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杭の破壊形態 現象・破壊場所 概念図 基礎式・対処法
杭軸力による圧縮破壊 杭に作用する杭軸方向（通常鉛直）の荷重強度（軸力）が、杭の軸圧縮抵抗力に対し上回る場合に発生する。杭の断面積や圧縮強度が変化しないとき、杭と上部構造物の接する最上部で破壊する。 ・杭の強度増 ・杭の断面積増 周辺地盤沈下に伴う負の摩擦力による杭の圧縮破壊 杭の沈下に対し、周辺地盤の沈下が大きい場合、杭の外縁部に下向きに（杭を押し下げるように）働く軸力が発生し、杭自体の軸圧縮強度を上回る場合に杭が圧縮破壊を起こす。杭先端が沈下しない場合にはこの部分で破壊するが、通常は杭先端も少し沈下するので、先端より少し上部で圧縮破壊する。 ・ﾈｶﾞﾃｲﾌﾞﾌﾘｸｼｮﾝのカット ・Slip Layerの設置（アスファルト） 液状化による杭の曲げ破壊 地震時に液状化が発生すると、杭周辺部の液状化域では、水平方向に作用する力は地下水圧のみとなり、地盤の有効応力が例となるので地盤反力が零となる。このため、上部構造物に生じた水平慣性力による曲げモーメントが杭に発生し、液状化域の下部にモーメントの中心があり、ここでもっとも杭に作用するモーメントが最大となって、曲げ破壊する。 ・液状化対策用地盤改良 ・杭の曲げ抵抗増大（直径増・肉厚増） ・増し杭 地震水平慣性力によるせん断破壊 地震時には上部構造物に発生し、この水平慣性力が杭に伝わる、杭と上部構造物の接合強度がこの水平慣性力よりも小さいと、接合部にせん断破壊が発生する。 ・杭を上部構造物中に根入れ ・杭のせん断抵抗増 地震転倒モーメントによる引抜き 細高い構造物である鉄塔や煙突もしくは高層ビルにおいて、地震時にはこれら上部構造物に水平慣性力が発生するが、構造物の下端部の周りのモーメントが、構造物の自重によるモーメントより大きくなると、構造物は転倒する。杭基礎を採用したとき、転倒抵抗モーメントとして、杭周辺部に作用する摩擦力があり、これと上記自重によるモーメントの和が、下回るときに杭が引き抜かれる。 ・杭の長さ増 ・杭の直径増 杭の沈下 地盤と杭の相対沈下 杭の軸力 周面摩擦応力 地盤の沈下 地盤が沈下 杭が沈下 中立点 杭基礎 水平反力・曲げによる応力 杭基礎＋液状化 水平反力がなくなる分モーメントが増加 地盤 杭 杭 液状化 地盤 水平慣性力 せん断破壊
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