2022 Fiscal Year Annual Research Report

Liquefaction potential of pumice sand fill subjected to suffusion: are fine particles are good or bad?

Research Project

Project/Area Number	21H01421
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	渡部要一北海道大学, 公共政策学連携研究部, 教授 (00371758)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐々真志国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (10392979) 椋木俊文熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (30423651)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	火山灰質粗粒土 / 細粒分 / 締固め / 内部侵食 / 液状化
Outline of Annual Research Achievements	細粒分含有率が45%の火山灰質砂（札幌市清田区里塚地区から採取した盛土材料）を中心に，これから細粒分を取り除いて細粒分含有率を約15%にした試料，ならびに取り除いた細粒分を元の土に添加して細粒分含有率を70%にした試料の計３種類の試料を準備し，それぞれに対して締固め条件を各種設定し，締固め度や締固め時の含水比（より正確には締固め時の飽和度）による土骨格の違い，さらには，内部侵食過程（透水による細粒分の抜け出し）の有無が，非排水せん断強さや，非排水せん断挙動に見られるダイレイタンシー特性（せん断変形に伴う体積変化特性．非排水試験なので過剰間隙水圧挙動として現れる）に与える影響について，前年度から実施している一連の試験をさらに発展的に継続実施した．その結果，締固め条件に着目すると，同一の細粒分含有率・締固め度で作製した供試体であっても，含水状態に応じて骨格構造が異なることが示唆され，乾燥側で締め固めた場合にはマクロポロシティが発達した骨格構造となりやすく，内部侵食を受けやすいこと，また，同じ締固め度・飽和度の条件で3種類の試料の違いを相互に比較すると，細粒分含有率が高いほど細粒分も骨格を形成する主要な構成要素となり，内部侵食では細粒分粒子が抜け出しにくく，かつ，非排水せん断強さやせん断剛性を増加させること，などが明らかになった．これらのせん断挙動を，せん断に伴う体積変化の傾向を表すダイレイタンシー特性とも関連付けて考察した．一連の試験から得られた結果を取りまとめ，国内での学会発表を行ったほか，次年度に開催される国際会議に論文投稿した．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 細粒分を調整した試料を用いて，締固め試験，ならびに，内部侵食過程の有無を条件とした一連の三軸せん断試験を実施して着実に成果を上げており，おおむね順調であると判断している．
Strategy for Future Research Activity	これまでに実施してきた一連の試験結果から，細粒分含有率，締固め条件により形成される骨格構造，内部侵食による細粒分の抜け出しがダイレイタンシー特性やこれと関連付けられた非排水せん断特性に与える影響を評価してきた．そこから得られた知見に基づいて，次年度（最終年度）は，液状化特性を調べるためのに繰返し非排水三軸試験の実施を予定し，液状化強度について，土骨格の状態に基づくダイレイタンシー特性や非排水せん断特性とも関連付けた総合的な取りまとめを目指している．