2017 Fiscal Year Annual Research Report
Aging effects on liquefaction resistance of sands and relevant index parameters
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16H04410
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
岡村 未対 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (50251624)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安原 英明 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (70432797)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 液状化強度 / 砂 / 年代効果 / 遠心模型実験 / 三軸試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非排水繰り返し三軸試験を系統的に行い，微小加振履歴，過圧密履歴，供試体作成時の堆積方法，メンブレンペネトレーションや部分排水，不飽和など，液状化強度を数割から数倍変化させる密度以外の影響を粒子の微視的粒子構造により定量的かつ統一的に説明し得ることをあきらかにした。定量的指標として体積ひずみを第一にとりあげ，せん断ひずみレベルとせん断方向（異方性）についても考慮した。また，微視的粒子構造を原位置で評価するための指標として中ひずみレベルでの剛性に着目し，これを指標とする液状化強度評価法の確立を検討した。その結果，微小な加振による粒子構造の安定性とそれに伴う液状化強度の増加は，体積ひずみと極めて良い相関があることがわかった。また0.6%程度以上のせん断ひずみを与えると，微小加振により安定化した粒子構造が劣化し，液状化強度が低下することがわかった。この劣化の程度はせん断ひずみ振幅と極めてい良い相関がある。
また，たとえ均一な地盤が液状化しても，深部ほど液状化継続時間が短いため余震中に排水を伴い微視的粒子構造の安定性が増加することになる。そこで1つの模型に100回以上の地震を与える遠心模型実験を行い，このような微視的粒子構造の深度方向の形成機構を明らかにした。せん断土槽を用いて加振中に生じるひずみのレベルをコントロールしながらおおくの加振を行い，それによる各加振毎の模型地盤内のVsの分布，さらにコーン貫入抵抗の変化を調べた。加振履歴による異なるひずみレベルでの剛性やK0の変化と液状化強度分布の関係を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度の研究は，ほぼ予定通り進んだ。具体的には以下の通りである。
１．繰返し三軸試験：せん断ひずみレベルを変えたPre-shearing履歴を与えた種々の供試体の液状化強度を調べ，ある一定のひずみレベルを超えた段階で液状化強度が減少し始め，さらにひずみレベルが大きくなると，供試体の初期骨格構造や加振履歴などがすべて消えることを明らかにした。
２．遠心模型実験：一様な水平地盤の条件で，過剰間隙水圧比が0.3程度以下の中小加振（Pre-shaking)を地盤に与え，最後に液状化実験を行った。Pre-shakingによって静止土圧係数は増加した。体積ひずみが0.8%となるまで20回のpre-shakingを与えた場合でも，K0は0.46から0.58までと，さほど大きくは増加しなかった。しかしながら液状化強度は2倍以上と大幅に増加し，三軸試験と整合する結果が得られた。また，せん断波速度VsもPre-shakingによって増加するが，液状化判定法として提案されている経験的チャートと比較するとその増加量は小さかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで順調に研究が進んできたので，予定通り最終年度の取りまとめを行う。
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