地盤破壊（円弧すべり）の検討｜盛土等規制法、道路土工指針に対応

計算方法と適用範囲

このツールで計算できること

修正フェレニウス法（簡易分割法・全応力法）による円弧すべりの安定計算を行います。任意形状の地層パーツを組み合わせて断面をモデル化し、トライアル格子内の各中心点・各半径のすべり円を総当たりで探索して、臨界すべり円（最小安全率の円）と安全率を求めます。常時・地震時（震度法）に対応します。

計算方法・使用式

• 安全率: FS = Σ[c・l + (W・cosα − kh・W・sinα)・tanφ] / Σ[W・sinα + kh・W・cosα]。スライス分割による修正フェレニウス法で、常時はkh=0として同一式で扱います。
• スライス重量W: 地表面からすべり面までを、地下水位より上は湿潤単位体積重量γt、下は飽和単位体積重量γsatで積分して求めます。
• すべり面のパラメータ: l = b/cosα（bはスライス幅）、αはすべり円の弧上でのスライス底面の傾斜角です。
• 臨界円の探索: トライアル格子の各中心点について半径を指定ピッチで変えながら安全率を計算し、全体の最小安全率の円を臨界円とします。ネバーカットライン（すべり面が切ってはならない線）を設定すると、それを切る円は除外されます。
• 土質定数は全応力法のc・φ（地層パーツごと）を用います。

入力と出力

入力: 検討ケース（常時/地震時）・設計水平震度kh・許容安全率・半径ピッチ・スライス幅、地層パーツ（頂点座標とc・φ・γt・γsatのセット。複数パーツの重ね合わせで断面を表現）、地下水位線・ネバーカットライン、トライアル格子（原点・ピッチ・格子数）。

出力: 臨界すべり円（中心座標・半径）と最小安全率、許容安全率との比較、スライスごとの計算値、断面図上でのすべり円・探索過程の表示。計算過程つきの帳票（計算書）を出力できます。計算はすべてブラウザ内（Web Worker）で実行されます。

適用範囲・計算上の仮定

• 円弧すべり・スライス間力を考慮しない簡易分割法（修正フェレニウス法）です。ビショップ法などスライス間力を考慮する方法や、複合すべり面・非円弧すべりには対応しません。
• 全応力法です。地下水位以下は飽和単位体積重量で重量を評価しますが、間隙水圧を有効応力として控除する計算（有効応力法）は行いません。土質定数には全応力法のc・φを与えてください。
• 2次元断面（奥行き1m）の計算です。
• 臨界円の精度はトライアル格子の範囲・ピッチと半径ピッチに依存します。最小安全率の円が格子の端に位置する場合は、格子を広げて再計算してください。
• 上載荷重・盛土荷重は地層パーツとして形状でモデル化してください（等分布荷重の直接入力はありません）。

使用基準・参考文献・設計者が確認すべき事項

• 修正フェレニウス法（簡易分割法）: 道路土工 盛土工指針・切土工・斜面安定工指針、盛土等防災マニュアルの解説など、国内の斜面安定検討で標準的に用いられる手法。

採用する許容安全率（常時1.5、地震時1.0など）は事業・基準により異なります。設計水平震度、地層境界・地下水位の設定、土質定数（c・φ・γ）の代表性、最小スライス数・探索範囲の妥当性は、設計者が別途確認してください。