2009 Fiscal Year Annual Research Report
砂の粒子沈降による供試体密度不均一を生じさせない真の液状化試験
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21560523
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
吉嶺 充俊 Tokyo Metropolitan University, 都市環境科学研究科, 准教授 (80251338)
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| Keywords | 砂 / 液状化 / 透水 / 土質力学 / 地盤工学 |
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| Research Abstract |
本研究は、三軸試験機による砂の液状化試験の際に、供試体に上向き浸透流を作用させることによって粒子沈降を防ぎ、密度が均一な条件のもとでの試験の実施を目指している。当初の計画ではアクリル円筒容器の中で制御棒を上下させる方式の浸透流発生装置を計画していたが、実際に設計してみると装置の高さが4m近いものとなり設置や操作が困難になると予想されたのでピストンによる送水機能とすることにより装置の寸法を半減させた。また間隙水圧が変化した時の浸透流発生装置の体積変化を防ぐために2重管機構を予定していたが、装置をさらに簡略化するために一重管にすることが可能かどうかも検討した。アクリル円筒の内圧変化と微小な体積変化の関係を測定する実験を実施し、また厚肉円筒容器の弾性変形解析等も考慮した検討の結果、一重管機構では所定の実験精度を得ることが極めて困難であることが判明したので透水発生装置を二重管ピストン式とすることに決定し、駆動装置や制御装置も含めた詳細な設計を行い、試験機制作会社に装置の制作を依頼してこれを完成させた。この装置を用いて試験を行ったところ、装置に水を注入したときに多数の微細な気泡がピストン内面に付着し、これを除去することが困難であった。間隙水内に空気が存在すると間隙水圧が変動したときに空気の圧縮膨張によって体積変化が生じるため所定の実験精度を確保できない。そこで振動によって気泡を除去する方法やごくわずかなアルコールを間隙水に添加することによって間隙水の表面張力を低下させて気泡が容器に付着しづらくする方法などの工夫を試みている。現在のところ所定の精度を満たす実験が実現できておらず研究計画の進行はやや遅れ気味であるといえるが、上記のような工夫および装置の改良あるいは循環ポンプ式の超小型浸透流発生装置の開発などを進めており、地盤の液状化強度特性を的確に測定するための研究を継続中である。
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