集水桝と側溝の構造計算










集水桝と側溝の構造計算のお助けワンポイント情報

側溝の構造計算についての留意点、安定計算を行うとき活荷重はどうする?

水路工は、崩壊地帯の斜面が流水により侵食されないように設置しなければなりません。周辺の流水が集まりやすいよう、地盤を十分に掘り込んで設置します。 暗渠工は、斜面の安定に対して悪影響を及ぼす恐れのある地下水を排除するために設けます。多孔管や透水性の高い栗石、そだ等を地下に埋め込み、湿潤な所や湧水の生じる所等の地下水をもっとも容易に排除できるように配慮し、地山の不透水層の上部に設置します。

側溝の構造計算についての留意点は、 本体、側壁部、梁部に作用する輪荷重については、輪荷重を等分布荷重に換算して計算を行います。 底版部については、コンクリートが一体化されるため底版反力は、車両の片側全部の輪荷重が車両長さあたりに均等に作用するものとし、 反力は基礎コンクリート全幅で受け持つものとして計算します。

輪荷重は、後輪一輪として計算します。
側壁に作用する輪荷重については、荷重強度、曲げモーメント、せん断力は、車両の片側の後輪 二軸による輪荷重が、 側溝長さあたりに作用する帯荷重と考え、等分布荷重に換算して計算します。

側溝の安定計算を行う場合には、次の項目について、設計条件を設定する必要があります。鉄筋コンクリートは設計基準強度と許容曲げ圧縮応力度と許容せん断応力度、鉄筋は許容引張応力度と許容引張応力度とヤング係数比、無筋コンクリートは設計基準強度と許容曲げ引張応力度の設計条件を設定します。また、コンクリートの単位容積重量、土の単位容積重量、土の内部摩擦角、壁面と土との間の壁面摩擦角、クーロンの主働土圧係数、雪荷重、活荷重、衝撃係数についても設計条件を設定します。
許容応力度は、道路橋示方書・同解説Ⅲコンクリート橋編に準拠して、設定しますが、通常は、輪荷重の作用頻度が少ないことを考慮して 1.50 倍の割増を行います。

側溝の安定計算を行う場合の活荷重については、 側溝に作用する活荷重は、車両制限令に定める総重量 25 トントラックとします。 側溝は道路端の路肩に設置されるものなので、車両は側溝上や側溝に隣接して走行することは少なく、 一時待避などの場合にだけ低速で走行するものとします。

集水ますの算定式はこのように決定されています

集水ますの設置間隔についての、重要な項目です。
集水ますは、標準図集によるものを原則とするが、どろ溜深さは、50cm とする。
設置間隔は次式によって算定し、最小間隔 5m、最大間隔 30m で、5m 単位とする。
 Ls = γ×Q×(1-e)/q = 3.6×10^6×γ×Q×(1-e)/(C×r×W)
  Ls:集水ます間隔 (m)
  γ :落下率
  Q :満流流量(m3/sec)
  q :雨水流出量(m3/sec)
  C :流出係数
  r :平均降雨強度(mm/h)
  W :集水幅 (m)
  e :余裕率 (1割とする)

参考文献:「道路土工要綱」

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