2021 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of overall strength of cement-treated soil column considering statistical uncertainty and spatial variability
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18K04351
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
並河 努 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50455151)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | セメント改良地盤 / 強度 / 統計的不確実性 / 空間的ばらつき / ベイズ推論 / FEM解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、統計的推定誤差と空間的ばらつきを同時に考慮した条件で、セメント改良地盤の全体強度を評価できる手法を構築し、セメント改良地盤の品質管理におけるコアサンプルの数と全体強度評価精度の関係を明らかにすることである。
セメント改良地盤は原位置地盤とセメントを攪拌混合することにより構築されるため、強度に大きなばらつきが生じ、そのばらつきには自己相関性が存在することが知られている。このため、セメント改良地盤よりコアサンプルされた供試体の強度の統計量（平均、分散、自己相関距離）の誤差を推定するには、自己相関特性を有する確率変数の統計量推定手法を構築する必要がある。本研究では、ベイズ推論に基づくMCMC法によりサンプルサイズに応じた強度の統計量を定量的に推定する手法を構築した。自己相関を有する場合、データは多次元の確率分布で表現できるが、相関を有する多次元の確率分布の統計量を定量的に評価できる手法を構築した。
ベイズ推論に基づくMCMC法により評価された強度の統計量（平均、分散、自己相関距離）を用いて、強度のばらつきを有する実大セメント改良柱モデルを多数生成し、生成したモデルの一軸圧縮試験のシミュレーションをRFEM解析で実施した。RFEM解析より得られた実大セメント改良柱の一軸圧縮強さより、サンプルサイズである供試体数と、供試体強度から推定されるセメント改良柱の全体強度の関係を得た。この関係を用いて、供試体数が全体強度推定の不確実性に与える影響を定量的に評価した。その評価結果より、セメント改良地盤工法の品質検査過程における事後検査でのコア供試体数と検査精度の関係を明確にし、供試体数に応じた強度確認式を提案した。
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Research Products
(2 results)
