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

2001 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): 吉本 憲正 山口大学, 工学部, 助手 (00325242) ; 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。平成13年度においては、特に以下の点に絞って検討を行った。
○カルカリアス砂の変形および強度特性を表現可能なモデルの開発と有限要素解析コードの確立
・モデルの開発(村田、中田が担当)
平成11〜12年度に行った実験結果に基づいてカルカリアス砂の変形および強度特性を表現可能なモデルの開発を行った。提案する構成モデルは、カルカリアス堆積地盤の特徴である固結力や粒子破砕の影響を表現可能なものである。また、強度特性を評価する破壊基準モデルも合わせて提案した。これは、一般的な固結材料への提案が見込まれるものへ発展する可能性があり、より工学的に有用性の高いものとなると推察される。
・有限要素解析コードの確立(村田、兵動が担当)
有限要素解析コードが、一般的な有限要素法解析に提案モデルを導入することで確立される。これにより、カルカリアス堆積地盤のように固結力を有し、拘束圧の増加により粒子破砕の影響を顕著に受ける地盤の境界値問題が解析的に検討できるものと考えられる。特に、カルカリアス堆積地盤の支持力発現メカニズムに与える、固結力、層厚、深度などの影響が議論できるものといえる。

Research Products

• [Publications] D.KATSUKI, Y.NAKATA, M.HYODO, H.MURATA, A.F.L.Hyde: "Evaluation of Interparticle Bonding and its Damage for a Cemented Material"Proceedings of 14th Southeast Asian Geotechnical Conference. (2001)