せん断強度
せん断強度は、土がずれて崩れようとする力に抵抗する強さのことです。土の粒どうしのかみ合わせ (内部摩擦) と、粘り気による結びつき (粘着力) から生まれます。この強さが高いほど斜面や盛土が崩れにくくなるため、盛土材料にはせん断強度の高い土が望まれます。
セクション別の図解
十分なせん断強度をもつ安定した盛土と、強度が足りずにすべり破壊を起こした盛土が、左右で対比されています。
盛土は完成後に車や建物の重みを受け続けるため、土がずれて崩れない強さが欠かせません。せん断強度が高い土で締め固めると、斜面 (法面) が安定し、すべり破壊 (土がすべり面に沿って崩れる現象) を防げます。逆に強度の低い土や締固め不足の盛土は、雨で水を含むと強度が下がり、崩壊につながります。だからせん断強度は、盛土材料に望まれる基本条件の一つです。
左に砂質土、右に粘性土を置き、砂は粒のかみ合わせ、粘土は粒どうしの粘りで、それぞれずれに抵抗するしくみが対比されています。
同じせん断強度でも、強さの源は土によって変わります。砂質土は粒が大きくかみ合うため内部摩擦が中心で、締め固めるほど強くなります。粘性土は粒が細かく、水分による粘着力が中心です。このため砂質土は水はけがよく安定しやすく、粘性土は水を含むと粘着力が下がって弱くなりやすい違いがあります。盛土ではこの性質をふまえて材料や締固めを選びます。
土の中に想定したすべり面で、ずらそうとする力と、それに逆らう摩擦力・粘着力が矢印で向かい合っている様子が示されています。
土がずれるとき、ある面 (すべり面) に沿って一方がずれ動きます。これに抵抗する力が、面に働く粘着力と、面を押さえつける垂直の力に比例する摩擦力の合計です。つまり、上に乗る重みが大きいほど摩擦が増えて強くなり、粒どうしが粘る土ほど粘着力で強くなります。この関係を使って、盛土や斜面が安全かどうかを計算で確かめます。
関連用語
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