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砂質地盤改良のメカニズム解明と改良効果算定に関する水〜土連成解析

研究課題

研究課題/領域番号 14750412
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 地盤工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山田 英司  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00293647)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード砂 / 締固め / 地盤改良 / 弾塑性構成式 / 水〜土連成計算 / 数値解析 / 土の骨格構造 / 弾塑性 / 水〜十蓮成 / パイルド・ラフト基礎 / 2次圧密 / 有限要素法
研究概要

本年度は砂質地盤の締固め改良メカニズムの解明と効果の検討を行い、以下の点を明らかにした。
(1)締固め改良メカニズムの解明
平成14年度までに、ゆるい砂から密な砂までの圧縮・せん断挙動を統一的かつ合理的に説明できる弾塑性構成式を開発している。本年度はこの構成式を用いた水〜土連成計算によって、砂杭の拡径と除荷の繰返しによって行われる砂質地盤の締固め改良の過程を忠実にシミュレートし、ゆるい砂質地盤の締固めメカニズムについて調べた。この結果、ケーシングの押込み・引抜きが順次繰り返される砂杭造成過程においては、ケーシング押込み時の地盤の拡径過程によるゆるい砂の構造低位化・大圧縮と、ケーシング引抜き時の除荷過程の繰返しによる過圧密比の増加・蓄積によって砂地盤は改良されることが明らかになった。また締固め施工時には異方性がめまぐるしく変化することも明らかになった。
(2)締固め効果の検討
砂質地盤の締固め効果は、締固めの前後における砂質地盤の非排水せん断挙動の比較、砂質地盤とケーシング・砂杭間の周面摩擦力関係、側圧係数の変化を算定することによって検討した。その結果、ゆるい砂質地盤は、非排水せん断特性の著しく改善されること、現行の施工機械で容易に締め固める様子も明らかになった。過圧密比が大きい地盤に対して砂杭拡径による締固めを実施すると、締固め効果は小さく、ゆるい砂地盤に比べて施工に大きな力が必要になる
(3)締固め効果に及ぼす諸要因の解析的検討
砂の構造の低位化速度、過圧密の解消速度に着目し、締固め効果に及ぼす影響を調べた。構造の低位化速度を遅くする、または過圧密の解消速度を速くすると、締固め効果が小さくなる。構造の低位化速度、過圧密の解消速度は締固めやすさを反映していて、細粒分含有量(粒径や粒度分布)などの物理定数と関連性があると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Noda, T.: "Compaction of sandy ground by "static" cavity expansion"Proc.12th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 501-504 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Noda, T.: "A Soil-water Coupled Analysis on Compaction of Sandy Ground with Static Cavity Expansion"Proc.1st Japan-US Workshop on Testing, Modeling and Simulation in Geomechanics. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三村 衛: "浅い基礎の設計理論と実際〜パイルド・ラフト基礎を中心にして〜"土と基礎. Vol.50 No.8. 15-17 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三村 衛: "浅い基礎の設計理論と実際"施工過程を考慮した地盤の変形・破壊予測に関するシンポジウム発表論文集. 33-44 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中原 由美子: "自然堆積地盤の二次圧密沈下も含む変形挙動に対するパイルド・ラフト敷設効果"第38回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高稲 敏浩: "パイルドラフト基礎を設置した自然堆積地盤の変形挙動における3次元効果"第38回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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