利用檔土鋼板樁對地下建筑物液狀化的對策工法

                                   --新名古屋火電廠7號取水道的設計與模型振動實驗

地震時的防液狀化對策的費用在火力發電廠的建設費中所占比例較大。本公司在新名古屋火力發電廠7號系列取水路及煤氣導管工程中，為消減防液狀化對策的費用，采用了利用檔土鋼板樁對地下建筑物的液狀化對策的工法采用本工法，在設計上還有若干不確定事項，所以實施了取水路的模型振動實驗，進行了驗證。對其結果.設計方法及本工法的有效性提供了理論依據。

1開發的背景

本公司新名古屋火力發電廠是建在名古屋港臨海工業帶的液狀化發生可能性很高的填海地基上，新增建的7號取水路等的防液狀化對策費用會相當龐大。作為地震時的防液狀化對策一般采用防止液狀化發生的對策即使周邊地域產生液狀化也可通過結構上的對策使設施的被害減到最小的經濟性的對策，因此本公司以削減液狀化對策費用為目標進行了研討利用臨時檔土用的鋼板樁.開發了地下建筑物防液狀化對策的工法，并在新名古屋火力7號系列取水路及部分煤氣導管隧道予以采用。

2工法的基本考慮方法

伴隨地震時地基的液狀化對地下建筑物的損害主要考慮液狀化時地下建筑物的上浮和液狀化終結后的地基沉降。地下建筑物的上浮的要因是周邊地基和建筑物下方的水及砂子的回轉運動所帶來的較大影響因此如圖1所示，使用鋼板樁將建筑物與周邊地域隔斷的方式可以有效地阻斷水和砂子的供給，是有效的上浮防止對策。

對于液化狀終結后的地基沉降，如果將鋼板樁作為樁進行處理后可有效防止建筑物的沉降。

3設計的想法

設定以下條件進行了設計。

·用鋼板樁圍起的地下建筑物底部的液化狀層發生了液狀化。

·液狀化時土質泥土化。（泥土壓、動水壓、靜水壓和過剩間隙水壓產生的反向壓力等對地下建筑物在作用）

·作用于鋼板樁的靜水壓是考慮伴隨液狀化的過剩間隙水壓的上升，擴展Westergaard的動水壓公式。

·液狀化后地中建筑物底部的液狀化層沉降。

4振動模型實驗的結果

用縮尺1/30的振動模型實驗驗證了設計方法以及利用檔土鋼板樁防止地下建筑物液狀化發生的對策的有效性。實驗是使用東海大學的大型振動土槽，進行了正弦波加振。加速度增加到設定最大的加速度200gal為止，并且在最大加速度到達后維持20秒的加振。計測裝置如圖2，實驗結果的一部分如圖3所示。