SWS試験の記録か平板載荷試験の結果を入力すると、告示第1113号の式で地耐力を計算します。
SWS試験の Nsw・平板載荷試験から長期許容応力度
2つの計算の画面
このアプリには計算の画面が2つあり、画面の上の「SWS試験」と「平板載荷」で切り替えます。どちらも、平成13年国土交通省告示第1113号 第2 の表の式で、地盤の許容応力度(地耐力)を kN/m² で求めます。
- SWS試験: スクリューウエイト貫入試験(旧 スウェーデン式サウンディング試験)の記録から、表の (3) 項の式 qa = 30 + 0.6 × Nsw で求めます。
- 平板載荷: 平板載荷試験の降伏荷重度と極限応力度から、表の (2) 項の式 qa = qt + 1/3 × N′ × γ2 × Df で求めます。
いちばん大きく表示するのは長期許容応力度です。告示の表の「短期に生ずる力に対する地盤の許容応力度」も、短期許容応力度として並べて表示します。
SWS試験の画面に入力する項目
- 基礎の底の深さ: 試験を始めた地表から、基礎の底(基礎荷重面)までの深さ(m)です。記録の貫入深さと同じ面から測ります。地表に基礎の底があるときは 0 を入力します。
- 試験の記録: 1行に1区間、貫入深さ(m)と Nsw を空白で区切って入力します(例 0.75 24)。浅い方から順に並べます。区間は、前の行の深さ(1行目は地表)から、その行の深さまでです。
鳥取県の地盤調査報告書の記録の表は、荷重 Wsw・半回転数 Na・貫入深さ D・貫入量 L・1 m あたりの半回転数 Nsw の順に並んでいます。このアプリに入力するのは D と Nsw の2つです。表計算ソフトから2列を貼り付けることもできます。数値は全角でも、読点で区切っても読み取ります。
回転させずに自沈した区間は Nsw を 0 にします。基礎の底から 2 m を超え 5 m 以内の自沈の区間には、その行の下に「自沈の荷重 Wsw」の欄が表示されます。記録の荷重(kN)を入力すると、告示のただし書きの 500 N 以下かどうかを判定します。
計算結果の見方
記録が基礎の底から 2 m の深さに届くと、長期許容応力度 qa を大きく表示し、その下に基礎の底から 2 m の Nsw の平均と、短期許容応力度を表示します。記録の各行の下には、その区間の深さと、平均に使う長さを表示します。基礎の底より浅い区間と、2 m より深い区間は平均に使いません。
「自沈層(告示のただし書き)」には、基礎の底から 2 m 以内の自沈と、2 m を超え 5 m 以内の 500 N 以下の自沈の有無を表示します。どちらかがあると「沈下などの検討が要ります」と表示します。判定のしかたは「SWS試験の自沈層と地耐力(告示のただし書き 1kN・500N)」にあります。
「計算の内訳」には、平均に使った区間の表、Nsw の平均と qa の式、切り捨てる前の値、自沈した区間の一覧があります。
計算の例
説明のために作った住宅の敷地の記録です(25 cm ごと・5.50 m まで)。荷重 Wsw が 1.00 未満の区間と、1.00 で Nsw が 0 の区間は自沈です。
| 区間(m) | Nsw | 荷重 Wsw(kN) |
|---|---|---|
| 0.00〜0.25 | 0 | 0.75 |
| 0.25〜0.50 | 12 | 1.00 |
| 0.50〜0.75 | 24 | 1.00 |
| 0.75〜1.00 | 32 | 1.00 |
| 1.00〜1.25 | 0 | 1.00 |
| 1.25〜1.50 | 0 | 0.75 |
| 1.50〜1.75 | 20 | 1.00 |
| 1.75〜2.00 | 28 | 1.00 |
| 2.00〜2.25 | 36 | 1.00 |
| 2.25〜2.50 | 44 | 1.00 |
| 2.50〜2.75 | 48 | 1.00 |
| 2.75〜3.00 | 52 | 1.00 |
| 3.00〜3.25 | 60 | 1.00 |
| 3.25〜3.50 | 0 | 0.50 |
| 3.50〜3.75 | 40 | 1.00 |
| 3.75〜4.00 | 56 | 1.00 |
| 4.00〜4.25 | 64 | 1.00 |
| 4.25〜4.50 | 72 | 1.00 |
| 4.50〜4.75 | 80 | 1.00 |
| 4.75〜5.00 | 96 | 1.00 |
| 5.00〜5.25 | 120 | 1.00 |
| 5.25〜5.50 | 200 | 1.00 |
基礎の底の深さを 0.50 m とすると、平均の範囲は地表から 0.50〜2.50 m の 8 区間です。Nsw の平均は 23、長期許容応力度は 30 + 0.6 × 23 = 43.8 kN/m²、短期許容応力度は 87.6 kN/m² です。
ただし、基礎の底から 2 m 以内の 1.00〜1.50 m に自沈の区間があり、2 m を超え 5 m 以内の 3.25〜3.50 m に荷重 0.50 kN の自沈があるので、告示のただし書きにより沈下などの検討が要ります。0〜0.25 m の自沈は基礎の底より浅いので、判定に入りません。
平板載荷の画面に入力する項目
降伏荷重度と極限応力度(どちらも kN/m²)を入力します。例えば降伏荷重度 200・極限応力度 360 なら、200 ÷ 2 = 100.0 と 360 ÷ 3 = 120.0 の小さい方で qt = 100.0 kN/m²、長期許容応力度も 100.0 kN/m² です。
根入れの項(1/3 N′γ2Df)は「詳しい設定」で選びます。初めは「見込まない(Df=0)」です。「見込む」を選ぶと、基礎荷重面下の地盤の種類(N′)・γ2・Df の欄が表示されます。詳しくは「平板載荷試験の地耐力の計算(qt と3倍の最大荷重)」にあります。
このアプリで計算しないこと
- 告示第1113号 第2 の表の (1) 項の式(粘着力 C と内部摩擦角に応じた支持力係数を使う式)
- 改良体の許容応力度(告示第3・第4)と、基礎ぐいの許容支持力(告示第5・第6)
- 液状化の判定と、沈下量の計算
目安です。設計の判断は設計者・監理者が行います。
出典
SWS試験の Nsw・平板載荷試験から長期許容応力度