水平および傾斜地盤の三次元支持力特性に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650445
• Research Institution: Aichi Institute of Technology (A.I.T)
• Principal Investigator: 成田 国朝 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90064956)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥村 哲夫 愛知工業大学, 工学部, 助教授 (70078913) ; 建部 英博 愛知工業大学, 工学部, 教授 (10064940) ; 大根 義男 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00064931)
• Keywords: 浅い基礎 / 安定解析 / 荷重 / 支持力 / 斜面安定 / フーチング / 三次元 / すべり面

Research Abstract

本年度の研究では、矩形基礎の載荷に伴う地盤の三次元破壊形態(すべり面形状)の観察に重点を置いて、水平・傾斜地盤の支持力実験を行った。これは、土質工学会の「地盤破壊の三次元的評価に関する研究委員会」で提案された一斉支持力試験の趣旨に沿って行ったものであり、試料には豊浦標準砂を用い、ポアリング法で相対密度約85%に詰めた地盤に対し載荷試験を行うこと、また墨汁で染めた標準砂を10〜15mm間隔で薄く敷き、破壊後に地盤を水浸・自立させて切り出し、色砂のくい違いですべり面を観察する方法を共通仕様とした。
この共通仕様に基づき、主として傾斜地盤上の直接基礎の支持力に関して、基礎寸法比(eta=B/L)や斜面肩から基礎までの余裕幅が、すべり面形状や支持力値に与える影響を調べた。この結果、斜面上の載荷(砂地盤)では水平地盤の載荷と異なり、eta大なるほど支持力値が増加すること、ただし余裕幅が大きくなると水平地盤の特性に近づくこと、すべり面形状については、すべり領域の幅や長さがetaによって一定の傾向で変化すること、切り出して観察されたすべり面は比較的よい精度で数式近似(対数ら線)できるが、基礎の長手方向への変化に対しては統一した近似が難しいこと、などが知れた。水平地盤の実験では、eta=1,1/3を共通実験とし、幾つかの研究機関で実験結果の比較を行った。この結果、正方形基礎(eta=1)では観察されたすべり面形状に有為な差が認められず、すべり面先端の到達半径は載荷幅の約2倍であることが確かめられた。また、水平地盤のすべり面に対しても対数ら線による数式近似が有効であることが判明した。
分割法支持力解析については、前年度提案した解析法を、偏心・傾斜載荷を含む一般的な条件に適用できる形に拡張し、従来解と比較してその有効性を確かめた。

Research Products

• [Publications] 近藤 信彦: "三次元すべり破壊と支持力特性に関する研究" 平成5年度土木学会中部支部研究発表会講演集. 423-424 (1993)
• [Publications] 成田 国朝: "斜面上基礎の三次元支持力特性に関する研究" 第28回土質工学研究発表会講演集. 1619-1620 (1993)
• [Publications] 近藤 信彦: "矩形載荷時の地盤の破壊形態と支持力特性に関する実験" 平成6年度土木学会中部支部研究発表会講演集. 415-416 (1994)
• [Publications] 成田 国朝: "矩形載荷に伴う斜面の破壊形態と支持力特性に関する実験" 第29回土質工学研究発表会講演集. (発表予定). (1994)