土の塑性論に基づく鉛直砂杭軟弱地盤改良工法の設計原理の確立と試験施工の事例研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555110
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 松尾 稔 名古屋大学, 工学部, 教授 (40025937)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金谷 嘉久 中部電力(株), 立地環境本部, 副本部長 ; 大塚 悟 名古屋大学, 工学部, 助教授 (40194203) ; 浅岡 顕 名古屋大学, 工学部, 教授 (50093175)
• Keywords: 地盤改良 / 軟弱地盤 / 弾塑性 / 圧密 / 支持力 / 変形

Research Abstract

本研究は鉛直砂抗を用いた軟弱地盤の改良工法の設計原理を確立すると共に、実務へ応用するための設計手法の開発を試みた。鉛直砂抗を用いた工法にはサンドドレ-ン工法とサンドコンパクションパイル工法とがあるが、本研究では両改良工法の特徴を峻別し、それぞれの設計原理の構築を行った。本研究の特徴は軟弱地盤の変形挙動の差異を粘土の弾塑性的性質や透水係数のほか、荷重履歴に応じて論じる点にある。
以下、研究の経緯に基づき本年度の研究成果について具体的に説明する。
(1)サンドドレ-ン工法
前年度に地盤の透水係数の改善や荷重履歴の管理によって軟弱地盤の安定性や変形挙動がどのように変化するのかについて詳細に調べた。本年度は昨年度の不備を補った補足解析を行ない、透水係数の改善による地盤改良効果を期待できる地盤と期待できない地盤とを峻別する方法論を作成した。
また、中部電力の碧南火力発電所建設現場の試験盛土の大規模数値シミュレ-ションを行ない、地盤安定性や残留沈下などの予測手法を確立した。その中で、地盤の弾塑性パラメ-タや地盤内の初期応力状態の推定、試験盛土を用いた地盤透水係数の決定等の実務的な設計手法を考案した。
(2)サンドコンパクションパイル工法
前年度に砂杭の周りは粘性土であるために砂杭が非排水的に挙動すると仮定して地盤の安定性を評価したが、本年度は砂杭が排水的になる場合についても解析を行った。砂杭の排水条件と盛土の荷重履歴について改良効果の考察を行ない、短期安定および長期安定の視点からサンドコンパクションパイル工法の設計手法について検討した。砂杭の場合には応力集中係数が議論されることが多いが、本研究の中でも排水条件に応じて検討した。

Research Products

• [Publications] 浅岡 顕: "砂杭によって改良された複合地盤の非排水支持力ー鶴舞港現地破壊実験の解析例ー" 土質工学会中部支部第3回地盤工学シンポジウム. 55-56 (1991)
• [Publications] 大塚 悟: "CHARACTERISTICS OF DEFORMATION AND STABILITY OF SOIL-STRUCTURE SYSTEMS ON SOFT CLAYS" 第26回土質工学研究発表会発表講演集. 2. 1221-1222 (1991)
• [Publications] 浅岡 顕: "砂柱を含む粘土の三軸圧縮試験" 第26回土質工学研究発表会発表講演集. 2. 1979-1982 (1991)
• [Publications] 浅岡 顕: "プレロ-ド施工におけるモニタ-ドディジション" 第26回土質工学研究発表会発表講演集. 2. 1991-1994 (1991)
• [Publications] 浅岡 顕: "三軸圧縮試験のシミュレ-ションと幾何形状変化の影響" 第27回土質工学研究発表会. (1992)
• [Publications] 浅岡 顕: "複合地盤の非排水支持力に関する研究" 土木学会論文集. (1992)