採用深層、淺層混合處理法的改良地盤的設計計算程式

地盤改良的設計計算 Ver.9

初版發佈：2011.04.07／最新Ver.發佈：2022.05.31

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程式概要

本產品是採用水泥系固化材料的深層、淺層混合處理法的設計計算程式。支援改良體和地盤的穩定計算、沉降的計算、圓弧滑移的研究。(※)
可以設計以「2018年版 針對建築物的改良地基設計及品質管理指南（日本建築中心）」「改訂版 針對建築物的改良地基設計及品質管理指南（日本建築中心）」為標準的深層、淺層混合處理工法設計；以「於陸上工程深層混合處理工法設計・施工手冊」為土木基準的深層混合處理工法；以「河川堤防土壤液化對策指南」「土壤液化對策工法設計・施工手冊（案）」為土壤液化基準的深層混合處理工法。
※根據針對的標準，設計專案也不同。

▲主畫面

(左)深層混合處理工法　　　(右)淺層混合處理工法

相關資訊

◆新產品介紹
地盤改良的設計計算 Ver.8（Up&Coming '21　夏季刊刊載）
◆支援話題
圓弧型滑動評估的計算時小心點（日文）（Up&Coming '21　夏季刊刊載）
河川提防的土壤液化對策的指南 關於設計計算的變更點（日文）（Up&Coming '18　新年刊刊載）

Ver.9.0.0 改訂内容＜2022年 5月 31日發佈＞NEW

  • 建築基準：淺層混合處理工法
    ・支援 虛擬沉箱的照査 ・支援 櫛型配置（※僅限虛擬沉箱）
    ・支援 考慮土壤液化對策基準外液化影響的計算
    ・支援 反映土壤液化判定結果的照査結果
  • 淺層混合處理工法
    ・新增 可設定設計用荷重的力矩
  • 支援 64bit

產品功能及優點

對應項目一覽表

深層混合處理工法：使用水泥固化劑
適用基準 評估項目 支援形式
建
築
基
準		 2018年版 針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針、
改訂版 針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針(H14)
（日本建築中心）		 垂直支撐力評估
水平支撐力評估
側土壓作用時評估
圓弧型滑動評估
沉陷評估		 樁形式
牆形式
砌塊形式
全面改良
土
木
基
準		 於陸上工程之深層混合處理工法設計・
施工說明書
（土木研究中心）		 複合地盤的設計方法
  • 改良體耐力評估
  • 滑動評估
  • 支撐力評估

結構物的設計方法
  • 外部穩定性評估
  • 滑動評估
  • 翻倒評估
  • 支撐力評估
  • 內部穩定性評估
  • 改良體的耐力評估
  • 地基反力係數評估

圓弧型滑動評估
沉陷評估 		樁形式
牆形式
砌塊形式
全面改良
※除了砌塊形式以外
皆可交錯排列
土
壤
液
化
對
策		 河川提防的土壤液化對策指南
（土木研究所）
土壤液化對策工法設計・施工說明書（案）
（建設省土木研究所等）		 翻倒評估
滑動評估
支撐力評估
地基反力系數評估
水平剪力評估
脫出剪力評估
垂直剪力評估
圓弧型滑動評估		 格子形式
砌塊形式


淺層混合處理工法：使用水泥固化劑
適用基準 檢討項目
建
築
基
準		 2018年版 針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針、
改訂版 針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針(H14)
（日本建築中心）		 改良地盤的垂直支撐力評估
下部地盤的垂直支撐力評估
衝孔破壞評估

改良體的形式

支援2018年版針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針(2018指針)

根據2018指針的情況下，可以選擇液化對策和獨棟住宅等。2018指針的液化對策中，對象是格子配置，本產品也支援格子配置。另外，不考慮土壤液化層以上的周面摩擦，檢查項目也與通常設計的一部分不同，追加對來自側面地盤的外力評估。


▲基準的選擇


▲對來自側方地基的外力的研究


選擇獨棟住宅等的情況下，可以輸入瑞典式探測(SWS)試驗的數據。如果直接輸入SWS測試結果，就可以計算換算N值和單軸抗壓強度qu，自動產生設計用的地基數據。此時，計算下部地基容許的垂直支撐力度所需的Nsw也會自動計算出來。


▲SWS試驗的輸入畫面

根據液態化基準的設計計算的概要

【計算模型】

在格子配置中，使用像下圖紅框部分那樣的評估模型進行改良率的計算和檢查。


▲格子配置評估用模型

▲格子配置（土壤液化對策基準）


【土壤液化的判定】

本版本，不進行土壤液化的計算。逐層設定土壤液化阻力率FL，根據輸入值進行非土壤液化/準土壤液化/完全土壤液化的判斷。

FL　≦　1.0　　　　　　・・・完全土壤液化

1.0　＜ FL ≦ 1.3 　 ・・・準土壤液化

1.3　＜ FL　　　　　　 ・・・非土壤液化

※對於判定為準土壤液化層的上限值(1.3)，可以進行變更。
另外，根據土壤液化低效率計算過剩間隙水壓比ru。



【水壓的算定】

土水壓的計算方法與通常的設計有很大的不同。根據土壤液化狀態，計算方法也不同。


完全土壤液化層

(a)土壤液化土層的泥水壓+動水壓


準土壤液化層

(b)土壓 + 土水壓的漸增成分 + 動態水壓
(c)考慮到間隙水壓的地震時土壓

※採用(b)(c)之大的一方


非土壤液化層

(d)地震時土壓
考慮到間隙水壓的地震時土壓，根據過剩間隙水壓比降低並算定內部摩擦角度φ和壁面摩擦角度δ。


【改良體的外在穩定評估】

作為外在穩定評估，進行一下評估項目。


  • 滑動評估
  • 転倒評估
  • 支撐力評估

【改良體的内在穩定評估】

內在穩定評估進行以下評估項目。


  • 地盤反力係數評估
  • 改良體全體的水平剪力評估
  • 格子改良牆壁的脫出剪力評估
  • 垂直剪力評估

【全體穩定評估】

在土壤液化的計算中，根據考慮到過剩間隙水壓的有效應力法，對透過改良體外側的圓弧進行評估。作為計算方法，使用修正Fellenius法，在比地下水以淺地方及盛土內考慮張力裂縫。計算安全率時，只考慮過剩間隙水壓的增量，不考慮地震時的慣性力。



本產品可以進行圓弧中心的格子範圍、圓弧型滑動的刻度寬度等詳細的設定。選擇中心的格子範圍指定及半徑的固定刻度時，提取最嚴格的結果作為最終結果。
圓弧型滑動評估數據可作為本公司別產品「斜面穩定計算（日文）」的輸入數據檔案(*.f8m)儲存。


▲圓弧型滑動的模型

土壤液化判定功能（建築基準／土木基準）

支援以下述基準書為準的土壤液化判定。

  • 建築基礎結構設計指針（日本建築學會）2019年11月第3版
  • 道路橋樑示方書・解說 V耐震設計編（日本道路協會）H24年3月
  • 道路橋樑示方書・解說 V耐震設計編（日本道路協會）H29年11月※

※根據道路橋樑示方書（H29）的土壤液化判定，是和「河川建築物耐震效能檢測指南-Ⅳ、雨水管門、水閘閘門篇」相同的內容。


▲評估對象畫面

▲土壤液化的判定計算條件畫面


＜根據建築基準的土壤液化判定＞

  1. 根據土壤液化發生的安全率FL，判斷土壤液化發生的可能性。

    FL＞1……沒有土壤液化發生的可能性
    FL≦1……有土壤液化發生的可能性
    在這裡，
    τL：水平面的土壤液化阻力
    τd：水平面中產生的等效恒定重複剪應力振幅
    σz'：研究下深度的有效覆土厚度(垂直有效應力)
  2. 按測定點計算土壤液化引起的水平地盤反力系數的校正係數。另外，可以根據設定計算每層的降低係數。

＜根據土木基準的土壤液化判定＞

  1. 根據土壤液化阻力率FL來判斷土壤液化的發生。
    FL＝R/L
    FL＞1……不發生土壤液化
    FL≦1……發生土壤液化
    在這裡，
    R：動態剪下強度比　L：地震時剪下應力比
  2. 地盤型別和設計水平烈度可以指定條件自動計算，或直接指定。
  3. 根據土壤液化土質常數的降低係數DE的測定點進行算定。另外，可以根據設定計算每層的降低係數。
  4. 道路橋樑示方書H29年版和H24年版的不同點
    在土木基準中，可以選擇道路橋樑示方書的發佈年份。
    N1（換算成相當於100kN/m2的有效上傳壓力的N值）
    以及Na（考慮粒度影響的修正N值）的計算方法不同。

3D標記

在產品主畫面中，對應3D模型上也能確認形狀尺寸的3D標記。到目前為止只有2D圖的尺寸顯示，只能從一個方向確認尺寸，不過，透過對應3D標記，在3D模型中，物體的尺寸一目瞭然地確認成為可能。另外，透過選擇3D圖左上角的視點改變按鈕，可以確認從各個方向的尺寸。


▲3D標記顯示

適用基準及參考文獻

  • 2018年版 建築物改良地基設計及質量管理指南　2018年11月30日（第1版） 日本建築中心
  • 改訂版 針對建築物的改良地盤設計及品質管理方針　H14年11月30日（第1版） 日本建築中心
  • 於陸上工程深層混合處理工法設計・施工手冊　H16年3月 土木研究中心
  • 河川提防的土壤液化對策的指南　H28年3月 國研 土木研究所
  • 土壤液化對策工法設計・施工手冊（案）　H11年3月 建設省土木研究所
  • 建築基礎結構設計指針　2019年11月第3版 日本建築學會
  • 道路橋樑示方書・解說 V耐震設計編　H24年3月 日本公路協會
  • 道路橋樑示方書・解說 V耐震設計編　H29年11月 日本公路協會

產品概要

支援震度法、保有力法的計算，構件的設計，在詳細設計基準上可以進行各種基礎形式、工法的評估。共享地層、作用力數據，支援根據3面圖顯示的數據確認，結合圖的結果顯示，[基準值]功能。可以輸出各基礎工的設計報告、異種基礎的比較表。樁基方面，支援包括鋼管水泥樁的13種基樁。支援各種工法，也支援加強設計(增加樁)。

功能 Lite Standard Advanced
計算 土壤液化判定 ○ ○ ○
直接基礎 ○ ○ ○
杭基礎 ○ ○ ○
沉箱基礎 - ○ ○
鋼管矢板基礎 - ○ ○
地中連続壁基礎 - ○ ○
CAD 杭基礎 ○ ○ ○
直接基礎 - - ○
その他 ESエクスポート(杭基礎) - - ○

▲ 產品構成別対応機能

関連情報

»バックナンバー

◆新產品紹介
基礎の設計・3D配筋（部分係數法・H29道示対応）Ver.2（Up＆Coming '16 秋の號掲載）
基礎の設計（Up＆Coming '14 秋の號掲載）
◆サポートトピックス
杭基礎設計便覧（H27）仮想鉄筋コンクリート斷面照査について(Up＆Coming '16　新年號掲載)
◆セミナー參加申込受付中
基礎の設計・3D配筋(部分係數法・H29道示対応)セミナー

プログラムの機能と特長

杭基礎

杭基礎

直接基礎

直接基礎

鋼管矢板基礎

鋼管矢板基礎

地中連続壁基礎

地中連続壁基礎

ケーソン基礎

ケーソン基礎

図面作成：杭基礎（Lite以上）

図面作成：杭基礎（Lite以上）

図面作成：直接基礎（Advanced）

図面作成：直接基礎（Advanced）

適応基準及び參考文獻

適応基準及び參考文獻

・道路橋樑示方書・解說 I 共通編／III コンクリート橋編／IV 下部構造編、V 耐震設計編　H24年3月 日本道路協會

・設計要領 第2集 1章 計畫、4章 基礎構造、5章 下部構造　H18年4月 東・中・西日本高速道路株式會社

・杭基礎設計便覧　H27年3月、H19年1月、H4年10月 日本道路協會

・鋼管矢板基礎設計施工便覧　H9年12月 日本道路協會

・道路橋の耐震設計に関する資料　H9年3月 日本道路協會

・道路橋の耐震設計に関する資料 －PCラーメン橋・RCアーチ橋・PC斜π橋・地中連続壁基礎・深礎基礎等の設計計算例－　H10年1月 日本道路協會

・既設道路橋基礎の補強に関する參考資料 H12年2月 日本道路協會

・鋼管矢板基礎 －その設計と施工－　H11年10月 鋼管杭協會

・杭基礎の計演算法とその解説　1987年1月 土質工學會

・杭・ケーソン・鋼管矢板および地中連続壁基礎の設計計算例　2000年2月 山海堂 岡原美知夫他

・土木研究所資料第1175號 矢板式基礎の設計法　（その1） S52年2月、（その2） S52年6月、（その3） S52年3月　建設省土木研究所

・わかりやすいケーソン基礎の計畫と設計 H10年11月 総合土木研究所

・鋼管杭基礎の設計と施工 道路橋樑示方書（H14年3月版） 改訂對策　H14年4月 鋼管杭協會

・STマイクロパイル工法 設計・施工マニュアル（案）　2000年5月 NIJ研究所

・SPマイクロパイル設計・施工マニュアル（案）　H20年11月 エスティーエンジニアリング(株)

・既設基礎の耐震補強技術の開発に関する共同研究報告書（その3）、高耐力マイクロパイル工法（6冊分の2）、
STマイクロパイル工法（6冊分の3）、 ねじ込み式マイクロパイル工法（6冊分の4）設計・施工マニュアル
H14年9月 獨立行政法人 土木研究所、（財）先端建設技術中心

・大型地下構造物ケーソン設計マニュアル 　H13年8月 日本壓気技術研究所

・道路技術基準図書のSI単位系移行に関する參考資料 第1巻－交通工學・橋梁編－　H14年11月 日本道路協會

・一般土木工法・技術審査証明報告書 ガンテツパイル（鋼管ソイルセメント杭工法）　H12年3月、HYSC杭（鋼管ソイルセメント杭工法） 　H12年12月 國土開発技術研究中心

產品價格

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■軟體價格

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地盤改良的設計計算 Ver.9 請洽業務人員

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■服務內容
・免費提供版本升級　　・電話技術諮詢服務
・諮詢服務（電子郵件、FAX）　　・下載服務　　・維護資訊傳送服務 　

対象產品 第1年訂閱費用 1年
訂閱(地盤改良的設計計算 Ver.9) 免費 請洽業務人員
訂閱(地盤改良的設計計算 Ver.9 浮動) 請洽業務人員
　

租賃授權/浮動租賃授權價格


■租賃授權：短期使用，價格低廉。

■浮動租賃授權：透過網路認證，可以在任意地點、任意電腦使用。

■臨時租賃授權：可以在現有產品授權的基礎上臨時增加授權數量。以租賃許可期限（1到3個月）為單位進行授權，並根據使用記錄進行收費。提前預約，可享受租賃授權15%的價格優惠。可以透過使用者資訊頁面申請。

※租賃授權或浮動租賃授權開始後無法更改期限,如需延長期限需要再次申請。

租賃授權/浮動租賃授權

■租賃授權

対象產品 2個月 3個月 6個月
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■租賃浮動授權

対象產品 2個月 3個月 6個月
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教育版價格


面向教職、研究人員和學生等教育相關使用者提供更加優惠的教育版價格。

教育版價格

產品名稱 教育版價格
地盤改良的設計計算 Ver.9 請洽業務人員

版本升級開發履歷


版本升級開發履歷

■版本升級、修訂（免費維修）主要內容一覽
舊版本修訂，復刻版公佈等情況請參考此處。

　地盤改良的設計計算 Ver.9
版本 發佈日期 主要升級內容
9.0.0 22/05/31
  1. 建築基準：淺層混合處理工法
    ・支援 虛擬沉箱的照査 ・支援 櫛型配置（※僅限虛擬沉箱）
    ・支援 考慮土壤液化對策基準外液化影響的計算
    ・支援 反映土壤液化判定結果的照査結果
  2. 淺層混合處理工法
    ・新增 可設定設計用荷重的力矩
  3. 支援 64bit

操作環境


操作環境

OS Windows 8 / 10 / 11
CPU 滿足操作系統的系統要求
所需記憶體(包含OS） 滿足操作系統的系統要求
所需磁碟空間 約100MB以上　（包括安裝時和執行時）
顯示器（畫面解析度） 1024×768以上
輸入數據副檔名 F4S
檔案輸出 HTML
支援F8輸出編輯工具：TXT、HTM、 PPF、DOC、 DOCX、PDF、 JTD、JTDC
與其他產品的聯動 ＜檔案連結＞擋土牆的設計・3D配筋

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示例圖片

▲主畫面

▲改良規格輸入畫面

▲計算條件畫面
（土壤液化對策基準）

▲格子配置
（土壤液化對策基準）

▲淺層混合處理工法

▲輸入沉陷評估

▲圓弧型滑動評估結果

▲列印預覽

１．適用範囲

可以根據哪些標準來設計?

可以根據以下為準的設計。

作為建築基準「根據建築物的改良地盤的設計及品築管理指針(日本建築中心)」
深層混合處理工法／淺層混合處理工法

作為土木基準「於陸上工程深層混合處理工法設計・施工手冊（土木研究中心）」
深層混合處理工法

作為土壤液化對策基準
「河川提防的土壤液化對策指南（土木研究所）」或「土壤液化對策工法設計・施工手冊（案）（土木研究書）」
深層混合處理工法


能對應格子配置、交錯配置嗎？

格子配置，只適用於建築標準及土壤液化對策標準。
交錯配置，只適用於土木工程基準。


淺層混合處理方法中，在不考慮一側應力的擴散的情況下可以評估嗎?

是可能的。不考慮的人請輸入n=0。

２．輸入

建築基準：深層混合處理的計算條件中，選擇的地板重量 包含/不包含 有怎樣的差異?

無論選擇哪一種都要考慮基礎地板重量。
包含 ： 設定包含基礎地板重量的值作為作用力。
不包含 ： 另外設定基礎地板重量。計算時被加到所有荷重情況的荷重。


「荷重」畫面的主動側・受動側土壓的基礎底面載荷載w，輸入什麼數據?

「荷重」畫面－荷重設定標籤－主動（被動）側土壓・水壓的嚮導圖所示，因為是改良體頭部(基礎底面)的負荷的輸入，請指定在改良體頭部以上的沙土重量等。
如果是主動側，輸入基礎底面以上的背面土砂重量，如果是被動側，輸入基礎底面以上的前面土砂重量。

３．計算

在建築標準中對水平力的評估、平時評估中，拉伸應力度的檢測不滿足時的應對是?？

可以用「改良地基的設計及品質管理實務要點(日本建築中心)Q&A集」所記載的方法進行再討論。
請在「想法」的畫面上打勾「如果經常的拉應力度檢查不能滿足的情況下用別的項目進行檢查」。但是，只在向加力方向搭接的情況下有效。

４．其他

「土壤液化對策工法設計、施工手冊(案)」，在哪裡可以得到?

可以在土木研究中心的複製服務獲取該資料。


「河川堤防土壤液化對策指南(土木研究所)」，在哪裡可以得到?

可以在國立研究開發法人 土木研究所 地質·地基研究小組 土質·震動隊的首頁下載。(2017/05/12)

 >> 支援頁面　地盤改良的設計計算　Ｑ＆Ａ（日文）

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