注水および水中掘削は、新しい深基礎掘削方法であり、基礎の地下水と河川水が安定した連絡関係にある場合に、従来の坑外排水および坑内排水方法が実施できない問題を解決するために用いられる。深基礎注水および水中掘削の設計計算法を提案し、鋼矢板囲堰の深基礎工事と組み合わせて、注水および水中掘削方案を策定した。数値モデルを構築し、まず排水により乾燥地作業条件を形成して掘削し、再び注水して水中掘削を行い、水中で底盤コンクリートを打設し、再度排水を行う際の支保構造の応力および変形規則を研究し、注水高さの最適化を行った。結果は、まず排水により乾燥地作業条件を形成する際の最大排水深さは、掘削底盤の土体の流砂・管涌に対する安定性に依存し、掘削深さが2 mから7 mに増加すると、支保構造の水平変位が53.6%増加し、掘削底盤の塑性隆起量の最大値が徐々に59.0 mmまで増加することを示した。次に再注水による水中掘削では、注水高さを増やすことで掘削底盤土体の隆起変形および支保杭の水平変位を効果的に低減でき、臨界注水高さは9 mであり、この臨界値を超えると掘削底盤および支保杭の変形抑制効果は弱まる。底盤コンクリートの厚さはその浮力安定性および強度に依存し、鋼矢板の埋設深さは水中コンクリート打設後の再排水状況下での支保構造の全体安定性に依存する。

深基礎;鋼矢板;注水高さ;水中掘削;数値解析