地盤圧密（一次元解析）の検討｜e-logP法、Cc法、Mv法、即時沈下に対応

計算方法と適用範囲

このツールで計算できること

盛土・上載荷重・構造物荷重による地盤の圧密沈下量（最終沈下量）を、一次元圧密理論に基づきMv法・Cc法・Δe法で計算します。砂質土の即時沈下層（B.K.Hough図表による）にも対応し、計算範囲内の複数点で沈下量分布を求めます。

計算方法・使用式

• 地中応力増分Δσz: Boussinesqの弾性解によります。盛土（台形断面）・帯状荷重は無限帯状線荷重の弾性解（Flamant解）を載荷幅方向に数値積分（Simpson則）して求め、有限奥行きの構造物（矩形）荷重はNewmarkの隅角点公式（重ね合わせの原理）で求めます。
• Mv法: S = Σ mv・Δσz・H。体積圧縮係数mvは直接入力のほか、mv-logP曲線から応力増分区間の平均圧力における値をlog補間して自動算出できます。
• Cc法: S = Σ H・Cc/(1+e0)・log10((p0+Δσz)/p0)。圧密降伏応力Pcを直接入力し、載荷後も過圧密のままの区間は沈下量0とする簡易版です。
• Δe法: e-logP曲線から載荷前後の間隙比変化Δeを読み取り、S = Σ H・Δe/(1+e0) で求めます。
• 即時沈下層（砂質土）: B.K.Hough図表の土質区分に応じたe-logP曲線により、選択した手法によらず常にΔe法相当で算定し、各手法の合計沈下量に加算します。
• 有効土被り圧p0は、地下水位以下で水中単位体積重量を用いて層ごとに積み上げます。

入力と出力

入力: 計算範囲の全幅・計算ピッチ・地下水位、計算手法の選択（Mv法・Cc法・Δe法。複数選択可）、荷重条件（盛土の形状・単位体積重量、等分布上載荷重、構造物荷重の形状・位置）、地層構成（層ごとの層厚・単位体積重量・圧密層/即時沈下層の別、mv・Cc・Pc・e0またはe-logP/mv-logP曲線の読取り値）。

出力: 計算点ごとの最終沈下量の分布（手法別）と層ごとの沈下量の内訳、地中応力増分の分布、入力したe-logP・mv-logP曲線とB.K.Hough図表のグラフ。計算過程つきの帳票（計算書）を出力できます。

適用範囲・計算上の仮定

• 一次元圧密（鉛直方向のみ）の最終沈下量の計算です。側方変位・すべり破壊の検討は含みません。
• 沈下の時間的進行（圧密度・所要時間）の計算は行いません。最終沈下量のみを扱います。
• 地中応力は弾性解によります。地盤の成層・剛性差による応力再配分は考慮しません。
• 盛土は台形断面の帯状（奥行き無限）として扱います。構造物荷重は帯状または矩形（有限奥行き）を選択できます。
• Cc法は載荷後の応力が圧密降伏応力Pcを超える正規圧密域の沈下のみを見込みます。
• 二次圧密（クリープ）は含みません。

使用基準・参考文献・設計者が確認すべき事項

• Terzaghiの一次元圧密理論（Mv法・Cc法・Δe法は土質力学の標準的な取り扱い）。
• Boussinesq（1885）の弾性半無限体解、Newmarkの隅角点公式（矩形等分布荷重の影響係数）。
• B.K.Hough図表（砂質土の即時沈下の推定）。

土質定数（mv・Cc・Pc・e0・e-logP曲線）は圧密試験結果から設定してください。試験値がない場合の推定値は概算です。許容沈下量・残留沈下の管理値は構造物・事業ごとに異なるため、圧密促進工法や時間管理が必要な場合は、圧密時間の検討を別途行ってください。