地下水面近傍にある不完全飽和砂質土の液状化特性評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555144
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 塚本 良道 東京理科大学, 理工学部, 講師 (50253505)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中澤 博志 東京理科大学, 理工学部, 助手 (20328561) ; 東平 光生 東京理科大学, 理工学部, 助教授 (50246691) ; 森地 重暉 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50013173) ; 吉嶺 充俊 東京都立大学, 工学部, 講師 (80251338)
• Keywords: 不完全飽和 / 砂質土 / 弾性波伝播速度 / 間隙水圧係数 / 液状化 / 流動特性 / 残留強度

Research Abstract

従来地下水位以深の地盤は完全飽和状態にあると仮定し、飽和土供試体を用いた室内土質試験により液状化の可能性が評価されてきた。しかし速度検層の結果では、地下水面近傍の地盤ではわずかな気泡の混入により飽和度が低下し、それに伴いP波伝播速度が低下し完全飽和時の値を示さないことがある。本研究では、地下水面以深にあるが不完全飽和状態にある地層の、より適切な液状化特性及び変形特性を評価することを目的としている。
昨年度に引き続き、室内三軸圧縮試験機に内臓したP波・S波伝播速度測定装置を用いて、室内試験で供試体の飽和状態の推定に使用される間隙水圧係数B値と飽和度Sr、原位置において測定可能なP波・S波伝播速度との関連を検討した。これより、B値が0.05から1.0に変化するとき、Srは90%から100%に変化し、B値は飽和度の高い領域をより精度良く表す指標となることがわかった。P波・S波伝播速度の速度比Vp/VsとB値の関係は、相対密度に関係なくB値が0のとき速度比は2となる。B値の上昇とともに速度比は増加する。B値が0.95以上になると速度比は8まで上昇する。多孔質弾性理論を用いて導出される速度比とB値の関係を表す理論式と実験結果を比較すると、土粒子骨格のポアソン比は相対密度に関係なく0.35となることがわかった。
昨年度は、非排水繰返し三軸試験から得られる液状化強度とB値の関連を検討した。そこで本年度は、非排水三軸圧縮単調載荷試験により、比較的緩い不完全飽和砂質土の変形流動特性とB値の関連を検討した。これから緩い供試体では、飽和度が低下することにより定常状態・変相状態・準定常状態点などは総じて増加し、収縮的挙動と膨張的挙動の境界はB値に依存することが確認された。また飽和度の低下により残留強度も増加することが確認された。

Research Products

• [Publications] 鎌田, 石原, 塚本, 中澤, 大山: "不飽和砂の液状化抵抗の評価を目的とした弾性波速度計測の可能な三軸試験機の開発"第36回地盤工学研究会発表会講演集. Vol.1. 435-436 (2001)