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X線CTによる杭基礎地盤の3次元鉛直・水平支持力メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15360256
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関熊本大学

研究代表者

大谷 順  熊本大学, 工学部, 教授 (30203821)

研究分担者 尾原 祐三  熊本大学, 工学部, 教授 (50135315)
菊池 喜昭  (独)港湾空港技術研究所, 地盤構造部, 室長
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2004年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2003年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード杭基礎 / 鉛直支持力メカニズム / 水平支持力メカニズム / X線CTスキャナ / 模型実験 / 3次元 / 可視化 / 画像解析
研究概要

本研究では、杭基礎を対象とし、まず、X線CT装置の特性を考慮に入れた鉛直および水平荷重が杭頭に載荷可能な模型実験装置の開発を行なった。続いてこの実験装置を用いて、杭基礎の鉛直および水平支持力問題を対象とし、その力学実験とX線CTスキャンを一連の実験として実施可能な杭の鉛直・水平支持力メカニズム解明のための模型実験システムを構築した。またこの実験結果を用いて、従来の模型実験結果に加え、載荷に伴う地盤内変化状況を逐次非破壊かつ3次元的に把握することを試みた。これにより、最終的には現存する杭基礎設計の高度化に対する貴重な成果を提供した。
以下、研究成果について述べる。
(1)鉛直支持力メカニズムの解明
鉛直支持力については、15年度に従来の万能型圧縮試験装置を用いて実験を実施したが、16度に、CT装置に順応した鉛直載荷装置を開発し、これを用いて杭の鉛直支持力実験を実施することで、杭の鉛直支持力メカニズムを解明した。
(2)水平支持力メカニズムの解明
15年度にX線CT用の水平載荷装置を試作し、これを用いた杭の水平載荷実験を実施し、装置の有効性を確認すると共に、実験結果を基に、水平支持力メカニズムの解明を行なった。
(3)鉛直および水平支持力解析
上記2項で実施した鉛直・水平載荷試験およびそのX線CTより得られた、それぞれの支持力メカニズムの特性から、杭の鉛直および水平支持力の終局状態について考察した。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (2件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] 杭基礎断面形状が水平抵抗メカニズムの及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      佐野潤, Pham Dang Khoa, 大谷順, 松本英敏
    • 雑誌名

      平成16年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集

      ページ: 437-438

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 杭基礎断面形状が水平支持力メカニズムの及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      佐野潤, Pham Dang Kooa, 大谷順, 松本英敏
    • 雑誌名

      地盤工学会第40回地盤工学研究発表会発表講演集 (CD-ROM版)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of new test apparatus for lateral pile loading using X-ray CT scanner2004

    • 著者名/発表者名
      K.D.Pham
    • 雑誌名

      Proc.of Vietnam-Japan Joint Seminar on Geotechnics and Geo-environment Engineering

      ページ: 86-93

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of new test apparatus for lateral pile loading using X-ray CT scanner2004

    • 著者名/発表者名
      K.D.Pham
    • 雑誌名

      Proc.of Vietnam-Japan Joint Seminar on Geotechnics and Geo-environmental Engineering

      ページ: 86-93

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of hydraulic property of mixed soil with air foam using X-ray CT method2003

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 雑誌名

      Proc.of the 2^<nd> Asian Conference on Unsaturated Soils

      ページ: 71-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of permeability on light weight soil with air foam using X-ray CT scanner2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Kikuchi
    • 雑誌名

      Proc.International Workshop on X-ray CT for Geomaterials

      ページ: 133-138

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 杭の3次元水平抵抗メカニズムの可視化2003

    • 著者名/発表者名
      江副 哲
    • 雑誌名

      応用力学論文集 Vol.6

      ページ: 476-474

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] State of the Art Report on Geotechnical X-ray CT research at Kumamoto University2003

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 雑誌名

      Proc.of the International Workshop on X-ray CT for Geomaterials

      ページ: 43-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of the mechanism of tunnel face failure2003

    • 著者名/発表者名
      H.Nagatani
    • 雑誌名

      Proc.of the International Workshop on X-ray CT for Geomaterials

      ページ: 185-190

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of 3-D failure patterns of ground due to lateral pile loadings2003

    • 著者名/発表者名
      K.D.Pham
    • 雑誌名

      Proc.of the International Workshop on X-ray CT for Geomaterials

      ページ: 179-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visualization of 3-D lateral bearing capacity mechanism of piles2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ezoe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mechanics, ASCE Vol.6

      ページ: 476-474

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of failure patterns in sand due to laterally loaded pile using X-ray CT scanner

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 雑誌名

      Soils and Foundations (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X線CTスキャナによる単杭の鉛直支持力特性の解明

    • 著者名/発表者名
      大谷 順
    • 雑誌名

      土木学会論文集 (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of failure patterns in sand due to laterally loaded pile using X-ray CT scanner

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 雑誌名

      Soils and Foundations (Submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of bearing capacity under vertical loaded single pile using X-ray CT

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 雑誌名

      Journal of Civil Engineering, JSCE (Submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] 杭基礎の三次元水平抵抗メカニズムの解明に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      佐野 潤
    • 総ページ数
      19
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] X-RAY CT FOR GEOMATERIALS2003

    • 著者名/発表者名
      J.Otani
    • 総ページ数
      379
    • 出版者
      BALKEMA, Netherlands
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Otani, Y.Kikuchi: "Evaluation of hydraulic property of mixed soil with air foam using X-ray CT method"Proc.of the 2^<nd> Asian Conference on Unsaturated Soils. 71-74 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Otani, J.Hironaka, T.Mukunoki: "Visualization of Failure Patterns under Vertically Loaded Pile Foundation Using X-ray CT Method"Prof.12^<th> Asian Regional Conf.on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Vol.1. 973-976 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 江副 哲, 大谷 順, ファン・ダン・ホア: "杭の3次元水平抵抗メカニズムの可視化"応用力学論文集. Vol.6. 467-474 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Otani: "State of the Art Report on Geotechnical X-ray CT research at Kumamoto University"Prof.the International Workshop on X-ray CT for Geomaterials. 43-77 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nagatani, J.Otani: "Visualization of the mechanism of tunnel face failure"Prof.the International Workshop on X-ray CT for Geomaterials. 185-190 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.D.Pham, J.Sano, J.Otani, A.Ezoe: "Visualization of 3-D failure patterns of ground due to lateral pile loadings"Prof.the International Workshop on X-ray CT for Ceomaterials. 179-184 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Otani, Y.Obara: "X-RAT CT FOR GEOMATERIALS"BALKEMA. 379 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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