Development of soil classification evaluation technique for liquefaction potential assessment in residential property based on Soil-Metal friction sound generated during ground surveying test.

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04935
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 山田 卓 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70451789)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 地盤調査 / 液状化判定 / 動的コーン貫入試験 / 摩擦音

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では，宅地向けの地盤調査技術の1つである大型動的コーン貫入試験の調査中に地中で生じる貫入コーンとその周囲にある土との摩擦で生じる音を計測・評価し，住宅地盤の液状化判定に必要な土の粒度特性値を推定する（土質判定）技術を構築し，その技術の実用化を目指す。研究初年度から今年度までに実施した国内9地点における地盤調査結果および大型動的コーン貫入試験による摩擦音測定実験結果を用いて，摩擦音から土の細粒分含有率を推定し，液状化判定の対象となる土層か否かを判断した後に，摩擦音の2乗音圧と大型動的コーン貫入試験の打撃回数Nd値をパラメータとして統計的に土層の細粒分含有率を推定する手法を構築した。まず，2つのパラメータの計測深度1m区間における移動平均を求め，各々のパラメータと細粒分含有率の相関から細粒分含有率10%毎に閾値を決定した。次いで，液状化判定の対象となる細粒分含有率30%以下を与える閾値を決定し，9地点の調査地点における液状化判定の対象層を推定した。最後に，細粒分含有率30%以下と判断された土層の細粒分含有率を10%の分解能で推定した。さらに，摩擦音を利用して推定した細粒分含有率を用いて液状化判定を実施し，標準貫入試験とサンプリング結果を用いた通常の液状化判定の結果と比較した。
その結果，液状化安全率FLが1を下回る液状化発生の危険が高い土層において両者は良い一致を見せ，摩擦音を用いた細粒分含有率の推定の実用性および液状化判定へ適用性が示唆された。その後，開発した摩擦音を利用した細粒分含有率推定手法の改良に取り組み，2乗音圧の他，ペクトル分析から得られる卓越周波数や調査地点毎に特有のノイズを考慮した音圧値をパラメータとして細粒分含有率の推定を行た。その結果，本研究課題終了後までに想定した程度の改善には至らず，今後継続して細粒分含有率の精度向上に取り組む必要性が認められた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。