'03/10/28

１２．日比谷日活国際会館の潜函工事（２） 目次

この潜函工事では、沈下の時、面白い現象、すなわち沖積シルト層のすべり面が観測されたのである。下部の土を掘り取って行くと、前述の図-2に示したように30cm〜1ｍほどの沈下がおこる、これを急沈下と呼んでいるが、このとき周辺部に近い根切り面が盛り上がるが、その先端部は図-3に示すようにすべり面に沿ってナイフで切ったように盛り上がる。工事長であった大内二男博士はこの潜函工事全体で入念な観測を実施されたが、すべり面に対しては、沈下の前にすべり面の発生予想部分に予めパイプで石灰を地中に埋め込み石灰棒を作成しておき、そのずれを急沈下後に掘り出して観察された。その状況が写真-２、写真-３である。このすべり面先端の記録、石灰棒の記録を、綿密に位置だしをして重ね合わせすべり面を割り出したのが図-4である。

図-３	写真-２　　　　　　　　 写真-３ 破壊すべり面先端状況　　すべり面実測

このようにして、特定されたすべり面に対して既往の理論を比較したのが図-5である。図に見るようにテルツァーギの式ではあまり符合はせず、図のＰの位置に荷重中心があったとする星埜博士の式がよく適合した。

次いで、応力算定基準面を最初の沈下発生のときの根切り面に設定し、この面上に潜函外部の土の重量による荷重、潜函壁面より伝達される摩擦による荷重、刃型・支持版を介した潜函体の荷重（内部のこの面上の土の重量を含む）の三つの荷重による基準面下の地盤内に発生する応力を、この地盤を半無限弾性体として、ブーシネスクの算定式を用いてそれぞれ算定し、地盤内に存在する基準面下の内部応力（これは静止土圧として0.5をとるべきという説もあるので、静止土圧係数としては0.5と1.0のそれぞれについて行った）、それらを合成して第一回急沈下時の応力を求め、これによりモール円から主せん断応力とその方向を出し、各部の土のせん断抵抗力と相殺して描いたのが図-６である。図中点線の部分は応力が抵抗力を上回ったマイナスの値であり、実線は抵抗力が上回っている部分である。

図-４

図-５　処女すべり面発生機構図

図-６　Δτ（最大せん断応力−せん断抵抗力）分布図 （静止土圧係数＝1.0と仮定）

図中点線で示しているのが観測されたすべり面である。非常によく符合しているのが分かる。ここには示していないが、静止土圧係数0.5をとったものは全然符合しなかった。このすべり面に沿っての抵抗力のマイナスとプラスを計算すると0.46t/m、もっとも不利なすべり面（ほとんど観測すべり面の近傍）で−1.28t/mであり、バランスが失われ沈下が発生することが首肯された。

図-７　潜函沈下時における地盤の破壊機構

興味深かったのは、静止土圧を0.5としたのでは全く合わない事であった。私は、“土の身になってみれば”で述べた電車の中での体験ではないが、静止時には土圧は1.0であり、微小な変位があったときとなることはあっても、完全静止の状態の地中では1.0をとるのが、妥当なのではないかと思っている。

ともあれ、膨大な測定データの御蔭で種々の潜函時の挙動が理解されたことは貴重なことであった。すなわち日活国際会館の潜函沈下時の大まかな土の移動の状態は図-７のように考えられる。しかしこれはシルト質粘土での場合である。