広域を対象とした3次元有限要素モデルに、ボーリング孔のような小さな構造物をメッシュに組み込むことは現実的には困難です。これを仮想ドレーンモデルが解決します。

地下水排除工の効果確認

事前に3次元地質モデルを作成しておき、これを反映した3次元有限要素モデルを構成し浸透流解析を実施します。地下水排除工施工前の地下水位との比較で各地質の透水性を同定したのち、地下水排除工をモデルに組み込み、この存在による地下水位の低下効果を推定します。

排水構造を最適化するためには、設置位置やボーリングの数などを変化させ検討する必要がありますが、一般的な方法では、変更案に合わせて解析メッシュを修正する必要があり、多くの時間と労力を要します。 これに対し、仮想ドレーンモデルでは、メッシュを修正することなく、仮想集水ボーリングの位置や本数を変更するだけでよく、集水ボーリングの効果を最適化するための試算を容易に行うことができます。

仮想ドレーンモデルを用いた浸透流解析

仮想ドレーンモデルでは、地下水排除工をメッシュ化せず、要素内を通過するボーリング孔などの湧水量を次式でもとめます。これにより、自由に地下水排除工を解析モデルに組み込むことができます。