ブログにこれまで何度も登場しているアースアンカーは,土中でアンカープレートが回転して開くことで,グラウトを使わなくとも引抜き抵抗力が生まれます。

アンカーが引っ張られたときの地盤の破壊形状が,その引抜き抵抗力に大きく影響します。

上の画像は,アンカープレート長さL=300 mm, 幅B=100 mmのアースアンカーを開いたまま砂地盤に設置した様子です。実験ではアンカーを設置した上にモルタル吹付で使う河砂を投入して引抜いています。

数値解析によってこの実験を再現することで,アースアンカーが地盤に与える影響をシミュレーションしてみます。

下記は,アンカー長さLの4倍の設置深さ約1.2mにアンカーを設置して引張った際の土粒子の変位状況です。水平に設置されたアンカーを引張ると,アンカーに近いところが大きく動き(赤),地表面まで影響を与えていることがわかります。

アースアンカー浅い深さ

続いて,モールクーロンの破壊基準にならってアンカーの引張りに伴って現れる地盤破壊形状を表します。

アンカーの面積よりかなり大きな範囲に影響を与えることがわかります。この破壊形状が現れるか現れないか,というときにアースアンカーの引抜き抵抗力はピークに達します。

アースアンカー地盤破壊

アースアンカー地盤破壊

続いて,アンカーをLの8倍,約2.4 mに設置した場合の一連の図が下記3枚になります。

設置深さが倍になると,持ち上げられる土くさびの大きさが変化します。設置深さが深いほうが,明らかに引抜き抵抗が大きくなりそうなことが視覚的にわかります。

アースアンカー地盤破壊

アンカー地盤破壊影響

アンカー地盤破壊形状

深さを変えると,地盤の破壊形状も変わります。

Lの12倍の3.6 m程度に設置すると,地盤の破壊形状がそれまでとまた変わってきます。

その状況については,また次回紹介します。