擁壁に掛かる土圧とは?

ドボク模型プレゼン講座第10回が
日経コンストラクション2015年4月13日発行号に
掲載されました。

ドボク模型プレゼン講座10回

 

道路の脇にある「コンクリートの壁」のことを
土木の専門家は擁壁(ようへき)と呼んでいます。

静かにたたずんでいる壁ですが、
実は、後ろから土が押してくる力に
人知れず耐えているのです。

どんな力が働いているのか?を
実験で確かめてみましょう。

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パスタで土圧実験

直感で分かる防災模型実験です。
斜面が動く仕組みを見た目に分かりやすく説明します。
土質力学、土木工事の要点をイメージでつかみましょう!

コンクリートの壁(よう壁)の裏には土があります。
何気なく立っている壁ですが、
背面の土から押される力に耐えているのです。

では、どのような力がかかっているか?
「パスタで土圧実験」では、
パスタを使って、壁にかかっている力を説明します。

 

原案:斉藤

作成と解説:田邑

アーチ効果

粒の集まりでは、力が上手くかみ合うと、こんな風にアーチを作ることができます。

パスタ

粒粒の集まりでは、力が上手くかみ合うと、こんな風にアーチを作ることができます。1粒の直径よりも大きな空洞になります。アーチができると、上に荷重が載っても潰れません。
この模型の粒は、パスタの束を紙で巻いたものです。適度に軟らかいので、粒に力が働いていると、その部分が変形します。
力の伝わり方は、目に見えないですが、変形している箇所を調べると、力が加わっているのかが見えてきます。
パスタのアーチ、よく見てみると、アーチの周囲にも力が伝わっています。

模型製作:下田平
アーチの作成と紹介文:斉藤

10まもる君(擁壁にかかる力)

模型実験を使ったとある講習会の動画です。
10まもる君では、擁壁にかかっている力の説明をしています。

作成と説明:藤井

09トンネルにかかる偏った力

模型実験を使ったとある講習会の動画です。
09トンネルにかかる偏った力では、トンネルに偏った力(偏圧)が働いたときの
変形と対策方法について説明します。

作成と説明:藤井

土が崩れるのを守るコンクリートの壁

土が崩れるのを守るコンクリートの壁を「擁壁」といいます。
土が崩れる力に対して、コンクリートの壁は倒れないようにお相撲さんみたいに踏ん張ります。
「踏ん張る力の小さい」やせっぽっちの壁を「まもる君1号」、「踏ん張る力の大きい」太っちょの壁を「まもる君2号」としました。
その熾烈な戦いの様子を見てみましょう。
「頑張れ、まもる君!」
作成:藤井