2020 Fiscal Year Research-status Report
繊維材で補強された流動化処理土の地盤防災対策への適用に関する研究
| Project/Area Number |
19K04590
|
|---|
| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
木幡 行宏 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (90215301)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 地盤工学 / 流動化処理土 / 繊維材補強 / 地盤防災 / 強度・変形特性 / 埋戻し材 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で対象とする流動化処理土の原材料は，産業廃棄物として処理される掘削発生土のうち粘性土を想定しており，これに一般軟弱土用固化剤によって安定処理を施し，再資源化した人工地盤材料を地盤防災対策として適用する方法について検討することが本研究の目的である。具体的には，研究期間内に古新聞を綿状に粉砕して繊維材としたものを混合した流動化処理土モデル地盤から採取する乱さない試料に対して，系統的な室内三軸試験を実施し強度・変形特性を明らかにするとともに，モデル地盤での小型FWD試験による剛性評価を実施し，地盤防災対策として考えられる繊維材混合流動化処理土の適用性を検討する．
当該年度においては，埋戻し材としての繊維材混合流動化処理土の災害が懸念される地盤に適用した場合のメリットとして考えられる補強効果を検討することを目的として，せん断中に微小な除荷／再載荷を含む三軸圧縮試験を実施し，変形係数のせん断応力レベル依存性について把握し，三軸せん断特性に及ぼす繊維材添加量や泥水密度と拘束圧の影響を検討した．本研究では，固化材添加量を100 kg/m3として，泥水密度 1.280 g/cm3とこの値に5 %増加させた泥水密度1.344 g/cm3の泥水に対して，繊維材を 0，10 kg/m3で混合した繊維材混合流動化処理土を3種類の拘束圧で等方圧密した後，非排水三軸圧縮試験を実施した。試験結果より，強度特性に及ぼす繊維材混合の影響は，拘束圧が小さいほど大きくなる傾向にあると考えられるとともに，ピーク後の脆性的挙動が顕著に改善されると考えられる。また，強度特性は繊維材の添加よりも泥水密度の増加に大きく影響されると考えられること，損傷程度の改善効果は繊維材の添加が泥水密度に比べて大きいが，拘束圧の影響については顕著な傾向が見られなかったことなどが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で対象とする流動化処理土の原材料は，産業廃棄物として処理される掘削発生土のうち粘性土を想定しており，これに一般軟弱土用固化剤によって安定処理を施し，再資源化した人工地盤材料を地盤防災対策として適用する方法について検討することが本研究の目的である．具体的には，研究期間内に古新聞を綿状に粉砕して繊維材としたものを混合した流動化処理土モデル地盤から採取する乱さない試料に対して，系統的な室内三軸試験を実施し強度・変形特性を明らかにするとともに，モデル地盤での小型FWD試験による剛性評価を実施し，地盤防災対策として考えられる繊維材混合流動化処理土の適用性を検討する．当該年度においては，大学構内ピットでの繊維材混合流動化処理土による埋戻し地盤を作製し，ブロックサンプリングによって不攪乱試料を採取後，微小ひずみレベルでの三軸せん断特性を検討する予定であったが，新型コロナウィルス感染防止対策により，大学構内に模型地盤のピットが作製できなかったため，泥水密度を配合設計基準図に基づく泥水密度とその泥水密度より5 %減少させた泥水密度で調整した流動化処理土と繊維材混合流動化処理土を室内で作製した後，せん断中に微小な除荷／再載荷を含む三軸圧縮試験を実施して，強度特性や変形係数のせん断応力レベル依存性を把握するとともに，三軸せん断特性に及ぼす繊維材添加量，泥水密度，拘束圧の影響について検討した．この研究内容は，令和3年度実施予定の計画であったため前倒しして実施したことになる．
以上より，計画通り研究は進展しているが，研究計画の入れ替えを行ったため，モデル地盤の非一様性の検討までは至らなかったことから，「おおむね順調に進展している．」と判断した．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策としては，平成2年度においても大学構内のピットにおいてモデル地盤を作製できなかったため，令和3年度にモデル地盤において小型FWD試験を実施し，原地盤の剛性評価を行い，養生日数の影響を検討するとともに，モデル地盤の非一様性の検討を行う．さらに，流動化処理土の配合試験を実施し，実地盤に適用可能な流動化処理土の作製方法を検討する計画である．
|
