研究課題
1 超過圧密粘土の給水軟化過程としてのスレ-キングメカニズムの解明本研究において、下負荷面カムクレイモデルに基づく水〜土連成の有限変形解析を行い、強い負荷履歴を受けた過圧密粘土の再負荷時の弾塑性変形と塑性膨張を解くことに成功した。この解析の中で、ある土アレメントは初期降伏応力がせん断により1/4にまで縮小し、ついには正規圧密状態に戻っている。この解析は、超過圧密粘土が正規圧密状態に戻るパスとして、せん断して限界状態の上側にあげてから水を吸わせてトロトロの正規圧密粘土に戻す経路があることを示しており、この挙動をスレ-キング挙動として捉えることができると考えた。そこで室内で一次元圧縮試験を実施した。緩く詰めた粉砕泥岩は、水浸によりどんどんスレ-キングを起こし、大沈下を示した。ところがその沈下量は、練り返した泥岩の標準圧密試験でえられる正規圧密曲線まで沈下し、それ以上は沈下しないことがわかった。また、正規圧密曲線よりも下側の密に締め固めた泥岩も沈下を起こさないことを突きとめた。試料の状態として飽和、不飽和、乾燥の3種類についても実験を行ったところ、乾燥試料が最も早く沈下し、飽和に近づくほどゆっくりと沈下してゆく。しかしどの状態でも最終的には繰り返し正規圧密曲線まで沈下した。このことよりスレ-キングは超過圧密粘土の給水軟化過程としてモデル化できることを示した。2 泥岩粉砕突き固め試料の2重構造と水浸単価に対する締め固め効果の判定前述の一次元圧縮試験結果をもとに粉砕泥岩の締め固め基準をまとめることができた。泥岩粉砕試料の集合全体に圧縮などの荷重がかかると、大間隙からは水を排出して沈下しつつ、構成するひとつひとつの石つぶ(泥岩)は接触点で強くせん断され周囲から給水して急激に全体の「粘土化」に至る。このとき初期の粉砕試料全体の間隙比〜応力状態を正規圧密状態に達した泥岩の「正規圧密曲線」と対比することにより、スレ-キング発生の有無、スレ-キングに伴う圧縮量を予測することができる。
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