砂地盤の力学挙動の評価と試験法に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60850095
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 土岐 祥介 北海道大学, 工学部, 教授 (50001136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中井 照夫 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (00110263) ; 三浦 清一 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (00091504) ; 龍岡 文夫 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70111565) ; 陶野 郁雄 国立公害研究所, 水質土壌環境部, 室長 (00016479) ; 小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 助教授 (90008855)
• Keywords: 液状化 / 砂質士 / 応力-ひずみ関係 / 支持力 / 地震

Research Abstract

原位置砂地盤の力学挙動の合理的な予測法を確立することを目的として、一連の実験的および解析的研究を進めた。本研究で得られた研究成果は、以下のように要約される。
1.凍結法によって得た不撹乱砂試料の非排水繰返しせん断試験から、自然堆積砂地盤の液状化特性に無視できない構造異方性の影響が存在することを示した。さらに進めた解析的研究から、繰返し応力比や繰返し載荷回数によらない状態量と考えられるせん断仕事が、任意の偏差応力の下で発生間隙水圧と一義的な関係にあるという事実に基づいて、自然堆積砂の異方的な有効応力経路を予測できることが明らかにされた。
2.単純せん断履歴によって新たに形成された構造異方性を有する砂の応力-ひずみ-強度特性を詳細に検討した結果、誘導異方性が砂の変形特性におよぼす影響は顕著であるものの、せん断抵抗角にはほとんど影響しないことが見出された。
3.繰返し三軸試験に関する昨年度の研究成果に基づいて、飽和砂の非排水繰返し三軸試験法の基準案を作成した。なお、この試験法に従って(社)土質工学会が本年5月より全国一斉非排水繰返し三軸試験を実施する予定となっており、この成果により標準的試験法が確立できると思われる。
4.種々の三次元応力経路下の力学挙動を説明できる簡単な形の弾塑性構成式(tij-model)を提案した。提案モデルは砂の変形・強度特性におよぼす中間主応力の影響やひずみ増分方向におよぼす応力経路の影響等が適切に説明されている。
5.堆積環境、堆積年代、地下水位などから原位置の液状化危険度を推定できる新しい液状化簡易推定法を提案した。この方法は、ボーリング調査結果を必要としない点に特色がある。

Research Products

• [Publications] 土岐祥介: Proc. 8ARC., International Society for SMFE. (1987)
• [Publications] 小田匡寛: 土質工学研究発表会発表講演集. 22. (1987)
• [Publications] 陶野郁雄: 地震工学シンポジウム発表論文集. 7. 103-108 (1986)
• [Publications] 龍岡文夫: Soils and Foundations. 26. 99-116 (1986)
• [Publications] 三浦清一: 土質工学研究発表会発表講演集. 21. 627-630 (1986)
• [Publications] 中井照夫: Proc. International Conference on Constitutive Laws for Englneering Materials.2. (1987)