既設構造物を支持する砂地盤の液状化抑止工法選定に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555638
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 八嶋 厚 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90144394)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立石 章 大成建設(株), 土木本部, 課長 ; 杉戸 真太 岐阜大学, 工学部, 助教授 (60115863) ; 岡 二三生 岐阜大学, 工学部, 教授 (10111923)
• Keywords: 液状化 / 既設構造物 / 砂地盤 / 地震動 / 地盤改良 / 解析 / 遠心力実験

Research Abstract

本研究の目的は、既に大型施設が構築されている地盤について、今後予想される強大地震の際の液状化を抑止するための工法の有効性評価とその選定手順を援助するための解析手法の開発である。平成7年度においては以下のような研究を実施した。
(1)砂の繰り返し構成式の拡張
既設構造物の存在を考慮した地盤の初期応力状態のもとでの応答をモデル化するために、初期せん断の効果が考慮できるように、既存の繰り返し弾塑性構成式を拡張した。また、ダイレイタンシー特性をよりよく表現するために、流れ則の一般化を図った。これらの成果の一部はすでに論文集に投稿した。
(2)2次元液状化プログラムの3次元バ-ジョン化と要素ライブラリーの整備
既存の2次元液状化プログラム「LIQCA」を3次元にバ-ジョンアップした。そして、兵庫県南部地震の際に激しく液状化したポートアイランドについて3次元シミュレーションを実際に行った。得られた結果は、観測値をかなりの精度で再現できた。杭体等のモデル化のために、ビーム要素等を追加した。そして、二重矢板、排水機能付き矢板について、その液状化抑止効果を検討した。その結果、2次元的な列状配置の改良は効果が小さいことがわかった。地盤の不飽和特性をモデル化するため、水の圧縮性を新たに導入した。この結果ポートアイランドの鉛直動の増幅特性が的確に表現できた。
(3)遠心力振動台実験とその数値シミュレーション
粘性流体を間隙流体として用いた遠心力載荷試験を実施した。平成7年度においては、構造体を含まない砂地盤だけの実験を行った。開発した3次元プログラムは、実験結果を精度良く再現した。

Research Products

• [Publications] 八嶋厚: "水の圧縮性を考慮した3次元液状化解析" 第40回地盤工学シンポジウム論文集. 1. 257-264 (1995)
• [Publications] Akira Tateishi: "A Cyclic Elasto-Plastic Model for Sand and Its Application" Proc. 1st Int. Conf. on Earthquake Geotech. Engr.1. 399-404 (1995)
• [Publications] Yosuke Taguchi: "A Cyclic Elasto-Plastic Model for Sand Based on the Generalized Flow Rule" Proc. 5th Int. Sympo. on Nume. Models in Geomechanics. 1. 57-62 (1995)
• [Publications] 八嶋厚: "鋼矢板工法の液状化抑止効果について" 第7回中部支部地盤工学シンポジウム論文集. 1. 17-22 (1995)