2021 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of Bearing Capacity of New Piles Considering Construction History
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18K04421
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
永井 宏 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70413797)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 新設杭 / 既存杭 / 埋戻し土 / 単杭 / 支持力 / 模型実験 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
模型実験と数値解析を用いて，既存杭を撤去した後の柱状の埋戻し土に重複する新設杭の支持性能を研究した．
【杭の周面抵抗】：(1)既存杭の撤去・埋戻しの過程を実験的に模擬し，新設杭が埋戻し土に杭径の半分重複する場合を想定した杭の押込み載荷実験を行った．周辺地盤と埋戻し土の密度を種々変化させて，埋戻し土が杭周面抵抗力度に及ぼす影響を調べるとともに，杭周面抵抗力機構についても検討した．本実験では，模型地盤中に着色した砂の層を複数敷設した状態で載荷実験を行い，載荷実験後，色砂層の動きから杭近傍で生じるせん断破壊面の位置（せん断帯厚さ）を計測した．その結果，せん断帯厚さは地盤の密度が高いほど厚くなること，密度が異なる埋戻し土が存在することでせん断帯厚さが位置によって異なることを実験的に確認した．(2) 杭周面抵抗力に寄与する地盤のせん断破壊を周辺地盤と埋戻し土の領域で分けるとともに，杭の押し込みに伴う土圧の変化の分析結果を踏まえ，埋戻し土に重複する新設杭の周面抵抗力の算定方法を検討した．
【杭の水平抵抗】：FEMによる埋戻し土の諸条件（寸法：杭径の1.0～2.0倍，杭との重複：杭径の0.25～0.75倍，変形係数）を種々変化させたパラメトリック解析を行い，新設杭の水平地盤ばね剛性は，埋戻し土がない場合と比較して最大で35%程度の影響が生じることを示した．また，埋戻し土の条件と地盤ばね剛性との関係性を分析して，埋戻し土に重複する杭の水平地盤ばねの簡易算定式を構築した．
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