| 研究概要 |
コーン貫入試験(CPT)は世界各国で地盤調査,設計に広く利用されており,簡単で経済的であること,オペレーターの技量等の人為的な誤差が生じにくいこと,情報が深度方向に連続的に得られるといった特長を有している。一方,CPTの問題点はコーン貫入のメカニズムが不明確で計測される諸量の物理的意味があいまいであるため,土要素の強度を直接CPTによる貫入抵抗と結び付けて用いられているという点である。本研究では,土を流体のように考えるEuler法に基づいて定式化された有限要素法を用いてCPT貫入機構を数値解析によって解明することを試みた。これは,地盤工学で通常用いられるLagrangean型の有限要素法とは異なり,完全Eulerean型の定式化によって,貫入に伴う過剰な有限要素メッシュの変形を食い止め,計算の不安定化,発散を防止するものである。土の構成則としてはMohr-Coulombの降伏条件を用い,せん断に伴うダイレイタンシーの発現モードを忠実に再現するために非関連流動則によるモデル化を行っている。この方法によって解析した埋立人工地盤,自然堆積洪積砂地盤におけるCPT貫入機構を実測値と比較したところ,非常によい精度でコーン貫入抵抗を予測しうることがわかった。さらに,CPTによるコーン先端抵抗と上載圧から原位置における砂地盤の間隙比が妥当に評価できることを確認した後,凍結サンプリングによって採取された不撹乱試料による室内液状化実験結果を援用して,CPTによる原位置液状化強度評価法について検討した。その結果,埋立地のような若齢で砂粒同士の固結度の低い緩い砂地盤では,原位置の初期状態がわかれば,再構成試料でも十分原位置の液状化強度を再現できるが,中〜硬質の自然堆積砂では続成作用による構造により,再構成試料では原位置強度を妥当に評価し得ないことがわかった。
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