2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the simply system to evaluate the bearing capacity of pavement structure using the smartphone
| Project/Area Number |
15K06191
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
|---|
Principal Investigator |
川名 太 東京農業大学, 地域環境科学部, 准教授 (90349837)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹内 康 東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (90271329)
小梁川 雅 東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (00175340)
久保 和幸 国土技術政策総合研究所, 道路構造物研究部, 室長 (80442838)
寺田 剛 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 研究員 (30355870)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 路床・路盤の荷重支持性能の評価 / 加速度計測用アプリケーションの開発 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，路床および路盤の荷重支持性能を簡便かつ効率的に評価するための試験法を開発するものである．本試験では，路床や路盤に衝撃的な荷重を作用させ，それに伴い地表面に生じる加速度を計測し，その加速度の最大値から路床や路盤の荷重支持性能を評価する．なお，試験をより簡便に行うために，衝撃的な荷重の発生には重錘を落下させる方法を，また加速度の計測にはスマートフォンに内蔵された加速度センサの活用を試みた．
本研究では，路盤や路床の弾性係数と加速度の関係を明らかにするために，動的荷重によって地表面に生じる加速度の理論解を多層弾性理論に基づいて誘導した．その理論解に基づいて，種々の荷重条件に対する地表面の加速度と地盤の弾性係数との関係を整理した結果，載荷荷重の大きさのみならず載荷周期によって応答量が変化すること，また，荷重と地盤の接地面の影響は，載荷点の近傍においてのみ生じることが明らかとなった．
以上の結果を踏まえ，まず種々の地盤上において鉄球の落下によって生じる衝撃荷重の特性を把握した．土層内に構築した砂質土地盤，粘性土地盤および礫質土地盤上において実施した試験では，鉄球の落下高さにより荷重の大きさが変化することが確認されたが，載荷周期の差異を把握するには至らなかった．また，本試験で得られる地表面上の加速度と地盤の荷重支持性能を比較するために，それぞれの地盤上において小型FWD試験を実施した．次に，スマートフォンおよび実際の加速度計を用いて地盤表面に生じる加速度を測定した．その結果，スマートフォンで計測された加速度はばらつきが大きく，同じ位置において加速度計で計測した加速度との一致度も良好とはいえなかった．そのため，FWD試験で得られる地盤反力係数とスマートフォンにより得られる加速度には，あまり良好な関係が得られず，今後，載荷方法等について，更なる改良が必要であることが確認された．
|
