(∑Vwy2)
5.28m3
∑Vwy2=0.66×8
発生流木量(Vwy)
0次谷:70m3 Vwy=(Bd×Ldy13)×∑Vwy2/100
1次谷:
119m3
Vwy=189m3
(P.29-31)
30
P.13
計画流出流木量(Vw)
• 流出流木率は,計画対象流域及び近傍流域に実績値が存
在する場合においては,これを用いても良いが,実績値がな
い場合は一般値(0.8~0.9)を使用する.
• 当該渓流は流木流出率の実績値がないことから,当該渓流
の流出流木率は,最も安全側の値として一般値の最大であ
る0.9とする.
(P.27-31)
計画流出流木量(Vw)=流木流出率×発生流木量(Vwy)
=0.9×189(Vwy)≒170(m3)
(P.27-31)
31
計画流出土砂量
P.14
390
0
270
2,250
凡 例 (m3)
崩壊可能土砂量
390
2,520
移動可能渓床堆
積土砂量
計画流出土砂量
2,910
2,910
計画流出土砂量
合流合計
(P.8)
32
計画流出流木量
P.15
37
133
凡 例 (m3)
計画流出流木量
170
170
計画流出流木量
合流合計
(P.9)
33
計画流下許容量(W)
P.16
•
(1)計画流下許容土砂量(Wd)
当該渓流では,0m3とする.
計画流下許容土砂量は、計画基準点より下流において災害
を発生することなく流れる土砂量である。(P.9)
•
(2)計画流下許容流木量(Ww)
当該渓流では,0m3とする.
計画流下許容流木量は計画基準点より下流で災害を引き起
こさない流木量である。(P.9)
•
(3)計画流下許容量(W)
当該渓流では,上記より0m3となる.
34
計画基準点における土石流ピーク流量
P.17
• 設計流量を求めるときにご説明致します。
35
Step2
P.22
土石流・流木処理計画
土石流・流木処理計画は、計画基準点等において、「計画規
模の土石流」および土砂とともに流出する流木等を合理的
かつ効果的に処理するよう土石流危険渓流ごとに策定する
ものである。(P.10)
• 当該渓流では,地
形条件や施工性
(流域内への進入
のし易さ等)を考慮
して,可能な限り下
流側に砂防設備を
配置することで土石
流および土砂ととも
に流出する流木を
処理する計画とする.
36
P.22
土石流・流木処理計画の策定の基本
• 土石流・流木処理計画は,次式を満足するように策定する.
計画流出量
=
計画流下許容量
計画捕捉量X・計画堆積量Y・計画発生(流出)抑制量Z
V-W-(X+Y+Z)=(Vd+Vw)-(Wd+Ww)
-{(Xd+Xw)+(Yd+Yw)+(Zd+Zw)}=0
(P.11)
d:土砂
w:流木
37
P.23
Step3
土石流・流木対策施設配置計画
【土砂移動 【土石流・流木処 【土石流・流木対策
の区間】 理計画上の機能】 施設の種類】
土石流・流木
対策施設
発生区間,
流下区間
流下区間,
堆積区間
土石流・流木の 土石流・流木
発生抑制 発生抑制工
土石流・
流木の捕捉
土石流・流木
捕捉工
・・・・
土石流・流木対策施設の種類(P.42)
38
P.23
土石流・流木対策施設配置計画
(透過型の場合)
• 当該流域においては,流域の特徴を総合的
に判断した結果,計画基準点付近に透過型
砂防えん堤1基を配置することとした.
39
P.23
透過型砂防えん堤の計画で扱う土砂量
旧指針と異なる点
計画堆砂勾配と
現渓床勾配の交点まで
透過型砂防えん堤の計画発生(流
出)抑制量を計上する。
40
P.26
除石を考慮した施設の効果
(透過型・不透過型)
• 計画捕捉量
・・・・除石(流木の除去を含む)により確保しなければならない。
なお、除石の考え方については本指針第4節を参照された
い。 ・・・・(P.12)
第4節 除石(流木の除去を含む)計画
・・・・また、土石流・流木処理計画上、除石(流木の除去を含
む)が必要となる場合は、搬出路を含め、あらかじめ搬出方
法を検討しておくものとする。 (P.54)
41
施設配置図(透過型の場合)
P.24
砂防えん堤①(透過型)堤高9.0m
(有効高7.0m)
計画捕捉量2,594m3
計画発生(流出)抑制量486m3
(除石計画有)
除石用搬出路計画ルート
0
200m
42
P.26
計画捕捉流木量
X w1 = K w1 × X
• ここで、
X :土石流・流木対策施設の計画捕捉量(m3)、
X w1 :本えん堤の計画捕捉流木量(m3)、
K w1 :流木容積率である。
透過型砂防えん堤の場合、既往災害における流木捕捉
の実態から、K w1≦30%が得られている.(P.14)
計画捕捉流木量は、計画捕捉量の最大30%
43
P.26
計画流木発生抑制量
• 計画流木発生抑制量は土石流・流木対策施設により、
「計画規模の土石流」および土砂とともに流出する流木
の減少量である。(P.21)
44
P.26
計画流木発生抑制量
有効高7m
1/4.4
堆砂延長
• {5.0×(3×7.0×4.4)}×5.28/100≒24m3
平均渓床幅
堆砂延長
1m2当たりの材積(m3)
45
P.26
計画捕捉流木量
• 計画捕捉流木量の最大値は,透過型砂防えん堤で計画捕
捉量の30%である.このため,透過型砂防えん堤である砂
防えん堤①の計画流木捕捉量の最大値は,以下の通りとな
る.
• 砂防えん堤①:2,594×0.30=778.2m3>146m3=170-24
46
P.26
•
•
•
•
土石流・流木捕捉工の効果量
(透過型の場合)
■整備率(計画基準点)
計画流出土砂量 2,910m3
計画流出流木量 170m3
施設効果量
3,080m3 (土砂2,910 m3,流木170 m3)
47
計画施設配置後の土砂収支図
(透過型の場合)
P.26
390
0
0
0
270
2,250
0
0
390
2,520
凡 例(単位:m3)
崩壊可能土砂量
計画流出土砂量
施設効果量
移動可能渓床
堆積土砂量
計画捕捉土砂量
+
計画堆積土砂量
計画発生(流出)
抑制土砂量
計画流下許容土砂量
2,910
計画流出土砂量
計画基準点(砂防えん堤①)
2,448
462
0
合流合計
0
48
P.27
計画施設配置後の流木収支図
(透過型の場合)
凡 例(単位:m3)
37
0
0
133
0
0
37
133
計画流出流木量
施設効果量
計画捕捉流木量
+
計画堆積流木量
計画流木発生
抑制量
計画流下許容流木量
170
計画流出流木量
計画基準点(砂防えん堤①)
146
24
0
0
合流合計
49
Step4
P.28
除石(流木の除去を含む)計画
(透過型の場合)
■除石量
当該渓流では,土石流・流木処理計画において必要とする計画
捕捉量(X)を確保するため,除石(流木の除去を含む)計画を
策定する必要がある.
計画発生(流出)抑制量(Z)は除石の対象外
486
除石量=3,080-486=2,594m3
50
P.28
除石(流木の除去を含む)計画
(透過型の場合)
• 除石により発生する土砂及び流木の処理
除石により発生する土砂及び流木は,図にルート
を示した除石用搬出路を使用してダンプトラックによ
り搬出する.
• (3)除石の実施時期
除石(流木の除去を含む)には,定期的な点検に基
づいて平常時に流出する土砂及び流木を除去する
「定期的な除石(流木の除去を含む)」と,土石流発
生後等の緊急時に実施する「緊急除石(流木の除
去を含む)」とがあり,各々適切な時期に実施する.
51
P.29
Step3
土石流・流木対策施設配置計画
(不透過型の場合)
• 当該流域においては,流域の特徴を総合的
に判断した結果,計画基準点付近に不透過
型砂防えん堤1基を配置することとした.
52
P.29
不透過型砂防えん堤の計画で扱う土砂量
旧指針と異なる点
計画堆砂勾配と
現渓床勾配の交点まで
53
P.32
•
除石を考慮した施設の効果
(不透過型)
計画捕捉量
・・・・除石(流木の除去を含む)により確保しなければならない。なお、除石
の考え方については本指針第4節を参照されたい。 ・・・・(P.12)
•
計画堆積量
・・・・計画堆積量は、平常時の流水により堆積が進むことがあるため、土
石流・流木処理計画において必要とする容量を除石(流木の除去を含
む)等により確保しなければならない。なお、除石の考え方については本
指針第4節を参照されたい。 ・・・・(P.16)
第4節 除石(流木の除去を含む)計画
・・・・また、土石流・流木処理計画上、除石(流木の除去を含む)が必要と
なる場合は、搬出路を含め、あらかじめ搬出方法を検討しておくものとす
る。 (P.54)
54
P.30-31
施設配置図(不透過型の場合)
砂防えん堤①(不透過型)堤高9.0m
(有効高7.0m)
計画捕捉量1,175m3
計画堆積量1,419m3
計画発生(流出)抑制量486m3
(除石計画有)
除石用搬出路計画ルート
0
200m
55
P.32ー33
計画捕捉流木量
計画堆積流木量
X w1 = K w1 × X
• ここで、
X :土石流・流木対策施設の
計画捕捉量・計画堆積量(m3)、
X w1:本えん堤の計画捕捉流木量・計画堆積流木量(m3)、
K w1:流木容積率である。
透過型砂防えん堤の場合、既往災害における流木捕捉の実
態から、 K w1=2%が得られている.(P.14)
計画捕捉流木量は、計画捕捉量の最大2%
56
P.33
計画流木発生抑制量
• 計画流木発生抑制量は土石流・流木対策施設により、
「計画規模の土石流」および土砂とともに流出する流木
の減少量である。(P.21)
有効高7mで透過型と同じため、
計画流木発生抑制量も透過型と同じ
24m3
57
計画流木発生抑制量
P.33
堆砂延長
有効高7m
1/4.4
• {5.0×(3×7.0×4.4)}×5.28/100≒24m3
平均渓床幅
堆砂延長
1m2当たりの材積(m3)
58
P.32
計画捕捉流木量
• 不透過型砂防えん堤の計画捕捉量に対するは、既往の捕
捉事例に基づいて求めるものとするが、対象渓流において
捕捉事例がない場合は、=2%としてよい。 (P.14)
• 砂防えん堤①:1,072×0.02=21m3
59
P.33
計画堆積流木量
• 不透過型砂防えん堤の計画捕捉量に対するは、既往の捕
捉事例に基づいて求めるものとするが、対象渓流において
捕捉事例がない場合は、=2%としてよい。 (P.14)
• 砂防えん堤①:1,492×0.02=28m3
60
土石流・流木捕捉工の効果量
(不透過型の場合)
P.32
計画捕捉 計画捕捉
計画堆積 計画堆積
計画土石流 計画流木発
計画捕捉量
計画堆積量
計画発生抑制量
現渓床 平均 えん堤高 えん堤
土砂量 流木量
流木量
土砂量
発生抑制量 生抑制量
有効高
堆砂幅
3
3
勾配
(m)
X(m
Y(m
Z(m3)
)
)
3
3
3
3
3
3
(m)
(m)
(m )
(m )
(m )
(m )
(m )
(m )
砂防えん堤① 不透過型 1/ 4.4
10.0
9.0
7.0
1,057
21
1,078
1,391
28
1,419
462
24
486
施設名
型式
砂防えん堤①
(副えん堤)
合 計
-
-
-
-
-
-
5.0
-
※
-
-
-
1,057
97
118
-
1,175
-
1,391
-
-
28
1,419
-
-
462
-
24
486
※副えん堤の堤高は、経験式に基づく重複高(重複高=(1/3~1/4)×えん堤高:河川砂防技術基準(案)設計編〔Ⅱ〕p15)の平均値に基礎の根入れ深(2.0m)を加えたものとした。(0.5mラウンド
•
•
•
•
■整備率(計画基準点)
計画流出土砂量 2,910m3
計画流出流木量 170m3
施設効果量
3,080m3 (土砂2,910 m3,流木
170 m3)
61
P.32
計画施設配置後の土砂収支図
(不透過型の場合)
390
0
0
0
270
2,250
0
0
390
2,520
凡 例(単位:m3)
崩壊可能土砂量
計画流出土砂量
施設効果量
移動可能渓床
堆積土砂量
計画捕捉土砂量
+
計画堆積土砂量
計画発生(流出)
抑制土砂量
計画流下許容土砂量
2,910
計画流出土砂量
計画基準点(砂防えん堤①)
2,448
462
0
合流合計
0
62
P.33
計画施設配置後の流木収支図
(不透過型の場合)
37
0
0
133
0
0
37
133
凡 例(単位:m3 )
計画流出流木量
施設効果量
170
計画捕捉流木量
+
計画堆積流木量
計画流木発生
抑制量
計画流下許容流木量
計画基準点(砂防えん堤①) 計画流出流木量
146
24
0
0
合流合計
63
Step4
P.34
除石(流木の除去を含む)計画
(不透過型の場合)
■除石量
当該渓流では,土石流・流木処理計画において必要とする計画
捕捉量(X)、計画堆積量(Y)を確保するため,除石(流木の除
去を含む)計画を策定する必要がある.
計画発生(流出)抑制量(Z)は除石の対象外
486
除石量=3,080-486=2,594m3
64
P.34
除石(流木の除去を含む)計画
(不透過型の場合)
• 除石により発生する土砂及び流木の処理
除石により発生する土砂及び流木は,図にルート
を示した除石用搬出路を使用してダンプトラックによ
り搬出する.
• (3)除石の実施時期
除石(流木の除去を含む)には,定期的な点検に基
づいて平常時に流出する土砂及び流木を除去する
「定期的な除石(流木の除去を含む)」と,土石流発
生後等の緊急時に実施する「緊急除石(流木の除
去を含む)」とがあり,各々適切な時期に実施する.
65
土石流・流木対策設計技術指針に基づく設計例
設計例
透過型砂防えん堤
不透過型砂防えん堤
2つのタイプが異なる事例についてご説明します。
66
透過型砂防えん堤
67
土石流・流木対策設計技術指針に基づく
一般的な設計手順
• Step1
水通し断面の設計
• Step2
透過部断面・本体(基礎)・袖の設計
68
P.45
Step1 水通し断面の設計
• 水通し断面の設計に必要となる諸元
①水通し幅、②水通し高さ
砂防えん堤の袖小口は原則として1:0.5またはこれより緩くする。(P.71)
69
P.45
水通し幅
• 透過型の場合、不透過型とは違って、
「2.7.5土石流の流速と水深の算出方法」を使っ
て、Bda(流れの幅)を算出する。
70
P.46-48
Bdaの計算方法
「2.7.5土石流の流速と水深の算出方法」
• Bda=6.5m
• Dd=1.11m
• U=5.04m3/s
71
透過型砂防えん堤の場合の設計流量
P.38
設計流量
• 設計流量は、水通し断面を設計する際に用いる対
象流量のことで、土石流ピーク流量とする。 (P.75)
72
Step1 水通し断面の設計
P.38
水通しの高さ
• 水通し高さの算定に必要となる諸元
■土石流ピーク流量
・・・・透過部(スリット部)閉塞後も安全に土石流ピーク流量
を流し得る断面とする。(p.78)
余裕高は考慮しなくても良い。 (p.78)
73
P.41
土石流ピーク流量の算定方法
• 土石流ピーク流量の算出に必要な諸元
■1波の土石流により流出すると想定される土砂量(Vdqp)
①土石流ピーク流量を求める地点での土砂濃度Cd
を用いて、土石流総流量ΣQを算出する
ΣQ=
C*× Vdqp
Cd
C*:渓床堆積土砂の容積濃度(0.6程度)
②土石流ピーク流量Qspを以下の式で算出する
Qsp=0.01・ΣQ
74
1波の土石流により流出すると想定される土砂量(Vdqp)
P.41
土砂量(Vdqp)の算出に必要な諸元
■想定土石流流出区間
• ・・・・土砂量は、土石流・流木対策施設のない状態を想定し
て、渓流長、侵食可能断面積を総合的に判断して最も土砂
量の多くなる「想定土石流流出区間」を設定し、この区間内
における移動可能土砂量と運搬可能土砂量のうち、比較し
て小さい方の値とする。 (P.33)
75
P.17
想定土石流流出区間
• 想定土石流流出区間の設定に必要な諸元
• ■ピーク流量を求める地点
• ■渓床勾配10°以上の地点
76
P.17
想定土石流流出区間(縦断的)
「1波の土石流により流出すると想定される土砂量 」を算出
しようとしている地点、または「流下区間の下流端」(渓床
勾配10°地点)となる地点が想定土石流流出区間の下
流端となる。(P33のイメージ図より)
77
P.17
想定土石流流出区間(平面的)
• 全支渓から同時に土砂が流出する例は少なく、その
ため土石流ピーク流量の最大値は1洪水期間に複
数発生する土石流のうち、最大となる土砂量に対応
したものとなる。(P.32)
既設えん堤が無い状態を想定
78
想定土石流流出区間の候補
P.18
1
2
79
土砂量(Vdqp)の算出
P.17
• この事例では、
■ピーク流量算出地点:計画基準点
■計画基準点の渓床勾配:12.8°
パターン1の移動可能土砂量:2,520m3
パターン2の移動可能土砂量:740m3
想定土石流流出区間:パターン1
80
事例における土砂量(Vdqp)の算出
P.17
• ・・・・土砂量は、土石流・流木対策施設のない状態を想定し
て、渓流長、侵食可能断面積を総合的に判断して最も土砂
量の多くなる「想定土石流流出区間」を設定し、この区間内
における移動可能土砂量と運搬可能土砂量のうち、比較し
て小さい方の値とする。 (P.33)
運搬可能土砂量:27,200m3
パターン1の移動可能土砂量:2,520m3
土砂量(Vdqp)=2,520m3
81
P.21
土石流ピーク流量Qsp
(1)1波の土石流により流出すると想定される土砂量
(Vdqp) = 2,520m3
(2)土石流ピーク流量を求める地点での土砂濃度Cdを
用いて、土石流総流量ΣQを算出する
ΣQ=
C*× Vdqp
Cd
=3,700m3
Cd:計画基準点での土砂濃度(河床勾配2.8°)
Cd=0.41≧0.3
C*:渓床堆積土砂の容積濃度:0.6
(3)土石流ピーク流量Qspを以下の式で算出する
Qsp=0.01・ΣQ
=37m3/s
82
水通し高さ
P.41
• ここまでで水通し高さの算定に必要となる土
石流ピーク流量が算定できた。
83
透過型砂防えん堤の場合の設計水深
P.42
設計水深
• 設計水深は、①と②を比較し、大きい値とする。但し、
地形などの理由により水通し断面を確保できないと
きは袖部を含めた断面によって対応することができ
る。(P.75)
①土石流ピーク流量に対する越流水深の値
②最大礫径の値:D95
84
Step1 水通し断面の設計
最大礫径D95
最大礫径の値(P.65)
• 最大礫径は、砂防えん堤計画地点より上流および
下流各々200m間に存在する200個以上の巨礫
の粒径を測定して作成した頻度分布に基づく累積
値の95%に相当する粒径(D95)とする。測定の対
象となる巨礫は土石流のフロント部が堆積したと思
われる箇所で渓床に固まって堆積している巨礫群と
し、砂防えん堤計画地点周辺の礫径分布を代表す
るような最大礫径を設定するよう留意する。また、角
張っていたり材質が異なっていたり、明らかに山腹
より転がってきたと思われる巨礫は対象外とする。
85
P.42
•
②土石流ピーク流量に対する越流水深の値
2.7.5(P.35-36)の計算方法
本事例では、現渓床幅程度の値を採用し、6.5mとした。
事例の計算結果
• Z=1.3(m)
86
P.44
水通し高さの算出方法
• 水通し高さを算出するために必要な諸元
土石流の越流水深=1.3m
最大礫径D95=1.0m
これらの大きい方を設計水深とする
設計水深=土石流の越流水深
=水通しの高さ=1.3m
87
Step1のまとめ
• 水通し断面の設定
水通し幅=Bda=6.5m
想定土石流流出区間 パターン① →
移動可能土砂量・運搬可能土砂量の比較 →
1波の土石流により流出すると想定される土砂量
Vdqp=2,520m3 →
土石流ピーク流量 Qsp=36.9m3/s →
土石流の越流水深 = 1.3m
設計水深 = D95と土石流の越流水深の比較 = 1.3m
水通しの高さ = 1.3m
88
P.45
本事例における水通し断面
7.8m
H.W.L
1:0.5
1.3m
1:0.5
6.5m
余裕高は考慮しなくてもよい。
89
P.49
Step2 透過部断面・本体(基礎)
・袖、非越流部の設計
・透過部断面の設定に必要な諸元
■土石流水深Dd=1.11m
■最大礫径D95=1.0m
90
P.49
透過部断面
• 透過部断面の設定について
機能
最下段の透過
水平純間隔 鉛直純間隔
部断面高さ
土石流の捕捉 D95×1.0
*1
D95×1.0
*1
土石流の水深
以下 *2
*1 上述の通り、水平純間隔・鉛直純間隔を最大礫径(D95)の
1.5倍まで広げることができる。
*2 上述の通り、最下段透過部断面高さを最大礫径(D95)の
1.5倍まで狭くすることができる。
91
P.49
本事例における透過部断面
透過部断面の幅 (水平純間隔) = <最大礫径1.0m>×1.0
= 1.0m → 1.0m
透過部断面の高さ(垂直純間隔) = <最大礫径1.0m>×1.0
= 1.0m → 1.0m
最下段の透過部断面高さ=<土石流の水深(Dd)(1.11m)以
下程度>=1.11m→1.1m
92
Step2 透過部断面・本体(基礎)
・袖、非越流部の設計
安定計算を実施するために必要な諸元
■安定条件
■砂防えん堤の自重および外力(設計外力)
■滑動に対する安全率
■地盤の許容支持力
93
P.49
安定条件
・土石流・流木捕捉工の不透過型砂防えん堤は、設計外力に
ついて、その安定を保つため次の三つの条件を満たさなけ
ればならない。
• 1. 原則として、砂防えん堤の上流端に引張応力が生じない
よう、砂防えん堤の自重および外力の合力の作用線が底部
の中央1/3以内に入ること。
• 2. 砂防えん堤底と基礎地盤との間で滑動を起こさないこと。
• 3. 砂防えん堤内に生ずる最大応力が材料の許容応力度を
超えないこと。地盤の受ける最大圧が地盤の許容支持力以
内であること。
94
流域概要と設計諸元
最大礫径 D95=1.0m
渓床堆積物の内部摩擦角 Φ=35°
水の密度 ρ=1,200kg/m3 (H=15m未満)
礫の密度 σ=2,600kg/m3
堆積土砂の容積土砂濃度 C*=0.6
透過型砂防えん堤
• えん堤有効高 H=7.0m
• えん堤高
H=9.0m
•
•
•
•
•
95
P.50
外力の組み合わせ(越流部)
平常時
土石流時
えん堤高
15m未満
①堆砂圧、
②土石流流体力、
③本体自重、
④土石流の重さ
えん堤高
15m以上
堆砂圧、
土石流流体力、
本体自重、
土石流の重さ
洪水時
96
設計外力の作用位置
P.50
④
②
③
①
①
③
基礎地盤
①堆砂圧、
②土石流流体力、
③本体自重、
④土石流の重さ
97
滑動を起こさない条件
P.56
滑動に対する安全率Nは、岩盤基礎の場合にはせん
断強度(堤体又は基礎地盤のうち小さいほうのせん
断強度)を考慮しN=4.0とする。砂礫基礎ではせん
断強度を無視し、えん堤高が15m未満の場合を原
則としてN=1.2、えん堤高が15m以上の場合は、
N=1.5とする。(P.61)
98
本事例における滑動の安全率N
P.56
• 本事例は、砂礫基礎で、堤高が15m未満のため、
せん断強度を無視し、安全率N=1.2とする。
• ただし、摩擦係数fは基礎地盤:礫層(密なもの)であ
るため、f=0.6とする。
99
P.56
地盤の許容支持力
許容支持力qu:600kN/m2
…現場技術者のための砂防・地すべり・がけ崩れ・
雪崩防止工事ポケットブック
100
P.49-56
安定計算
• 越流部本体の安定計算は、従来と同様です
ので、
テキストのP.49-56をご覧下さい。
101
Step2 透過部断面・本体(基礎)
・袖、非越流部の設計
• 袖の設計を行うために、断面形状の考え方が
必要
■袖の断面形状の考え方
102
P.57-58
袖部の断面形状
• 袖部の断面は次の四つの条件を満たす形状とする。
• ①袖部の上流のり勾配は直とすることを原則とする。
• ②袖部の下流のり勾配は直または、本体の下流のり勾配に
一致させる。
• ③袖部の下流のり勾配を本体の下流のり勾配に一致させた
場合、袖部の天端幅は1.5mを下限とする。
• ④本項で後述する設計外力に対して、袖部と本体の境界面
上におけるせん断摩擦安全率は4以上とする。 (P.70)
103
P.57
袖部の断面形状の検討方法
• 1.袖部と本体の境界面上におけるせん断摩擦安全率が4
未満となる場合、そのせん断摩擦安全率が4以上となるよう
に、袖部を上流側に出して袖の天端幅を拡げるか、あるいは、
袖部の上流側に緩衝材等を設置して衝撃力を緩和する。
(P.70)
• また、袖部破壊の主因である衝撃力は短期荷重であるため、
袖部と本体の境界面上に生じる引張応力は原則として許容
引張応力以下とする。なお、袖部と本体の境界面上に生じる
引張応力が許容引張応力を上回る場合、その引張応力を鉄
筋あるいは鉄骨で受け持たせるものとし、それらの鉄筋ある
いは鉄骨は袖部と本体の境界面をまたぐように配置する。
(P.70)
104
P.57
袖部の断面形状の検討フロー
105
(P.57
-66)
非越流部
(袖部の破壊に対する構造計算)
検討に用いる外力(P.70)
• 袖部の自重
• 土石流流体力
• 礫の衝撃力と流木の衝撃力を比較して大きい衝撃力
• 土石流流体力=50.06(kN/m)
• 礫衝撃力=337.08(kN/m)
(流木の衝撃力=158.56 (kN/m))
流木のヤング係数、ポアソン比はテキストP.62に記載
106
P.64
袖のせん断摩擦安全率の検討
• 本事例では、非越流部の本体の天端幅を3.0mとし、
袖部の破壊に対する構造計算を実施した。
107
P.65
せん断安全率の検討
• せん断摩擦安全率は4以上
f× V+t c× L 0.7× 110.86+2760× 3.00
=
=21.59>4.0
n=
387.14
H
f:摩擦係数0.7
V:鉛直力(袖部自重)
L:非越流部本体の天端幅3.0m
τc:せん断強度2,760kN/m2
108
P.66
袖の補強に関する検討
許容圧縮応力度×1.5
• σmax=183.29kN/m2<6750kN/m2
• σmin=-109.38kN/m2>-337.5kN/m2
許容曲げ引張応力度×1.5
短期荷重なので
109
P.68
非越流部の安定計算
• 本体越流部と同様な安定条件
• 設計外力
平常時
洪水時
①静水圧、
②堆砂圧、
③土石流流体力、
④本体自重、
⑤土石流の重さ
えん堤高
15m未満
えん堤高
15m以上
土石流時
本体自重、
地震時慣性力、
静水圧、堆砂圧、
土石流流体力、
本体自重、
土石流の重さ、
揚圧力
110
外力の組み合わせ(非越流部)
P.74-75
えん堤高15m未満
H=9.00m
H’=1.30m
土石流時
最適断面の検討
B=2.61m
W4
Pd1
W5
1:n=1:0.30 W
2
F
PV1
Dd=1.11m
PH2
PeH2
Pev1
PH1
W1
W3
1:m=1:0.30
2.70m 3.00m 2.70m
H=9.00m
Pe H1
原点
8.40m
111
P.76
112
不透過型砂防えん堤
113
土石流・流木対策設計技術指針に基づく
一般的な設計手順
• Step1
水通し断面の設計
• Step2
本体(基礎)・袖の設計
• Step3
前庭保護工の設計
114
P.90
Step1 水通し断面の設計
• 水通し断面の設計に必要となる諸元
①水通し幅、②設計流量・水深、③余裕高
• 砂防えん堤の水通し断面は設計水深に余裕高を加えて決
定することを原則とする。なお、水通し幅は現渓床幅程度を
基本とし、3m以上を原則とする。 (p.65)
事例では、
現渓床幅=5.0m
砂防えん堤の袖小口は原則として1:0.5またはこれより緩くする。(P.71)
115
P.80ー81
不透過型砂防えん堤の場合の
設計流量
設計流量
• 砂防えん堤の設計流量は、計画規模の年超過確率の降雨
量と、既往最大の降雨量を比較し大きい方の値から算出さ
れる「土砂含有を考慮した流量」(洪水時)と、土石流ピーク
流量(土石流時)とする。(P.64)
土砂の含有を考慮した流量
原則として、「土砂の含有を考慮した流量」は、計画規模の
年超過確率の降雨量と、既往最大の降雨量を比較し大き
い方の値を用い、砂防基本計画策定指針(土石流・流木
対策編)2.7.4に示した方法(合理式)に基づき算出した清
水の対象流量の1.5倍とする。
116
Step1 水通し断面の設計
土砂含有を考慮した流量(事例の計算結果)
P.80-81
•
•
事例の計算結果
原則として、「土砂の含有を考慮した流量」は、計画規模の年超
過確率の降雨量と、既往最大の降雨量を比較し大きい方の値
を用い、砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編)2.7.4に
示した方法に基づき算出した清水の対象流量の1.5倍とする。
(P.64)
24時間雨量 計画規模 406.6mm/24h
既往最大 350.0mm/24h
•
2.7.4清水の対象流量の算出方法 (P.34)
•
清水の対象流量は合理式により算出する。
土砂含有を考慮した流量=清水流量×1.5=6.48(m3/s)
117
P.86
①土砂含有を考慮した流量に対する越流水深
の値(事例の計算結果)
• 事例の計算結果
• m2:袖小口勾配=0.5
• C :流量係数=0.60 とすると
Q ≒(0.71Dh+1.77B1)Dh 3/2
• Q :土砂含有を考慮した流量 (6.48m3/s)
• B1:5.0m
(現渓床幅程度の値を採用し、5.0mとした。 )
Q ≒(0.71Dh+1.77B1)Dh 3/2
Dh=0.8(m)
118
P.82ー85
土石流ピーク流量Qsp
(1)1波の土石流により流出すると想定される土砂量(Vdqp) =
2,520m3
(2)土石流ピーク流量を求める地点での土砂濃度Cdを用いて、土
石流総流量ΣQを算出する
ΣQ=
C*× Vdqp
Cd
=3,700m3
Cd:計画基準点での土砂濃度(河床勾配12.8°)
Cd=0.41≧0.3
C*:渓床堆積土砂の容積濃度:0.6
(3)土石流ピーク流量Qspを以下の式で算出する
Qsp=0.01・ΣQ
=37m3/s
119
P.87-88
•
•
②土石流ピーク流量に対する越流水深の値
2.7.5(P.35-36)の計算方法
水通し幅は現渓床幅程度を基本とし、3m以上を原則とする。(P.65)
本事例では、現渓床幅程度の値を採用し、5.0mとした。
事例の計算結果
• Z=1.5(m)
120
P.89
不透過型砂防えん堤の場合の
設計水深
設計水深
• 設計流量を流しうる水通し部の越流水深を設計水深として定める。
(P.64)
• ①土砂含有を考慮した流量に対する越流水深の値
土砂含有を考慮した流量に対する越流水深は、河川砂防技術基準(案)
設計編Ⅱ第3章に示された(3)式により算出する。 (P.64)
•
②土石流ピーク流量に対する越流水深は計画堆砂勾配を用いて、砂防
基本計画指針(土石流・流木対策編)2.7.5に示した方法に基づき算出す
る。 (P.64-65)
•
③最大礫径の値:D95(P. 65)
•
設計水深は①から③の値の内、最も大きい値とする。 (P. 64-65)
①土砂含有を考慮した流量に対する越流水深の値
②土石流ピーク流量に対する越流水深の値
③最大礫径の値:D95
121
Step1 水通し断面の設計
P.89
不透過型砂防えん堤の場合の
設計水深の算出結果
設計水深
• ①土砂含有を考慮した流量に対する越流水深
Dh=0.8(m)
• ②土石流ピーク流量に対する越流水深
z=1.5(m)
• ③最大礫径の値:D95(P. 65)
D95 =1.0(m)
• 設計水深は①から③の値の内、最も大きい値とする。 (P. 64-65)
②土石流ピーク流量に対する越流水深の値 z=1.5(m)
122
Step1 水通し断面の設計
余裕高
P.90
設計流量
(m3/s)
200未満
200~500
500以上
余裕高
(m)
0.6
0.8
1.0
渓床勾配
1/10以上
余裕高/設計水深
1/10~1/30
0.4
1/30~1/50
0.3
1/50~1/70
0.25
0.5
②土石流ピーク流量に対する越流水深
z=1.5(m)
余裕高=z×0.5=0.75≒0.8
水通しの高さ=1.5+0.8=2.3(m)
• 砂防えん堤の水通し断面は設計水深に余裕高を加えて決
定することを原則とする。・・・(P.65)
123
P.90
本事例における水通し断面
7.3m
H.W.L
0.8m
1:0.5
1.5m
2.3m
1:0.5
5.0m
124
P.90
地形等の理由により水通し断面を確保できないときの
水通し断面
• 「土石流ピーク流量に対する越流水深」あるいは「最大礫径」
によって水通し断面を決定する場合において、地形等の理
由により水通し断面を確保できないときは袖部を含めた断面
によって対応することができる。但し、この場合、設計水深は
土砂含有を考慮した流量に対する越流水深の値とする。
(P.66)
125
Step2 本体(基礎)・袖の設計
・本体の設計に必要な諸元
■天端幅
■下流のり勾配
■上流のり勾配
126
P.91
本体の天端幅
砂防えん堤の本体の天端幅は、流出土砂等の
衝撃に耐えるとともに、水通し部では通過砂
礫の磨耗等にも耐えるような幅とする必要が
ある。本体材料が無筋コンクリート製の場合
の天端幅は、衝突する最大礫径の2倍を原則
とする。ただし、天端幅は3m以上とし、必要と
される天端幅が4mを超える場合には別途緩
衝材や盛土による保護、鉄筋、鉄骨による補
強により対応する。緩衝材の緩衝効果は試験
により確認する。 (P.67)
127
P.91
本事例における天端幅
本事例における、えん堤の天端幅は3.0mとした。
ここで、本体の天端幅は衝突する最大礫径(d95
=1.0m)の2倍の幅も満足できている。
128
P.101ー102
•
•
•
本体の下流のり勾配
砂防えん堤の下流のり面は、越流土砂による損傷を極力受けないように
する。砂防えん堤の越流部における下流のりの勾配は一般に1:0.2とす
る。(P.67)
なお、粒径が細かく、中小出水においても土砂流出が少なく流域面積の
小さい渓流では、これより緩くすることができる。
下流のり勾配を緩くする場合は、土砂が活発に流送され始める流速U
U
(m/s)と、えん堤高H(m)より
L
=
H
2
U
gH
H
L
で求められる勾配よりも急にする。ただし、1:1.0を上限とする。
土砂が活発に流送され始める流速U(m/s)は設計外力で用いた流速の
50%程度とする。
129
P.101-102
下流のり勾配
設計外力として用いた土石流流速 (5.04m/s) (P.67ー68)
U=5.04(m/s)×0.5
=土砂が活発に流送され始める流速
えん堤高=9.0(m)
L
=
H
2
2
U=
× 2.52 = 0.38
gH
9.8 × 9.0
下流のり勾配は1:0.38よりも急にする必要がある。
130
流域概要と設計諸元
(不透過型砂防えん堤)
最大礫径 D95=1.0m (調査方法は後述)
渓床堆積物の内部摩擦角 Φ=35°
水の密度 ρ=1,200kg/m3 (H=15m未満)
礫の密度 σ=2,600kg/m3
堆積土砂の容積土砂濃度 C*=0.6
不透過型砂防えん堤
• えん堤有効高 H=7.0m
• えん堤高
H=9.0m
•
•
•
•
•
131
P.92
外力の組み合わせ(越流部)
平常時
えん堤高
15m未満
えん堤高
15m以上
静水圧、堆砂圧、
本体自重、揚圧力、
地震時慣性力、
地震時動水圧
土石流時
洪水時
①静水圧、
②堆砂圧、
③土石流流体力、
④本体自重、
⑤土石流の重さ
①静水圧、
静水圧、堆砂圧、
土石流流体力、
本体自重、
土石流の重さ、
静水圧、堆砂圧、
本体自重、揚圧力
②本体自重
揚圧力
132
P.92
外力の組み合わせ(越流部)
えん堤高15m未満
土石流時
洪水時
133
土石流流体力の算定方法
P.100
F = Kn
F
Kh
γd
g
:
:
:
:
γ
cd
Dd U2
g
土石流流体力
(kN/m)
係数 (1.0)
土石流の単位体積重量
(17.40kN/m3)
重力加速度 (9.8m/s2)m
2.7.5(P.35-36)の計算方法
Dd
U
:
:
土石流の水深
土石流の流速
134
P.97-99
土石流の水深・流速
えん堤地点上流の代表的な断面
135
安定計算結果
P.101-106
下流のり勾配
0.20
0.25
0.30
0.35
0.2
-
-
-
49.28
0.25
-
47.25
49.28
51.30
47.25
49.28
51.30
53.33
49.28
51.30
53.33
55.35
51.30
53.33
55.35
57.38
上流の 0.30
り勾配
0.35
0.40
着色部の2つの組み合わせで堤体断面積が最小となるのり勾配
ここでは、上流 1:0.25 下流 1:0.25を採用することとした。
136
P.107
非越流部の本体の断面
• 非越流部の本体の断面は、越流部の本体と同一とすること
を基本とするが、非越流部の本体の断面を越流部の本体部
の断面と変える場合や基礎地盤の条件が越流部と異なる場
合等は、非越流部について安定計算を行うものとする。
(P.69)
ここでは、非越流部の本体の断面は、越流部の本体と同一とする。
137
P.107-108
袖部の断面形状
• 袖部の断面は次の四つの条件を満たす形状とする。
• ①袖部の上流のり勾配は直とすることを原則とする。
• ②袖部の下流のり勾配は直または、本体の下流のり勾配に
一致させる。
• ③袖部の下流のり勾配を本体の下流のり勾配に一致させた
場合、袖部の天端幅は1.5mを下限とする。
• ④本項で後述する設計外力に対して、袖部と本体の境界面
上におけるせん断摩擦安全率は4以上とする。
138
P.109ー116
袖部の断面形状の検討方法
• 1.袖部と本体の境界面上におけるせん断摩擦安全率が4
未満となる場合、そのせん断摩擦安全率が4以上となるよう
に、袖部を上流側に出して袖の天端幅を拡げるか、あるいは、
袖部の上流側に緩衝材等を設置して衝撃力を緩和する。
(P.70)
• また、袖部破壊の主因である衝撃力は短期荷重であるため、
袖部と本体の境界面上に生じる引張応力は原則として許容
引張応力以下とする。なお、袖部と本体の境界面上に生じる
引張応力が許容引張応力を上回る場合、その引張応力を鉄
筋あるいは鉄骨で受け持たせるものとし、それらの鉄筋ある
いは鉄骨は袖部と本体の境界面をまたぐように配置する。
(P.70)
139
P.107
袖部の断面形状の検討フロー
140
(P.107
-116)
非越流部
(袖部の破壊に対する構造計算)
検討に用いる外力(P.106)
• 袖部の自重
• 土石流流体力
• 礫の衝撃力と流木の衝撃力を比較して大きい衝撃力
• 土石流流体力=50.06(kN/m)
• 礫衝撃力=551.85(kN/m)
(流木の衝撃力=263.54 (kN/m))
141
P. 115
袖のせん断摩擦安全率の検討
142
P.115
せん断安全率の検討
• せん断摩擦安全率は4以上
f× V+t c× L 0.7× 167.40+2760× 3.00
=
=13.95>4.0
n=
601.91
H
f:摩擦係数0.7
V:鉛直力(袖部自重)
L:非越流部本体の天端幅3.0m
τc:せん断強度2,760kN/m2
143
袖の補強に関する検討
P.115-116
許容圧縮応力度×1.5
• σmax=280.12kN/m2<6750kN/m2
• σmin=-168.52kN/m2>-337.5kN/m2
許容曲げ引張応力度×1.5
短期荷重なので
144
P.117-118
前庭保護工
副えん堤の位置 (半理論式・経験式 )L=17m
副えん堤天端の高さ (半理論式・経験式 )
H2=3~2.25m
• 流木止め上流に必要な湛水池の幅
•
•
•
•
•
•
•
流木止め上流に必要な湛水池の面積は330m2であり、また、主,副えん
堤間の長さLは、17.0mであるため、湛水池の幅は以下の通りとなる。
Bw = Aw/L = 330/17.0 = 19.4m ・・・(95)
Bw :流木止めの上流に必要な湛水池の幅(m)
Aw :流木止めの上流に必要な湛水池の面積(m2)
L
:主,副えん堤間の長さ(m)
以上より、湛水池の幅は20.0mとする。
145
P.119
146