| 盛土・地すべり等の３次元安定解析 |
探索型3次元Janbu法の解析事例
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盛土規制法の技術基準である『盛土等防災マニュアルの解説』 では、大規模な盛土に関しては３次元安定解析を行うことを推奨しています。３次元安定解析は、盛土の３次元形状や、滑動崩落時の側面効果等も見込めるため、順計算で盛土の安定性を評価できる唯一の方法です。 |
◆盛土等防災マニュアル(p.15）：大規模な盛土
大規模な盛土は、2次元の安定計算に加え、３次元の変形解析や浸透流解析等により多角的に検証を行うことが望ましい。
◆間隙水圧の考え方（ｐ.189-190）：過剰間隙水圧
地震時に盛土や基礎地盤の液状化により、過剰間隙水圧の発生が懸念される盛土の場合は、土質試験あるいは動的強度試験を実施し過剰間隙水圧を求めることを原則とする。→技術基準で「原則とする」とされているものは、実際にはほとんど使わることがありません。別の合理的かつ簡易な推定法が必要です。
渓流盛土等における間隙水圧の考え方
（3次元浸透流解析ではなくp.190の表の考え方が用いられると思います）
◆３次元安定計算法（ｐ.216）：側面効果、水平震度
・３次元安定計算法は、三次元形状及び側面効果等も見込めるため、より実現象に即したシミュレーションが可能である。→地震時の変動は側面効果が支配的ですが、２次元計算では側面効果が考慮できないため、実現象に即した評価が不可能です。
・３次元安定計算に用いる水平震度は標準化されていない。→福島第一原子力発電所の地上送電線鉄塔（夜ノ森線No.27鉄塔）を倒壊させ、全電源喪失を引き起こした滑動崩落は、揺れのピークからかなり時間が経過してから崩壊しているため、過剰間隙水圧が発生するタイプの盛土では、設計震度を見込む必要はありません(kh=0)。
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| 解析費用（目安） |
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3次元安定解析（極限平衡法）
（１）過剰間隙水圧を考慮しなくてよい探索型3次元ヤンブ法：30万円〜見積/ケース（盛土規制法の新設盛土申請業務の大半はこれだと思います）
新設盛土の申請業務の場合、過剰間隙水圧が発生しないように排水計画を立てるはずなので、こちらのカテゴリーに入ります。モデルデータがどこまで作成されているかにより費用が異なります。
（２）過剰間隙水圧を考慮する探索型3次元ヤンブ法：100万円〜見積/ケース
既存盛土の場合、変動予測をするには地震時に過剰間隙水圧が発生することを考慮する必要があります。この方法でやれば「本当の変動予測」になりますが、第二次スクリーニングでこの方法が採用されたことは殆どありません。
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（３）3次元変形解析（有限要素法）：50万円〜見積/ケース
変形量を出しても意味がないので、せん断強度低減法（ＳＳＲ）により安全率に換算して評価します。危険度/安定度評価は安全率でなされるので、本質的にFEMで解析する意味はありません。
（４）3次元浸透流解析（有限要素法）：50万円〜見積/ケース
3次元浸透流解析が必要となるようなケースは盛土規制法の新設盛土申請業務ではないと思います。盛土内の地下水の多くはパイプ流ですが、浸透流解析では間隙流（マトリックス流）しか扱えないので制度の高い解析は不可能です。『盛土等防災マニュアルの解説』p.190記載の上記の表に基づいて、盛土高の1/3〜1/2が用いられるはずです。
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※解析モデルをどの程度創りこんで提供されるかにより費用は、上記よりも高価になる場合も、安価になる場合もあります。
※確率解析（性能設計レベル１）の場合、50％増となります。
※（１）（２）は３次元極限平衡法（LEM；安全率の計算)の解析費用です。（３）（４）は３次元有限要素法（FEM；変形量の計算)の解析費用です。 |
| 盛土の地震時 3次元安定計算参考となる文献 |
盛り土の3次元安定計算について書いた論文(太田英将)、2022
福島第一原発を襲った土砂災害
〜夜の森線No.27鉄塔を倒壊させた盛土地すべり〜
https://ohta-geo.co.jp/cms/wp-content/uploads/paper-2022-forest.pdf
盛り土の3次元安定計算についての講演要旨(太田英将、廣野一道)、2021
福島第一原発の全電源喪失の原因となった盛土崩壊の検証
https://ohta-geo.co.jp/cms/wp-content/uploads/paper-20210916-2.pdf
表層崩壊で3次元安定計算を用いた事例(太田英将、美馬健二、川浪聖志)、2022
CIM時代の3D急傾斜地調査・解析方法
https://ohta-geo.co.jp/cms/wp-content/uploads/paper-20220928.pdf
既存地すべり跡から地質別の強度設定を逆算し新たな地形改変の安定性を評価
西岡 孝尚, 渡邊 浩幸, 太田 英将, 小森 和弘, 釜井 俊孝（2022）
砂岩泥岩互層（付加体）の道路切土に伴う初生地すべりの調査と評価
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jgs/17/3/17_373/_article/-char/ja |
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