2014 Fiscal Year Annual Research Report
層状地盤における杭基礎先端の荷重と沈下量関係の評価方法の開発
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23560686
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
山崎 雅弘 岡山理科大学, 工学部, 教授 (60240826)
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2011-04-28 – 2015-03-31
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| Keywords | 杭 / 先端支持力 / 薄層 / 模型試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，杭全体または杭先端のみの直径を大きくし，杭基礎の支持力に対して大きな割合の先端支持力を期待するようになってきている。杭先端支持力はその付近の地盤によって決定されるが，杭先端付近の支持層は，均一ではなく，層をなしている場合がある。また，杭径に対して十分な強度を持つ支持層の層厚が薄い場合もあり，近年の大口径杭になると相対的に支持層の層厚が薄くなり，期待した支持力を得られない場合もある。これらの状況から，杭先端の支持層が層状となっている場合の荷重沈下量関係の評価は重要である。研究の具体的な目的は，①層状地盤のうち2層地盤に着目し、2層の地盤の剛性および強度の杭先端荷重～沈下量関係の新たな評価方法を模型実験によって検証する。②実験とFEM解析結果を用いて、実務に適用できる杭先端荷重～沈下量関係の評価方法を提案する。の２点である。
①まず，模型杭の載荷試験装置を設計製作した。杭先端部の荷重と沈下量が計測出来るだけではなく，杭の貫入と周辺地盤の動きが観察できるものある。支持地盤は豊浦砂を用いて製作し，圧力と密度を変化させて強度を変えた支持層を作成した。また，その支持層の厚さも変化させて，それぞれの場合の荷重と沈下量関係を計測した。この実験結果を用いて，現在実務で支持力評価に用いているモデル（２層地盤モデル）の適用性ついて検討を行った。その結果によって，現在の評価方法では，その精度が悪いことが判明し，改良方法の方向性について提案を行った。ただし，具体的な式まで提案は達成できず，今後の課題として残した。
②FEM解析は有用な方法であるが，実験の観察による砂の動きと解析結果は性質についてはよくあっているものの，定量的な部分までは一致させることは難しかった。解析精度の向上と評価方法の提案については，今後の課題である。
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