Development of evaluation method of aging and reliquefaction for liquefied ground considering sand particle's orientation
| Project/Area Number |
21H01425
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
豊田 浩史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90272864)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
風間 基樹 東北大学, 工学研究科, 教授 (20261597)
杉本 光隆 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (50196755)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
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| Keywords | 液状化 / 年代効果 / せん剛性率 / 三軸試験 / 振動台試験 / サンプリング / 再液状化 / せん断波速度 / 粒子配向 |
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| Outline of Research at the Start |
カンタベリー地震（NZ）や東北地方太平洋沖地震における液状化被害の分析より，液状化抵抗の年代効果と再液状化問題が社会的に解明すべき重要事項として挙げられる．これまで経験的に，液状化抵抗に年代効果があることは知られているものの，そのメカニズムは不明確で，正確に実務問題に反映できているとは言えない状態である．そこで本研究において，年代効果と再液状化に対して，室内要素試験，室内模型試験，液状化地盤の原位置調査により，液状化による粒子配向性の変化を読み取る．力学特性の変化に対して，粒子配向性の変化を加味することで，経験則によらない，新たな液状化抵抗指標を提案する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，傾斜式土槽を用いた液状化試験を中心に実施した．土槽からの空気漏れを無くすことができ，系統的な実験結果が出せるようになった．その結果，液状化強度は，粒子配向角0度が最も強く，90度が最も弱くなった．さらに再液状化強度に関しては，全体的に液状化強度が下がるとともに，供試体作製時の粒子配向性の差が小さくなった．これは，液状化により，粒子配向性が90度に向かった結果である．このような粒子配向性の変化は，マイクロスコープにより測定した粒子配向性からも明らかとなった．この傾向は，ゆる詰め（Dr=30%）中密詰め（Dr=60%）でも，同様に見られた．
次に，三軸液状化試験を実施したところ，液状化強度に関して逆傾向（粒子配向角0度が最も弱く，90度が最も強くなった）が見られた．液状化に伴う粒子配向角の変化は振動台試験と同様であった．これは模型振動台と三軸試験機での繰返しせん断載荷方法の違いによるものだと推測される．つまり，異方性を有する供試体の場合は，せん断方向を考慮した液状化試験の実施が重要であることが明らかとなった．
新潟地震で液状化した信濃川河川敷において，GSサンプリングにより不攪乱試料を採取した．既存のボーリングデータと以前実施したGeoslicer試験より，新潟地震時に液状化したであろう層と，液状化しなかったであろう層に分けた．液状化したであろう層の粒子配向性は，液状化しなかったであろう層より，90度の粒子配向性が強いことがわかった．つまり，実地盤でも，液状化により，粒子配向性が90度へ向かうことがわかった．
以上の結果より，液状化履歴を受けた地盤は液状化強度の脆弱な地盤へと変化するため，密度が増加するにも関わらず再液状化の発生が懸念される．再液状化が多く観測されいてる事実より，この結果には信憑性がある．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(16 results)
