サンドコンパクションパイルによる複合地盤の地震時安定性に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63420041
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 木村 孟 東京工業大学, 工学部, 教授 (40016506)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末政 直晃 東京工業大学, 工学部, 助手 (80206383) ; 竹村 次朗 東京工業大学, 工学部, 助手 (40179669) ; 中瀬 明男 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016686)
• Keywords: 地震 / 安定性 / 粘性土 / サンドコンパクションパイル / 模型実型 / 重力式構造物 / 低塑性

Research Abstract

粘性土地盤をサンド・コンパクション・パイルで改良した複合地盤に関して、これまでに行われてきた研究は主に鉛直荷重を対象としており、水平荷重にたいする考察は少なく、地震時の動的荷重に対する検討は皆無に近い。複合地盤の地震時の安定性について現場実験により調べることは、実際上不可能であり、従ってその実現象を調べるためには模型実験によらざる負えない。本研究は、地盤内の応力の相似性を満たすことができる遠心模型実験装置を用いて複合地盤の動的載荷実験を行い、その地震時安定性について検討することを目的としている。
SCP複合地盤に対する振動実験を行うためには、本研究グループ所有の遠心模型振動システムの能力の増強が必要となり、今年度新たにリニアウェイ式振動台を導入し、水平加振能力の増強と振動の安定性の改善を計った。これに対する予備実験の結果、再現性の良い、水平加速度約20gの正弦波振動が得られることが確認され、この振動台を用いて本年度は、基礎的データを得ることを目的に以下に示す実験を行った。即ち、塑性指数が10と30の2種試料を用いて作成した粘土地盤に重力式構造物を設置し、遠心力場内で圧密する。圧密終了後、動的載荷実験を行い、地盤内変位、構造物沈下量、地盤内間隙水圧を測定した。
その結果、試料に関係なく構造物周辺に大きな間隙水圧が発生する事、高塑性粘土の地盤には殆ど変形が見られなかったのに対し、低塑性粘土の地盤には大きな水平、鉛直変位が発生し、構造物が大きく沈下する事等が明かとなった。これは遠心実験と併せて実施した繰返し三軸試験で得られた、繰返し荷重による強度、剛性の低下傾向と一致している。これらにより粘性土地盤の地震時安定性は特に低塑性粘土で問題となる事が判明し、今後のSCP複合地盤に関する実験は主に低塑性粘土地盤について実施すべきであるという結論を得た。

Research Products

• [Publications] 宮本憲一,広岡明彦,末政直晃,木村孟: 土木学会第43回年次学術講演概要集. 3. 420-421 (1988)
• [Publications] 杜秀洋,広岡明彦,竹村次朗,木村孟,中瀬明男: 第24回土質工学研究発表会講演概要集. (1989)
• [Publications] 神品英夫,末政直晃,杜秀洋,中瀬明男: 第24回土質工学研究発表会講演概要集. (1989)