砂防堰堤設計計算

「砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編)解説(平成28年4月)、「土石流・流木対策設計技術指針解説(平成28年4月)、砂防・地すべり技術センター、その他各種文献に準拠し、不透過型、透過型、部分透過型の砂防堰堤の設計計算を行います。

堰堤高15m未満(ローダム)及び15m以上(ハイダム)の構造に適用し、設計流量、水通しの設計、安定計算、袖部設計、水叩き、側壁、流木捕捉工を計算します。

既設堰堤の嵩上げ・腹付けについて、対応する方法を記述しました。文書はこちら

主なバージョンアップ項目

Ver.11

平成31年4月3日付で一般財団法人 砂防・地すべり技術センターより公開された「砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編)および土石流・流木対策設計技術指針に基づく計画・設計事例の解説 <第3版>」に記載された「ケース5:流木整備率のみが100%を下回る渓流の最下流に設置された既設不透過型砂防堰堤における流木対策」に準拠した機能を追加しました。

第2版では越流部のみとされていましたが、第3版では非越流部の安定計算において、荷重ケースが全9ケース追加されています

非越流部の計算ケース

断面 照査位置 荷重ケース
断面(1) 土石流の水深と袖部の高さが一致する断面 土石流時
土石流捕捉後の湛水時
洪水時
断面(2) 袖小口の断面 土石流時
土石流捕捉後の湛水時
洪水時
断面(3) 袖部の高さと付属施設の高さが一致する断面 土石流時
土石流捕捉後の湛水時
洪水時

流木整備率のみが100%を下回る渓流の最下流に設置された既設不透過型砂防堰堤における流木対策 非越流部の出力例

側壁の設計1

側壁の設計2

Ver.10

平成29年9月1日付で一般財団法人 砂防・地すべり技術センターより「砂防基本計画策定指針および土石流・流木対策設計技術指針に基づく計画・設計事例の解説(第2版)」が公開され、さらに、平成29年10月20日付で「既設の不透過型砂防堰堤の水通しに流木を捕捉するための付属施設を設置する場合」の事務連絡がなされたことに伴い、以下の機能追加を実施しました。

水通しの設計

水通しの設計2

(バージョン番号はVer.6→Ver.10となりました)

新旧指針比較表はこちら

非越流部2断面同時計算

非越流部の安定計算において、いずれか厳しい方を採用できるよう、「袖小口の断面」と「土石流の水深と袖部の高さが一致する断面」の2断面同時計算を可能としました。

画面例

部分透過型の水叩き

    部分透過型の水叩きの設計において、

  • (1)整備率100%でない場合:「洪水時」と「土石流時」の同時計算
  • (2)整備率100%の場合  :「洪水時」計算
  • の選択を可能にしました。

画面例

トライアル計算部の詳細表示

トライアル計算している箇所において、決定値の前後の数値を示すことで、わかりやすくしました。

既設の不透過型砂防堰堤の水通しに流木を捕捉するための付属施設を設置する場合

平成29年10月20日付の事務連絡に伴い、以下に対応しました。

  • 付属施設の高さ・間隔
  • 砂防堰堤の安定性(土石流時、土石流捕捉後の湛水時、洪水時の3タイプ)
  • 付属施設の安定性
出力例1

透過部の高さ間隔

出力例2

砂防堰堤結果一覧

出力例3

付属施設安定性

製品特長

プログラムの詳細

水通しの設計

  • 土砂含有を考慮した流量、土石流ピーク流量を計算します。
  • 降雨強度を24時間雨量から算出する場合および設計地区の降雨強度式を採用する場合の計算が可能です。
  • 設計流量(土砂含有を考慮した流量・土石流ピーク流量)の数値を指定の桁に丸めることが可能です。
  • 透過型の開口部の設定において、渓流横断を土石流が流下するときの流れの幅Bdaをマニング型の流速式と連続式から計算します。
  • 土石流ピーク流量に対する越流水深は、マニング型の流速式と連続式から計算します。
  • 土砂含有を考慮した流量に対する越流水深は、せきの公式からトライアル計算します。
  • 不透過型の場合は、余裕高を計算します。
  • 最大礫径を考慮し、水通しの設計を行います。
  • 水通し高さの決定根拠を出力します。
  • 土石流ピーク流量または最大礫径に対して、袖部を含めた断面で対応する場合の水通しの設計が可能です。
  • 土石流・流木処理計画を満足する(整備率 100%)渓流の最下流の堰堤においては、水通し部の設計水深を「土砂含有を考慮した流量」(洪水時)を対象として定めることが可能です。
水通しの設計

水通しの設計2

安定計算

  • 越流部、非越流部の安定計算が可能です。
  • 透過型、部分透過型の越流部は鋼材の傾きを指定可能です。
  • 下流のり勾配の上限値を計算できます。
  • 上下流のり勾配と堤体断面積結果一覧表を表示できます。この表は安定性を満足し堤体断面積が最小となる最適断面も表示できるので、設計断面を指定するのに役立ちます。
  • 荷重ケースを選択することにより、副堰堤の計算が可能です。
  • 土石流の流速と水深は、マニング型の流速式と連続式から計算しグラフも表示します。
  • 非越流部は、袖部を上流側に拡げた場合の形状に対応しています。
  • 基礎地盤の種類は、「現場技術者のための砂防・地すべり・がけ崩れ・雪崩防止工事ポケットブック 2001年 5月山海堂」あるいは「改訂版 砂防設計公式集(マニュアル) 昭和61年5月 社団法人 全国治水砂防協会」が選択可能です。
  • 数値を丸めた計算が可能ですので、電卓による検算が容易です。

 

安定計算1

安定計算2

袖部の設計

  • 袖部の破壊に対する構造計算において、礫の衝撃力と流木の衝撃力を比較して大きい方を外力とします。
  • 計算ブロック数は10まで対応可能です。
  • 無筋コンクリート構造計算の結果がOUTの場合には鉄筋補強の計算が可能です。
  • 必要鉄筋量の計算、付着応力度の検討、コンクリートに働くせん断応力度の検討、鉄筋の堤体への定着長の計算を行います。

 

袖部の設計

側壁の設計

  • 「道路土工 擁壁工指針」(平成24年7月)および「道路土工 擁壁工指針」(平成11年3月)に準拠した安定照査が可能です。
  • 躯体の形状は、「重力式」、「もたれ式」に対応しています。
  • 裏込土形状の任意入力が可能です。
  • 切土部土圧の設定が可能です。

 

側壁の設計1

側壁の設計2

対応基準

  • 「砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編) 解説」(平成28年4月) 国土交通省 国土技術政策総合研究所
  • 「土石流・流木対策設計技術指針 解説」(平成28年4月) 国土交通省 国土技術政策総合研究所
  • 「砂防基本計画策定指針(土石流・流木対策編)および土石流・流木対策設計技術指針に基づく計画・設計事例の解説<第3版>」 (平成31年4月3日) 一般財団法人 砂防・地すべり技術センター
  • 「土石流・流木対策設計指針の一部変更と留意事項について」(平成25年3月29日) 国土交通省 国土技術政策総合研究所
  • 「道路土工 擁壁工指針」(平成24年7月) 日本道路協会

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価 格(税込)

  • ●「砂防堰堤計算Club¥220,000/年

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カタログ・デモ版/お問合せ

資料ダウンロード

砂防堰堤設計計算出力例[PDF:660KB]

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