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不飽和土の力学特性を考慮したトンネル掘削にともなう地盤変形予測の高精度化

Research Project

Project/Area Number 17760387
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

豊田 浩史  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (90272864)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords不飽和土 / 斜面崩壊 / サクション / 三軸試験 / 繰返し載荷 / 堤防 / 浸透解析 / 安定解析
Research Abstract

土の強度定数は,各種構造物の基礎の設計や地盤・地山の安定性において最も重要なパラメータである.強度定数は,土の種類や環境条件によって異なることに加えて,間隙化,飽和度などの土の状態によって変化する.したがって,各種構造物の設計や地盤の安定性の検討に用いる土の強度定数を,唯一に決定することは容易ではない.
まず,新潟県中越地震において,斜面災害を起こした地形や地質の特徴を取りまとめた.またこの地域では古くからどのような土砂災害が発生しているのかを明らかにした.雨により地盤がゆるんでいた影響を,原位置から採取した試料の含水状態を変化させることにより考慮すると同時に,地震時の繰返し載荷により土の強度がどのように変化するかについても評価した.
次に,豊浦砂や,その他様々な試料で試験を行うことで,不飽和砂質土の強度発現機構の一般化を試みた.用いた試料は,純粋な砂である豊浦砂,非塑性シルトであるDLクレイ,実際の施工現場である東北新幹線三本木原トンネルより採取した砂である.試験の結果より,容易に粘着力や内部摩擦角などの地盤強度を算定できる指標を構築した.以上より,次のことが明らかとなった.
1.密度が等しければ,飽和砂と同一サクションの不飽和砂の内部摩擦角は,ほぼ平行となる.
2.不飽和土において,細粒分が多く,密度が大きく,サクションが大きくなるほど粘着力が増加する.
3.サクションが空気侵入値AEVまでは,粘着力はサクションとともに飽和土の内部摩擦角の傾きで大きくなっていく.AEV以降は,粒度が均一であれば粘着力の増加は小さく,粒度が良ければ粘着力の増加は大きい.
4.不飽和砂は定体積条件を除いては,繰返し載荷によりほとんど醸低下を起こさなかった.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Evaluation of Natural Slope Failures Induced by the 2004 Niigata-ken Chuetsu Earthquake2006

    • Author(s)
      Toyota, H., Wang, J., Nakamura, K., Sakai, N.
    • Journal Title

      Soils and Foundations Vol. 46, No. 6

      Pages: 727-738

    • NAID

      110007327155

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 旧山古志村で採取した砂質土の繰返しせん断特性2006

    • Author(s)
      小林信治, 豊田浩史, 中村公一
    • Journal Title

      第24回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会

      Pages: 148-151

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 不飽和砂の強度特性に与えるサクションの影響2006

    • Author(s)
      高坂紀久子, 豊田浩史, 中村公一, 河野敬
    • Journal Title

      第24回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会

      Pages: 180-183

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 旧山古志村より採取した不撹乱砂質土のせん断特性2006

    • Author(s)
      河野 敬, 豊田浩史, 中村公一
    • Journal Title

      第24回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会

      Pages: 148-151

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaluation of dike an natural slope failure induced by heavy rainfall in Niigata on 13 July 20042006

    • Author(s)
      Toyota, H., Nakamura, K., Sakai, N.
    • Journal Title

      Soils and Foundations Vol.46,No.1

      Pages: 83-98

    • NAID

      110004471049

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 東北新幹線三本木原トンネルより採取した砂の不飽和せん断特性2005

    • Author(s)
      河野敬, 豊田浩史, 中村公一, 仲山貴司, 小西真治
    • Journal Title

      第23回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会

      Pages: 102-105

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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