波浪のような長期繰返し荷重を受ける粘性土の間隙水圧の発生・消散モデルとその適用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650397
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 安原 一哉 茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 教授 (20069826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 研一 茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 助手 (20235336) ; 兵動 正幸 山口大学, 工学部・社会建設工学科, 助教授 (40130091) ; 三村 信男 茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 助教授 (60133089)
• Keywords: 海底地盤 / 波浪荷重 / 粘性土 / 過剰間隙水圧 / 沈下 / 不安定 / シルテーション / 底泥

Research Abstract

本研究における平成4年度の当初の課題は以下のとうりであった。
1)沈降・堆積・圧密のいずれかの過程にある底泥で構成される極めて若い粘性土地盤の波によるシルテーションのメカニズムの解明
2)波浪を受ける沿岸構造物下の地盤内における間隙水圧の発圧・消散特性とそのモデル化
これに対して、各研究分担者が得た研究成果は以下のとうりである。
1)沈降項を含んで拡散方程式を基礎式にして、波の作用下おける底泥の濃度分布を評価する数値モデルを構築した。波と底泥層の相互作用は、巻き上げフラックスの化の中に取り込まれる。種々の初期条件を設定して計算したが、実験室でみられるシャープな界面を複数もつ濃度分布を再現することは、難しかった(三村)。
2)排水条件で三軸繰返し荷重を受ける粘土供試体を模型実験と見なし、部分排水過程を境界値問題として解いて、間隙水圧の発生・消散現象を予測するモデルとした。解析結果は、繰返し三軸試験における粘土供試体の挙動と良く一致し、手法の実際問題への適用性の手がかりが得られた(兵動、安原、佐藤)。
3)上記モデルを主応力が回転するときの粘性土の挙動を解析することを試みなければならないが、いきなり粘性土に適用するには、現象が複雑なので、本年は、中空ねじり試験装置を使って、砂の挙動に及ぼす主応力方向の影響を調べ、次年度の粘性土に対する実験と解析に備えることにした。その結果、中間主応力係数一定条件では、砂の非排水せん断特性は主応力方向角が大きくなると、せん断強度が低下すること、そして、それは間隙水圧の挙動に密接にかかわっていることが明らかになた(安原、佐藤)。

Research Products

• [Publications] K.Yasuhara,K.Hirao & AFL Hyde: "Effects of cyclic loading on Vndrained Streugth and Compressibility of Clay" SOILS AND FOONL DATIONS(土質工学論文集). 32. 100-116 (1992)
• [Publications] 安原 一哉・平尾 知年: "波浪荷重を受ける粘性土地盤の力学パラメータについて" 第17回海洋開発シンポジウム論文集. 427-432 (1992)
• [Publications] 佐藤 研一 他: "波浪荷重を受ける海底粘土地盤の沈下解析" 第17回海洋開発シンポジウム論文集. 439-444 (1992)
• [Publications] M.Hyodo,K.Yasuhara & K.Hirao: "Prediction of Clay behauiour in undrained and partially drained cyclic triaxial tests" SOILS AND FOON DATIONS(土質工学会論文報告集). 32. 117-127 (1992)
• [Publications] 五明 美智男・三村 信男: "現地不攪乱底泥の強度特性" 海岸工学論文集. 39. 501-505 (1992)
• [Publications] Satoh,K.et al.: "An Analysis of warv-induced settlemeut and pore pressure in seibed clay" Proc.11th Southeast Asiam Conf.SMFE.