| 研究概要 |
敷砂緩衝材の密度と厚さ,および落石の形状が落石の衝撃力に及ぼす影響を調査することを目的とした.そのため,落石に見立てた重錘のまさ土上への落下衝撃の室内実験を行った.直径50mmの平底および半球体の重錘(落石に相当する)を,内径200mm,高さ100〜200mmのモールドに充填した3種類の乾燥密度からなるまさ土(敷砂緩衝材に相当する)上に,落下高16〜46cm,重錘質量3〜7kgの計16通りの組合せにて落下させ,重錘貫入量,重錘加速度,およびモールド底面土圧を測定した.その結果,以下に示す知見が得られた.
緩衝材の密度と厚さの影響
1.重錘貫入量は打撃エネルギと強い相関性があり,その増加とともに大きくなる.また,まさ土の密度の増加とともに減少するが,厚さの影響をほとんど受けない.
2.重錘の最大衝撃加速度は,重錘の衝突速度を重錘質量で割った値と関係が強い.また,まさ土の密度の増加とともに大きくなるが,厚さの影響はほとんど受けない.
3.モールド底面最大土圧は,打撃エネルギの影響を受ける.また,まさ土の密度の増加とともにモールド底面最大土圧は大きくなる.そして,厚さが増加するとともに減少する.
4.衝撃圧力伝達率(土の表面に加わった衝撃圧力がモールド底面に到達する割合)は落下高,重錘質量の影響をほとんど受けない.また,まさ土の密度が増加するのとともにわずかに小さくなり,まさ土の厚さの増加とともに減少する.
重錘の形状の影響
5.重錘貫入量は,半球体の方が平底より大きくなる.これは,半球体は平底に比べ,接地面積が小さくなり,応力が集中するためである.
6.重錘の最大衝撃加速度は,半球体の方が平底より小さくなる.これは,平底は半球体に比べ,衝突したときに土からの抵抗が大きく,短時間で減速停止するためである.
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