リングせん断試験によるせん断帯の構造変化を伴う力学挙動特性

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650544
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 宇野 尚雄 岐阜大学, 工学部, 教授 (70021582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 浩二 岐阜大学, 工学部, 助手 (50252119)
• Keywords: リングせん断 / 一面せん断 / 砂礫 / 金属板との摩擦抵抗 / 土の構造 / 間隙径分布

Research Abstract

平成10年度は、リングせん断試験法の特性を見極めて、一面せん断や三軸圧縮試験との対比からその特徴を調べ、砂質土・砂礫に対する適用性を見極めることを第一の目的とした。つぎに、応力制御と歪み制御によるリングせん断強度の比較に替えて、せん断帯の間隙構造変化の特徴を推定・考察した。本年度の得られた成果は次のように纏められる。
○せん断試験法としてのリングせん断試験法の特性と一面せん断の試験法との差異に関して
(1) 砂質土に対するリングせん断歪みの必要な規模は、せん断歪みで0.5〜0.75(せん断変位で10〜15mm)である。粗粒材の土試料では、せん断歪み0.5(変位10mm)程度で良い。
(2) 砂質土のリングせん断試験では、鉛直歪み即ち体積変化によるダイレイタンシー補正に基づく強度の再評価の意義は少ない。
(3) 砂質土と粗粒材の配合を変えた試料に対する試験結果では、両者の個々の粒度との関係も影響するが、半々以上に粗粒分を増やさないと粗粒材の強度効果が現れない。
(4) 異種材料としての金属板との接触抵抗に関するリングせん断試験によれば、砂質土よりも粗粒土との接触抵抗が著しく低下して、推進管への砂礫の抵抗の大きさ予想とは小さかった。
(5) 一面せん断試験とリングせん断試験による強度対比の結果、前者は粘着力を過大に評価する懸念のあること、内部摩擦角も含めてリングせん断の方が良好であることが判明した。
○せん断帯の間隙構造変化の考察
(6) 「含水比〜サクション」関係測定から間隙径分布を推定する、いわゆる「水分法」による推定手法により、直接せん断試験前後の土試料の「間隙径分布」推定結果を比較することにより、種々の興味ある結果を得たが、今後試料状態の正確な把握に課題を残している。
(7) 最多頻度の間隙径が例えば0.075mmから0.085mmへ増加するように、増加し且つ均質化する傾向にあること及び粗粒成分が多いときぜん断前後の変化が少ないこと、等が判明した。

Research Products

• [Publications] 中村 啓: "推進工事628事例の推進力の検証と考察" 第9回非開削技術研究発表会論文集. 111-120 (1998)
• [Publications] 宇野 尚雄: "「空気圧入法」と「水分法」による砂の間隙径分布" 土木学会論文集. No.603/III-44. 35-44 (1998)
• [Publications] 神谷 浩二: "砂の間隙径分布の評価" 地下水地盤環境に関するシンポジウム'98発表論文集. 121-134 (1998)
• [Publications] 神谷 浩二: "計測・推定に基づく砂の間隙径分布の評価" 地下水技術. 40巻,11号. 43-53 (1998)
• [Publications] Takao UNO: "Estimation of Void Diameter Distribution of Sands" Proceedings of the 11th Asian Regional Conference on ISSMGE. (発表予定). (1999)
• [Publications] 宇野 尚雄: "砂質土のリングせん断/一面せん断試験結果とせん断帯構造の一考察" 第34回地盤工学研究発表会平成11年度発表講演集. (発表予定). (1999)