'04/6/15

１５．N_b値について 目次

地盤に荷重（正負の場合がある）を加えた場合、発生する現象はその地盤の材料学的性質との相対で発生することは前回の稿で述べたことだが、この現象を予測するのに便利な指標とすべきものに、R. B. Peck教授のN_b値を注目すべきと、小生は考えている。N_b値とは根切りの場合に提唱されたもので、次式で示されるものである。

Ａ点における沈下量（mm）

図-１

　　　N_b＝γH/S_ub

ここに、γ：根切り面上の地盤の平均単位体積重量 ，H：根切り深さ，S_ub：根切り面以下の地盤の平均非排水せん断強度

N_bは無次元の数である。しかし荷重に相当するγHの項と材料学的特性を示すS_ubの比で示された値であり、前述の現象を推定するのに適切と思われる指標である。

図-１は新大阪駅近傍の軟弱地盤掘削時に観測した二次元状態での土留め壁の外側地表面から−9 mの地点（図-２のA点）での土の移動(沈下)の量を測定したものである。

図-１の縦軸はN_b値を、横軸はA点の移動量そして図中の数字は掘削開始からの日数を示している。図を見ていただきたい。掘削の進

図-２

行にともなってN_b値も増大してゆくが、値が４を少し超えるまではA点は移動していない。（途中ちょっとずれた点がみられるが、その後０が続くのでこれは誤差であったと見られる）、７, ８，９の辺り、同じN_b値なのに時間経過で移動が見られるが、隣接部での掘削が進んだのでその影響が出たとも見られる。いずれにしろ、見ていただきたいのは、N_b値が4.2を超えたあたりから土の移動はN_b値とともにだんだん大きくなり、5.4を超えた点では大きなクリープを発生していることである。この段階ではまだ時間と共に収束の傾向を見ることはできるが、もう殆ど地盤は塑性状態であり、もう少しで崩壊をおこすことが見て取られる。

この場合、考慮しなければならないことは、このケースは二次元とみなされる連続して掘削される場合についてのものであり、通常は、長方形であったり、円形であったり周辺の拘束効果が考えられることである。

ここで、極限支持力とは地盤にプラスの荷重を加えた場合地盤が崩壊の現象を示す支持力、一方、掘削可能な地盤の極限深度とは掘削（マイナスの荷重）による地盤の崩壊現象を生ずる直前の掘削深度と考えれば、極限支持力と極限深度とは＋、−の関係にあるものと見られる。

粘土質地盤上の基礎の極限支持力については、周知のように、次のような関係式が提案されている。

Terzaghi
　　　　　　　　　連続基礎　　　       　 　　q_d = 5.7S_ub

　　　　　　円形または正方形基礎　　q_d＝ 7.4S_ub

　　　　　　長方形基礎　　　　　　　q_d＝ 5.7S_ub（１＋0.3B/L）

Wilson・Tschebotarioff

　　　　　　連続基礎　　　　　　　　q_d＝ 5.5 2S_ub（１＋0.3８D_f/B）

　　　　　　正方形基礎　　　　　　　q_d＝7.95S_ub

　　　　　　長方形基礎　　　　　　　　　q_d＝5.5 2 S_ub（１＋0.38D_f/B＋0.44 B/L）

　　　　　　ここに、B：基礎幅、L：基礎の長さ、D_f：基礎の根入れ深さ

N_b値は、N_b＝γH/S_ubであるから上記の式で右辺の S_ubを左辺に移したものに相当する。すなわち、連続基礎(二次元の場合)ではそれぞれ5.7または5.52だが、正方形の基礎では7.4または7.94に相当する。先ほどの図-1で N_b値5.5に近いところで地盤が塑性状態を示したことと符合する。

支持力の方は、実際の設計に当たっては安全率を考慮するのだが、奇妙なことに掘削においては平気で極限のN_b値にまで至らしめ、地盤の崩壊を招き、あまつさえ不可抗力などと称している。現象と結びつくこのような値を、技術者は一つの指標として用い現象の予測に活用しなければならないものと私は思っている。

次回は私が経験した実例とN_b値との関係を見てみたい。