1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04650429
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 輝之 北見工業大学, 工学部, 教授 (30003205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
劉 朝鋼 北見工業大学, 工学部, 講師 (90240415)
沢田 正剛 北見工業大学, 工学部, 講師 (10003203)
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| Keywords | 地盤 / 自然寒気 / 構造物 / 凍結土圧力 / 凍着凍上力 |
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| Research Abstract |
今年度の実験は、主として屋外実験である。地盤凍結に伴って構造物に発生する力の性質を明らかにするためには、先ず、その力の根源となる凍結面での凍結膨張圧力の大きさを調ベる必要がある。本年度の実験によれば、自然寒気の下で発生する地盤の凍結膨張圧力の実測値は、6〜7kg/cm^2(60〜70ton/m^2)と非常に大きなものとなった。
実際の構造物には上記の凍結膨張圧力の一部が伝達されるのであるが、その伝達の形態は、1)凍土を介して伝達される凍上力あるいは凍結土圧 2)凍土と構造物との凍着現象にもとずく凍着凍上力の2つに大別される。このうち前者の1)に相当する凍結土圧の測定は屋外凍上実験土槽内に設けた小型モデル擁壁を用いて測定した。測定された凍結土圧の大きさは0.7kg/cm^2(7ton/m^2)程度であった。この大きさは上記の凍結面で発生する凍結膨張圧力の約1/10程度である。凍結膨張圧力と凍結土圧力の差は、凍結膨張圧力の発生方向が凍結面に対して垂直であること、さらに、凍土のクリープによる応力緩和や未凍土側への圧縮が発生することの影響によるものである。
次に上記2)の凍着凍上力の測定は、屋外実験地盤中に直径10cm,長さ100cmの模型クイを埋設し、冬期間に加わる地盤の凍着凍上力を測定した。結果として、凍着凍上力の最大値は2月下旬に現われ、単位凍着面積当たりで0.8kg/cm^2程度になることが分かった。この凍着凍上力はクイにテーパーを付けることによって2/3程度に、さらにペンキを塗布することによって1/2程度の大きさになることも分かった。
構造物に加わる力を一般的な形で評価していくためには、凍土の基本的性質のいくつかを明らかする必要がある。今年度は室内実験も加えて、凍上力を伝える凍土の力学的性質、さらに、各種材料に対する土の凍着力の性質などを明らかにしていく予定である。
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[Publications] 劉 朝鋼,鈴木 輝之,沢田 正剛: "砂利遮水層による凍上対策に関する基礎的研究" 凍害対策と寒さの利用に関するシンポジウム 発表論文集. 53-56 (1992)
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[Publications] 沢田 正剛,福迫 尚一郎,鈴木 輝之,劉 朝鋼: "Linear Thermal Expansion Coefficient of Frozen Soil" Proc.of the 3rd Asian Thermophysical Properties Conf.217-222 (1992)
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[Publications] 鈴木,沢田,上野,安達,前多: "寒冷地における多数マンカー式擁壁の凍上対策" 第8回寒地技術シンポジウム 発表論文集. 555-560 (1992)
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[Publications] 鈴木 輝之,沢田 正剛,林 啓二: "小型コンクリート杭の凍着凍上力に関する屋外実験" 土質工学会北海道支部 技術報告集 第33号. 105-110 (1993)
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[Publications] 鈴木 輝之,沢田 正剛,尾中 孝美,前多 隆樹: "V字溝の側壁に加わる凍結土圧に関する屋外実験" 土質工学会北海道支部 技術報告集 第33号. 111-118 (1993)
