カルカリアス堆積地盤の力学特性とその支持力算定法への適用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650509
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 村田 秀一 山口大学, 工学部, 教授 (80044618)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 幸男 山口大学, 工学部, 助教授 (90274183) ; 兵動 正幸 山口大学, 工学部, 教授 (40130091)
• Keywords: カルカリアス堆積物 / 固結土 / 弾塑性構成式 / 有限要素法 / 支持力

Research Abstract

世界の海洋の3分の1の海底地盤は、カルカリアス堆積物でおおわれている。1980年代半ば以降、カルカリアス堆積地盤上に構造物を建造するケースが増加し、カルカリアス堆積物に関する地盤工学的な立場での研究が活発に行われるようになってきた。特に、オーストラリアや英国においてこの種の地盤を対象とした研究が活発に議論されている。これらの研究の多くは、再構成されたカルカリアス堆積物を対象とするものがほとんどで、自然堆積土特有の固結力を取り扱ったものがきわめて少ないのが現状である。また、要素的な力学特性から地盤全体の支持力特性を包括的に取り扱う研究が十分なされているとはいえない。本研究では、以上のことを踏まえ以下の点について実験的かつ解析的に検討するものである。
(1)海底堆積物であるカルカリアス砂の変形および強度特性の把握
(2)カルカリアス砂の変形および強度特性を表現可能な構成モデルの開発とFEMコードの確立
(3)カルカリアス堆積地盤の支持力発現メカニズムの把握
この中で、平成12年度においては、特に以下の点に絞って検討を行った。
・固結土の力学特性の把握
現有する低圧、中圧、高圧三軸試験機を用いて、固結力の有無および大きさが力学特性に与える影響を把握した。特に粒子間の結合力の損傷と固結土の拘束圧依存性に着目して実験結果を考察している。
・固結土の力学特性を表現可能な構成モデルの開発
昨年度、および本年度の一連の実験結果に基づいて、固結土の力学特性を表現可能な構成モデルの開発に必要な項目を検討した。ここでは、土内部のミクロな粒子間結合力の体積平均として表される内部平均応力を用いて、個々の結合力の損傷の結果としての内部平均応力の減少が土に付加される仕事量と密接な関係があることを見出した。この内部平均応力を用いた構成モデルが固結土の支持力問題を検討する上で重要であることが示唆される。

Research Products

• [Publications] YUKIO NAKATA,MASAYUKI HYODO,ADRIAN F.L.HYDE,YOSHINORI KATO,HIDEKAZU MURATA: "MICROSCOPIC PARTICLE CRUSHING OF SAND SUBJECTED TO HIGH PRESSURE ONE-DIMENSIONAL COMPRESSION"地盤工学会論文報告集. 第41巻1号. 69-82 (2001)