繰返しせん断を受ける粘土の強度および変形に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650444
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 外崎 明 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (20139752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤石 勝 東海大学, 工学部, 教授 (60056207)
• Keywords: 繰返し荷重 / 三軸圧縮試験 / 圧密 / せん断強さ / 間隙水圧 / 火山灰質粘性土

Research Abstract

飽和地盤に繰返し荷重が作用すると間隙水圧が上昇し、有効応力は減少する。砂地盤の場合には間隙水圧がさらに上昇して液状化に至ることもある。粘土地盤の場合には、繰返し載荷によって発生した過剰間隙水圧の一部は、地盤内に残留しその後消散するため圧密沈下の原因になると考えられる。このような飽和粘性土地盤の変形挙動は不明な点も多く繰返し載荷履歴を繰返し受けた場合に発生すると考えられる圧密沈下量は無視しうる大きさか否か明らかでない。
当該年度では、等方およびK_0条件で圧密された火山灰質粘性土(関東ローム)について、繰返し三軸圧縮試験を行い、供試体内に残留する過剰間隙水圧の挙動およびその水圧消散による体積変化を調べ、次に再圧密による強度増加特性を検討した。得られた主な成果は、以下の通りである。
1.残留水圧消散による再圧密沈下量(体積変化)は、等方およびK_0等の圧密条件によらず残留水圧の大きさによって決まる。また、体積変化と応力減少比((初期圧密応力-残留水圧)/初期圧密応力)との関係より求められる再圧縮指数C_rは一定で、その大きさは、圧縮指数C_c>再圧縮指数C_r>膨張指数C_sであった。
2.繰返し載荷による再圧密履歴を受ける度に間隙水圧の残留量は大きく減少し、繰返し載荷の抵抗性が増加する。
3.繰返し載荷によって再圧密された場合の強度増加特性は長期圧密による強度増加と類似の傾向にある。
現在さらに、同様な実験を過圧密条件についても行い、どの程度のプレロードを加えると繰返し荷重による抵抗性が増加するかを安全性の面からの検討を行なっている。

Research Products

• [Publications] 外崎,明・廖,紅建・赤石,勝: "繰返し載荷履歴を受けた関東ロームの変形特性" 第21回関東支部技術研究発表会講演概要集. 312-313 (1994)
• [Publications] 外崎,明・廖,紅建・赤石,勝・稲田,倍穂: "プレロードを受けた関東ロームの繰返しせん断特性" 第29回土質工学研究発表会講演集. 発表予定. (1994)