火山灰質粒状体の動的変形-強度-破砕特性の評価法に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650540
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 三浦 清一 北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (00091504)
• 研究分担者: 川村 志麻 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (90258707)
• キーワード: 粒状体 / 火山灰 / 模型実験 / 粒子破砕 / 原位置試験 / 液状化 / 地震 / 地盤災害

研究概要

噴出起源の異なる火山灰質粗粒土について、一連の室内試験および原位置試験を行った。室内試験では、前年度に制作した変位・応力自動制御装置を搭載した繰返し試験機を用いて、広範囲のひずみレベルにおける火山灰土の変形一強度特性を測定することに成功した。得られた主な結果は以下のようである。
(1) 火山灰質地盤では、室内繰返し変形試験からもとめた等価ヤング率やポアソン比の値は構成粒子の破砕性に強く依存していることがわかった。このような粒状体の破砕性は、圧密・せん断による細粒分増加量によって定量的に表すことができる。
(2) 過圧密や長期圧密などの応力履歴が動的強度特性に及ぼす影響は、構成粒子の破砕性ばかりでなく火山 灰地盤が含有する細粒分量の程度によって大きく異なる。
(3) せん断剛性率Gとコーン貫入抵抗値qcや標準貫入抵抗値N値との関係は、基本的に従来砂地盤で認められているような相関関係にあるが、火山灰質粗粒土地盤においてはGにおよぼす原位置試験法の違いの影響が極めて大きいことが示された。
(4) 噴出源が同じであっても、堆積条件や物理的性質の違いによって力学挙動に明確な相違がみられる理由は、セメンテーション効果によるものである。この効果は、二次堆積地盤においても確実に存在することを明らかにした。このことを定量的に把握する手法を検討することが重要な問題である。次年度の検討課題である。
(5) 火山灰質地盤の破砕性をコントロールする構成粒子の単粒子破砕強度を詳細に調べた。土粒子の含水状態が単粒子破砕強度に影響を及ぼすことはないが、土粒子の吸水率は重大な影響をおよぼしていることが、新たに提案した単粒子破砕試験法によって示された。

研究成果

• [文献書誌] S.Miura: "Deformation-strength properties of crushable soils estimated by laboratory and in-situ testing" Proc.,2nd International Symposium on Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials. Vol.1. (1999)
• [文献書誌] S.Miura: "Model experiment on mechanical response of sea-bed coastal structure system to ocean wave" Proc.,2nd International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. Vol.1. (1999)
• [文献書誌] 三浦 清一: "波浪力を受ける砂地盤の変形特性を考慮した海洋構造物の変位量推定法" 海岸工学論文集. 第45巻. 876-880 (1998)
• [文献書誌] O.Mishima: "Site investigation of Tomakomai volcanic ash by SPT,CPT,DMT and seismic cone tests" Proc.,International Symposium on Problematic soils. Vol.1. 195-198 (1998)
• [文献書誌] T.Nakata: "Particle breakage and its evaluation of volcanic-coarse grained soils" Proc.,International Symposium on Problematic soils. Vol.1. 145-148 (1998)
• [文献書誌] K.Yagi: "Effect of stress history on cyclic deformation-strength behaviors of volcanic coarse-grained soils" Proc.,International Symposium on Problematic soils. Vol.1. 153-156 (1998)