日本地形、地質、氣象等條件嚴峻，經常遭受自然災害。 另外，靜岡縣7月發生了大規模土石流，造成了巨大損失。 衷心表示哀悼和慰問，並祈禱早日恢復正常。 作為土木工程的從業者，我再次體會到了設計・分析等的重要性。

大約半個世紀以來，用於地基領域的FEM地基分析作為解決地基變形、斜面穩定、液化、滲流、近接施工等問題的工具，模擬了許多複雜的模型。 此外，當在實驗室中難以重現實際現象或需要巨額成本時，FEM地面分析可以預測各種現象，可視化變形和應力，以及在掌握複雜的地基等的行為機制等方面做出了巨大的貢獻。

但是，由於FEM地基分析需要用到複雜的支配方程式，而且程序的實施過程幾乎都是黑箱操作，所以很多人都不擅長。 在FEM地基分析所使用的地基常數方面，相對於數十~數百平方公尺的分析範圍，土質樣品只有幾個拳頭大小，而且受費用、天數等限制，數量很難增加。

儘管如此，FEM地基解析的應用範圍越來越廣，解析程式不斷升級，輸入地基常數的文獻等也在不斷充實，實際工作中實施FEM地基解析的數量也在逐年增加。

本欄目介紹根據FEM地基解析程式「Geo Engineer's Studio Ver.2」，考慮到在實務中的應用的解析例子。

本程式是以平面應變分析、軸對稱分析為對象，透過靜態全應力法進行地基應力~變形分析的2D彈塑性地基分析程式。

作為主要的適用範圍，可以用於以下的討論。

• 地基應力・變形分析
• 地基與結構物的相互作用的探討
• 水壓變動對地基影響的研究
• 挖掘隧道時地基影響・施工研究分析
• 擋土牆的彈塑性分析
• 地震時堤壩液化的影響分析

另外，作為特徵

• 可以進行考慮步驟的分析
• 邊界條件可以定義roller・固定・強制位移
• 元件模型是
  ・平面應變、軸對稱、梁、桿、彈簧元件等
• 地基模型是
  ・ 彈性、非線性、MC、彈塑性、液化模型M
  ・No-Tension、梁元素的M-φ模型等
• 可考慮的負荷是
  ・ 集中、等分佈負荷、強制位移
• 配備自動網狀功能等，可以對應多種解析模型。

由於殘土臨時放置，豎壁腿部彎曲力矩增加了約72%，RC擋土牆位置偏移了約8mm。

本次研究案例分析了盾構隧道挖掘對周圍地面沉降的影響。 這是一個分析（2D）盾構挖掘過程中對地面影響的示例，挖掘直徑為6m。

・ 地表鉛直沉降量= 10mm
・ 結果是盾構挖掘面頂部下沉量為16mm，判斷對周圍地面的影響不小。

本案例是對填方坡面下水位上升時的變形·作用力進行解析（2D）的案例。

可以看出變形集中在填方下部分的土層。

本次研究是地下設置BOX的2級地震時「應答震度法」的變形和作用力分析（2D）的示例。

作用在BOX上的應力計算結果中，顯示了M（力矩）圖（上圖↑）。

這是在評價既有河川堤防的耐震穩定性時使用FEM地基分析的事例。 具體來說是，「H19.3河流結構物的耐震性能照査指南（案）、該解說」及「H28.3河流結構物的耐震性能照査指南」國土交通省河流局治水科基礎地基的FEM自重變形解析（2D）（計算液化引起的沉降量）。

解析中進行「等級2（1）液化前→（2）液化時→（3）體積壓縮時」的步驟解析，透過解析求出「液化引起的自重變形量」。

本堤防因2級地震發生液化的可能性較大，而且預計堤體下側土層將發生液化。 另外，由於液化引起的堤體下沉量接近洪水時的水位，因此判斷該堤壩在耐震方面存在問題。

因此，FEM地基分析可以應用於多種結構，也可以用於分析與RC結構的復合結構。 另外，可視化圖表豐富，變位和應力分佈也可以用彩色圖確認。

「Geo Engineer's Studio Ver.2」作為地基領域的FEM分析工具，應用領域廣、計算穩定、操作簡單易懂。 可靈活運用於解決業務中的各種問題。