1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11650493
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| Research Institution | Musashi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
片田 敏行 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (30147897)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉手 聡 労働省産業安全研究所, 建設安全部, 研究官
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| Keywords | 液状化 / せん断変形 / 既設杭基礎 / 遠心模型実験 |
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| Research Abstract |
本研究では、液状化に伴う側方流動により発生する地盤のせん断変形を拘束して既設杭基礎を補強することを目的として、地盤内の杭体周囲に地中連壁を構築する対策を考えた。連壁は、完全に閉じた枠を構成することで、ねじり剛性や面内せん断抵抗を増加させると考えらる。その効果を確認するために遠心模型実験を行った。実験には、内寸42cm×15cm×27cmのせん断土槽を用いた。このせん断土槽は、厚さ15mmのアルミ製水平枠を17段積み重ねた構造になっている。それぞれの枠は、上下にベアリングを介して枠同士の摩擦を低減し、側方流動現象のような模型地盤のせん断変形をできるだけ拘束しないようにしている。飽和砂漠型地盤は約1°傾斜させて遠心実験装置内に置き、約50Gの遠心力場で20波の正弦波(100Hz)を加えて、杭と地盤の挙動をそれぞれ計測した。最大入力振幅は約20G(400gal相当)とした。本実験では模型杭を設置したせん断土槽内に、緩い砂層と密な砂層より成る2層の飽和砂漠型地盤を作成した。実験は連壁で杭基礎を補強しない場合、連壁を液状化しにくい下層の密な砂層の浅い位置まで構築した場合、さらに深い位置まで構築した場合の計3ケースを行い、連壁の補強効果を調べた。
これらの実験結果から得られた杭基礎周辺地盤の状況および杭の曲げモーメントなどから、連壁による杭基礎の補強効果について、次のようなことが明らかになった。連壁で補強したケースでは、(1)地盤の液状化の速さを遅らせる効果や(2)杭周辺地盤の残留変形を小さくする効果、および(3)杭の曲げモーメントを抑える効果があった。しかし、(4)曲げモーメントを低減させるには、連壁の膝下部を液状化しない層まで根入れすることが必要であることも明らかになった。
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