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鉄道基礎

e-pile next 支持力性状評価概要

鉄道構造物の設計諸元
(1) 適用範囲
鋼 管 径 φ400以下
拡翼径 杭径Dpの2.25倍以下
適用地盤(先端地盤) 砂質・礫質/粘土質
設計根入れ長 杭径 Dp
(2) 杭先端の鉛直地盤反力係数 (押込み側と引抜き側)
杭先端の鉛直地盤反力係数(ktv) 押込み側 ktv=5.0ρgkEd D-3/4
杭先端の鉛直地盤反力係数(ktv) 引抜き側 ktv=2.5ρgkEd D-3/4
ここに、
ktv 杭先端の鉛直地盤反力係数 (kN/m3)
ρgk 地盤反力係数に関する地盤修正係数 (短期:変動作用,偶発作用)ρgk=1.0
(長期:永久作用)     ρgk=0.5
Ed 地盤の変形係数の設計用値 (砂質土)Ed=2000N kN/㎡
(粘性土)Ed=4000N kN/㎡
Dw 拡翼外径 (m)
(3) 基準先端支持力
基準先端支持力(Rtk) Rtk= qtk At
基準先端支持力度(qtk) qtk=100N ≦6000 kN/m2 (N≦60)
先端のN 値の算出方法 杭先端から上方 1Dw,下方 3Dw の区間の平均N 値
ここに、
Rtk 杭の基準先端支持力 (kN)
Atk 杭先端の抵抗面積 (㎡)
qtk 基準先端支持力度 (kN/㎡)
(4) 基礎先端引抜き抵抗力
基礎先端引抜き抵抗力(Ruk) Ruk=π・Dw(Σγi・li+γ・H/2)・H・β・tanφ
ここに、
Ruk 先端羽根部の基準先端引抜き抵抗力 (kN)
Dw 杭先端羽根部の外径 (m)
γi 支持層より上面で地表面からi番目の土の有効単位体積重量 (kN/m3)
li 支持層より上面で地表面からi番目の層の厚さ (m)
β 引抜き係数、せん断破壊面の係数を表し、せん断破壊域の広がる範囲の内部摩擦角φに応じて表1の値を適用する
φ せん断破壊域の拡がる範囲の内部摩擦角 (度)
φ=1.85(N/(σv’/100+0.7))0.6+26
σv’ 有効上載圧
H せん断破壊域の広がる高さで支持層への根入れ長(上限値はDw)とする支持層への根入れ長 Dp~Dw
γ 支持層の土の有効単位体積重量 (kN/m3)
表1 内部摩擦角φ(度)と引抜き係数βの関係
内部摩擦角φ(度) 引抜き係数 β 内部摩擦角φ(度) 引抜き係数 β
30 1.48 38 2.89
31 1.61 39 3.14
32 1.75 40 3.38
33 1.89 41 3.77
34 2.02 42 4.16
35 2.16 43 4.55
36 2.40 44 4.93
36 2.40 44 4.93
37 2.65 45以上 5.30
(5) 基準周面支持力
基準周面支持力(Rfk)
押込み側
Rfk=γfk UΔℓ
基準周面支持力(Rfk)
引抜き側
Rfk=0.7γfk UΔℓ
基準周面支持力度(γfk)
押込み側 引抜き側
γfk=2.5N ≦100 kN/m2 (砂質土、礫質土)
γfk=5 N ≦100 kN/m2 (粘性土)
γfk=0.3C ≦100 kN/m2 (粘性土)
ここに、
Rfk 基準周面支持力 (kN)
γfk 基準周面支持力度 (kN/m2)
U 杭の周長 (m)
Δℓ 基準周面支持力を算定する区間の長さ (m)
C 粘着力 (kN/m2)
【参考図書】

東日本旅客鉄道株式会社 鉄道構造物等設計標準(基礎構造物)[平成24年1月版]
構造技術センター編 設計マニュアル

【ご注意】

本設計諸元は、東日本旅客鉄道 構造技術センター様におきまして、弊社より提出した実験データを基に支持力性能を定めていただいたものです。採用にあたりましては必ず弊社までお問い合わせください。

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