強震時に地盤の側方流動の影響を受ける構造物基礎の終局耐力・変形性能の評価と補強策

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08248210
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 時松 孝次 東京工業大学, 工学部, 教授 (50134846)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 社本 康広 清水建設(株), 技術研究所, 主任研究員
• Keywords: 側方流動 / 杭 / 地盤変位 / 曲げモーメント / 遠心力載荷試験 / 土圧 / 液状化 / 傾斜計調査

Research Abstract

兵庫県南部地震で側方流動により被害を受けた建物、被害を受けなかった建物の調査を行い、基礎の形状、地盤状況、被害状況を把握、分類した。重要な建物基礎について、航空写真測量、ボアホールカメラ、傾斜計などを用いた詳細調査を実施し、建物周辺の地盤変位と基礎杭の破壊変形モードの関係を調べた。その結果、傾斜計から求めた杭の変位・曲率分布が孔内カメラ調査、航空写真測量調査結果と整合することを確認し、杭の破壊変形モードの把握に傾斜計調査が有効であることを示した。調査したいずれのケースも、護岸部の側方流動に伴う杭の被害が海側、山側で異なっていた。
基礎杭の剛性、側方流動層の液状化の程度を変化させた基礎杭-地盤系模型に対し、遠心力場での液状化、側方流動実験を行うとともに、杭に発生する曲げモーメント、せん断力、土圧の深度分布と地盤の側方流動量の関係について検討した。その結果、室内試験でも側方流動による杭の破壊変形モードが海側、山側で異なることを確認し、その原因が海側と山側の側方流動の違いに起因することを示した。
次に、過去の地震による側方流動の事例を整理し、地盤の側方流動量の深部分布と護岸からの距離の関係を明らかにするとともに、応答変位法に基づいて、側方流動を考慮した杭基礎の応力算定法を提案した。提案法に基づいて調査杭の応力変形解析を行ったところ、推定された破壊変形モードは実際の調査結果と矛盾が無く、提案手法の有効性が示された。

Research Products

• [Publications] 時松 孝次: "兵庫県南部地震の側方流動による杭の破壊変形モード" 日本建築学会構造系論文集. 495(発表予定). (1997)
• [Publications] 時松 孝次: "側方流動により被害を受けた建物杭基礎の破壊・変形モード" 土と基礎. 45・3. 13-16 (1997)
• [Publications] 時松 孝次: "液状化・側方流動に関する基礎構造設計の可能性" 建築技術. 564. 126-131 (1997)
• [Publications] Kohji TOKIMATSU: "Failure and Deformation Modes of Piles Caused by Liquefactio n-Induced Lateral Spreading in 1995 Hyogoken-Nambu Earthquake" Proc.,KIGForum 97. 239-248 (1997)
• [Publications] 大岡 弘: "兵庫県南部地震における地盤の側方流動と杭の残留変形モードとの関係" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 621-622 (1996)
• [Publications] 時松 孝次: "液状化に伴う側方流動を受けた建物基礎杭の残留変形モード" 第31回地盤工学研究発表会. 1. 1253-1254 (1996)