三主応力下中空円筒供試体の応力-ひずみ関係と円形立坑に作用する土圧予測への適用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750567
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 上野 勝利 宇都宮大学, 工学部, 助手 (70232767)
• Keywords: 変形 / 応力-ひずみ関係 / 土圧 / 立坑 / 室内試験 / 軸対称

Research Abstract

本年度は試験装置の製作を目標として、研究を行なった。
まず試験装置の製作については、中空供試体の圧縮試験を行なうことが出来るように、通常の三軸セルを改良した。さらに通常の三軸圧縮試験装置に中空部内圧の空圧系を追加した。これによって、軸圧σ_αあるいは軸変位d_α、半径方向内圧σ_<γi>、半径方向外圧σ_<γο>を制御可能となり、軸対称条件下での主応力σ_α,σ_γ,σ_θを変化させた圧縮試験が可能である。測定はd_α,σ_α,σ_<γi>,σ_<γο>,および供試体と供試体中空部の体積変化ΔV,ΔV_iである。
供試体とその中空部の体積変化から供試体の半径方向変位U_<γι>およびU_<γο>の算出方法を検討した。中空供試体に大きさの異なる半径方向内・外圧を作用させると、供試体に作用するσ_γとσ_θは、半径方向に異なった値となる。そこ釣合式と適合条件からσ_γとσ_θ、の面積平均値をもとめる方法を検討した。
作成した試験装置を用いて、軸対称平面ひずみ条件下で、高さ20cm、外径10cm、内径3cmの豊浦砂とカオリン粘土からなる混合土の中空供試体に対し、異なる拘束圧のもとで中空部に拡張および縮小の変形を与える試験を行なった。より精密な試験の実施のために、以下の各点について改良が必要であった。
・弾性体供試体を用いた測定値の検証
・非粘性土供試体の作成方法
試験手順の整備