| 研究概要 |
土構造物に対する補強とは,剛な固定端で反力をとって土構造物を支えようとする機構ではない.土と補強材が一体となって剛性や耐荷力が向上しているメカニズムである.では,その力学的相互作用がどのように土構造物の剛性や耐荷力の向上に結びついているのであろうか.本研究では,土のダイレタンシー変形を補強材が拘束するメカニズムがポイントであると考えた.しかも不飽和状態におかれている土を考えねばならない.土構造物に荷重が作用する.土はせん断変形しようとするが,ダイレタンシー特性により体積膨張変形を生じようとする.この体積膨張変形を補強材が拘束することにより,土全体の剛性と強度が増し,補強効果が発現すると考えている.もしそうだとすると,土の締固め度合い(または地盤の過圧密度合い)と補強材の剛性との間に,最適な組み合わせがありうるはずである.さらに,最適な補強材の配置が見出されるはずである.本研究は,締固め土(不飽和土)を対象に,まず,1)ダイレタンシー拘束による補強効果発現メカニズムを検証し,2)ダイレタンシー特性を決定する最大締固め荷重(過圧密度合い)の推定法を提案した.これらの成果を組み込んだ数理モデル(有限要素解析手法)を開発した.これにより補強効果の定量化が可能となる.そして,3)補強材の最適な剛性,配置,量の算定を可能とし,4)最終的には,杜会ニーズに応えるべく,補強された土構造物の経年的機能変化,品質変化を予測できる手法としてまとめあげられている.
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