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鉱山採石テクノロジ
認可取得サポート コンサルタントが行く! Vol.6

採掘計画・設計のミニ知識(3) 盛土設計

採石場で原石採掘をする際、必ず廃土、廃石、脱水ケーキが排出されますが、それらの処理のために必要となる「盛土設計」の主な留意点についてご紹介します。
今回は、基本的なポイントを設問形式で紹介していきますので、皆さんチャレンジしてみてください。

盛土設計の際に準拠しなければならない法律と留意点

○採石法に関しての問題です。

[設問1]
災害を防止するためには、慎重に埋立場所を選定し、適切な排水設備を設置しなければなりません。
では、堆積場を選定する際に十分考慮すべきポイントは何でしょうか?
   
[設問2]
堆積上に流入する沢水や山腹水を堆積場の下流に誘導するために水路を設けますが、どうしても谷を埋めて
堆積しなければならない時、場内水排除施設として設置しなければならないものは何でしょうか?

○森林法に関しての問題です。
林地開発の際、開発行為に伴う土砂の流出を防止するために留意すべきことについてお聞きします。

[設問3]
盛土材料は強度が必要ですが、使用してはいけない土は何でしょうか?
   
[設問4]
盛土の高さおよび小段の設置条件は何でしょうか?
   
[設問5]
盛土法面の勾配制限は何度でしょう?また、勾配制限を超える場合にしなけらばならないことは何でしょうか?
   
[設問6]
盛土表面にしなければならない保護はどのようなものでしょうか?

●盛土設計演習

[設問7]
以下にあげる4つの条件をクリアしながら、法面の勾配(35度以下)や高さ(15m以下)、直高5m毎に幅1m以上の小段設置などの森林法に基づき、下図のような地形の場合、どのような盛土設計が適切か考えてください。
〈条件〉 (1)図面上の赤線を法尻とする。
(2)盛土の高さは15mとする。
(3)盛土勾配は1:1.5とする。
(4)小段は幅1m、@高さ5mとする。
※地図上にマウスを重ねると答えがわかります。
 
堆積上の安定計算について

○設置する堆積場の安全性確保のために、法面勾配が35度になる場合に行う安定計算の規定に関する問題です。

[設問8]
堆積場の安定計算方法は、どのような方法で行うのでしょうか?
   
[設問9]
安全性の判定基準となる安全率を割り出す安定計算式はどのような式でしょうか?
   
[設問10]
安定計算で、盛土した土塊が滑らないための最低安全率はいくつでしょうか?
●盛土設計演習

次の図表は円弧すべりによる安定計算例です。

すべり面に沿って、土塊をすべらそうとする力
Ntanφ すべり面の摩擦抵抗
Cl 土塊の粘着力ですべりに抵抗する力

安定計算は表のようにすべり面上にある土塊を複数の小さなブロックに区切って、そのブロック毎にすべり力と抵抗力を計算してその総和の比を取って、安定度を計算するのもです。
実際の計算では、すべり面の円弧の半径を変えたり、中心点をずらしながら繰り返し計算して最も安全率が小さい場合でも1.2以下にならないことを確認します。

今回は設問形式で盛土設計についてご紹介してきましたが、お答えの方はいかがでしたでしょうか?
円弧すべり安定の検討は難しい計算となっていますが、実際の設計の際には専用の計算ソフトを使って実施するものです。ただし、ソフトに頼っていると計算間違いに気づかないということもありますので、基本的な原理や計算方法は覚えていただきたいと思いご紹介いたしました。

次回は新年になりますが、「緑化計画」のポイントをご紹介します。
※次回は2006年1月第2金曜日(13日)更新の予定です。
編集協力:株式会社協和コンサルタンツ
協和コンサルタンツは、コマツのパートナー企業です。
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