2007 Fiscal Year Annual Research Report
地盤の不飽和化による極めて安価な液状化対策法の確立
| Project/Area Number |
17360227
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
岡村 未対 Ehime University, 理工学研究科, 准教授 (50251624)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 伸一郎 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (10304643)
竹村 次朗 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40179669)
|
|---|
| Keywords | 耐震対策 / 液状化 / 地盤 / 不飽和 |
|---|
| Research Abstract |
地震による地盤の液状化による構造物の被害を防止または低減することは重要であり、液状化対策を進めるためにはコストを大幅に低減した新しい対策技術が必要である。空気の注入で地盤を不飽和化することによる液状化対策法がその候補として考えられるが、その実用化のための要素技術として、
(a)地盤を土質や土被り圧、地下水位などの条件に応じて効率的に不飽和化する技術
(b)施工管理のための地盤飽和度を簡易に計測する技術
(c)不飽和化した地盤の液状化強度の評価法 等が必要である。平成19年度は、模型地盤への空気注入実験と多孔体中の空気の拡散挙動についての2相流解析、不飽和地盤の遠心模型実験と有効応力解析を行った。主な成果は以下に述べるとおりである。
(1)幅1.6m、高さ1mでTDR土壌水分計を取り付けた気泡挙動観測土層を作製し、模型地盤内に注入した際の空気の挙動、注入中の飽和度分布及び残留飽和度分布を観察した。模型地盤を1/6に縮尺した遠心模型実験を行った結果、相似則に従った結果が得られ、遠心模型実験の妥当性を確認した。また、これらの実験を対象として多孔体内の気液2相流解析によってシミュレーションを行い、空気注入による不飽和仮定の予測手法としての適用性を確認した。
(3)地盤の不飽和化が構造物被害の低減に及ぼす効果を調べるため、遠心場において飽和地盤から排水(水位低下)した後に復水して作成した不飽和地盤の加振実験を行った。地盤中には構造物の直接基礎模型を設置した。飽和度を数%低下した不飽和地盤では、飽和地盤に比べて構造物沈下量が1/4程度に低減し、顕著な対策効果がみられた。また、模型地盤を対象とした有効応力解析を行い、地盤中の飽和領域と不飽和領域間の水圧伝播について定性的に明らかにした。
|
