EPSとゴムチップの有効利用による擁壁構造物の土圧軽減モデルの構築

• Project/Area Number: 16760400
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Geotechnical engineering
• Research Institution: Independent Administrative Institution Port and Airport Research Institute
• Principal Investigator: HEMANTA Hazarika (HAZARIKA Hemanta) 独立行政法人港湾空港技術研究所, 地盤・構造部, 研究官 (00311043)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 一面せん断試験 / 発砲スチロール(EPS) / 現場実験 / 相互作用モデル / インターフェイス / 数値モデル / 擁壁構造物 / ゴムチップ

Research Abstract

本研究課題の実績は以下のとおりである。
1.擁壁背面に変形を許容する緩衝材(EPSとゴムチップ)を挟むことで、擁壁に作用する土圧を軽減させられるという理論を実物大実験にて検証するため野外(現場)実験を行った。この実験では擁壁土圧の軽減効果を明確にするとともに透水性の高いゴムチップの排水面からの有用性も検討した。実験結果から、EPS単体の場合とEPSと排水機能を有するタイヤチップのバイブリッド体の場合を比較したところ,共に砂地盤の裏込め材に比べて静的荷重の軽減効果に貢献できることが明らかになった.しかし、バイブリッド体の場合EPS単独に比べて軽減率が若干高くなることが分かった。従って、EPSの裏にゴムチップを用いる効果は主に以下の3点が上げられる:(1)荷重軽減効果(2)排水効果(3)廃タイヤなどの廃棄物の有効利用。本実験の結果は2005年11月に福岡で行われた人工地盤材料の利用技術に関するシンポジウムで発表した。
2.昨年開発した「構造物-EPS-ゴムチップ-土」システムの相互作用を考慮したHybrid Interfaceモデルを用いて上記の現場実験の解析を行った結果、土圧軽減とその現象の説明をすることができた。数値解析モデルの解析結果は2005年6月イタリアで行われた地盤力学の数値解析に関する国際会議(IACMAG-2005)で発表した。
3.さらに、設計パラメータを決定するため、昨年につづき、改良型せん断箱を利用してHybrid Interface (EPS-ゴムチップ、EPS-コンクリートおよびゴムチップ-土)のせん断試験を行なった。実験の一部の結果は2005年7月に函館で開催された第40回地盤工学研究発表会に発表した。実験全体のとりまとめた結果は、2006年1月に宇市部で行なわれる粒状地盤材料の力学と工学に関す国際シンポジウム(IS-Yamaguchi 2006)に発表予定である。

Research Products

• [Journal Article] Scrap Tire chips as a Geomaterial to Improve Performance of Structures (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kohama, E., Suzuki, Y.
  • Journal Title: 5th International Congress on Environmental Geotechnics, Wales, UK (印刷中)
• [Journal Article] Frictional Characteristics of Tire Derived Granular Materials (2006)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T., Kikuchi, Y., Yasuhara, K., Murakami, S., Takeichi, H., Karmokar, A.K., Kishida, T., Mitarai, Y.
  • Journal Title: International Symposium on Geomechanics and Geotechnics of Particulate Media (IS-Yamaguchi 06) (印刷中)
• [Journal Article] A Soil-structure Interaction Model with Multiple Participating Components (2005)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Proceedings of the 11^<th> International Conference on International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics(IACMAG), June 2005, Torino, Italy Vol.2 Pages: 659-666
• [Journal Article] An Interaction Model for Seismic Stability Analysis of Caisson Type Structure (2005)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: International Symposium on Frontiers in Offshore Geomechanic(ISFOG), Perth, Australia. Pages: 577-582
• [Journal Article] Direct Shear Testing on Highly Granular and Compressible Materials (2005)
  • Author(s): Karmakar, A., Hazarika, H., 武市 秀雄, 安原 一哉
  • Journal Title: 第40回地盤工学会研究発表会、函館 Vol.3 Pages: 641-642
• [Journal Article] Rigid Retaining Structure with Artificial and Recycled Geomaterials as Sandwiched Cushion (2005)
  • Author(s): Hazarika, H., 菅野高弘, 安井 健作, 前 育弘, 江尻 暁
  • Journal Title: 人工地盤材料の利用技術に関するシンポジウム、福岡 Pages: 77-82
• [Journal Article] Stress-strain Modeling of EPS Geofoam for its Large-strain Applications (2005)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Geotextiles and Geomembranes Vol.24, No.2 Pages: 79-90
• [Journal Article] Model Shear Test for Evaluating Frictional Charactersitics of Tire Chips (2005)
  • Author(s): Hazarika, H., Karmakar, A, 武市 秀雄, 安原 一哉
  • Journal Title: 第1回地盤工学会関東支部研究発表会,東京 (印刷中)
• [Journal Article] Direct Shear Testing on Highly Granular and Compressible Materials (2005)
  • Author(s): Karmakar, A., Hazarika, H., 武市 秀雄, 安原 一哉
  • Journal Title: 第40回地盤工学会研究発表会,函館 (印刷中)
• [Journal Article] Stress-strain Modeling of EPS Geofoam for its Large-strain Applications (2005)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Geotextiles and Geomembranes (印刷中)
• [Journal Article] A Soil-structure Interaction Model with Multiple Participating Media (2005)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Proceedings of the 11^<th> International Conference on International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), June 2005, Torino, Italy (印刷中)
• [Journal Article] On the Use of Sandwiched Cushion As a Load Reducing Measure (2004)
  • Author(s): Hazarika, H.
  • Journal Title: Proceedings of the Japan-Vietnam Joint Workshop on Geotechnics and Geoengineering, Hanoi, Vietnam. Pages: 82-85
• [Journal Article] Combined Use of EPS and Tire Chips as Compressible Cushion Behind Retaining Structure - A Field Test (2004)
  • Author(s): Hazarika, H., Sugano, T.
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Geosynthetics and Geoenvironmental Engineering (ICGGE - 2004), Mumbai, India. Pages: 229-234
• [Journal Article] A Field Test on the Use of Sandwiched Cushion for Load Reduction (2004)
  • Author(s): Hazarika, H, 奥園 誠之, 松尾 雄治
  • Journal Title: 第39回地盤工学会研究発表会、新潟 Vol.3 Pages: 807-808
  • NAID: 130004622050
• [Journal Article] Modeling the Behavior of a Hybrid Interactive System Involving Soil, Structure and EPS Geofoam (2004)
  • Author(s): Hazarika, H., Okuzono, S.
  • Journal Title: Soils and Foundations, Japanese Geotechnical Society Vol.44 No.5 Pages: 149-162
  • NAID: 110003975177
• [Patent(Industrial Property Rights)] 杭土圧構造物裏込め工法および抗土圧構造物裏込め構造 (2005)
  • Inventor(s): ハザリカ ヘマンタ
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人港湾空港技術研究所
  • Filing Date: 2005-01-20
• [Patent(Industrial Property Rights)] 杭土圧構造物裏込め工法および杭土圧構造物裏込め構造 (2005)
  • Inventor(s): ハザリカ ヘマンタ
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人港湾空港技術研究所
  • Filing Date: 2005-01-20