| 研究課題/領域番号 |
11450182
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
望月 秋利 徳島大学, 工学部, 教授 (40047345)
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| 研究分担者 |
蒋 景彩 徳島大学, 工学部, 助手 (10284308)
上野 勝利 徳島大学, 工学部, 講師 (70232767)
山上 拓男 徳島大学, 工学部, 教授 (90035642)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 舗装 / 空洞 / CBR / 模型実験 / 締固め / 水浸破壊 |
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| 研究概要 |
本研究課題に関連し、下記の課題について実験的ならびに解析的な研究を行った。
課題1 水浸によって空洞が発生・発達する過程の室内での再現
課題2 水浸による舗装材料の安定性を評価する試験手法の開発と必要締固め度の検討
課題3 遠心模型実験装置の開発
課題4 地盤内に存在する空洞が自重により崩落する際の空洞幅と引張り強度の関係
課題5 空洞を有する地盤の支持力に関する実験的研究
課題6空洞を有する地盤の支持力に関する解析的研究
課題1では水浸履歴を受けることにより、舗装材料が埋設管内に排出され、空洞が発生し、最終的には路面の陥没が発生するメカニズムを、室内模型実験によって再現した。課題2では直径10mmの孔を13個あけた底板を用い、締め固めた土に繰返し水浸履歴をあたえ、水浸による供試体の沈下と水浸後の貫入抵抗を調べた。そして4種の舖装材料について水浸に対する抵抗性を考察した。その結果、舗装材料が水浸に対する抵抗性を保つためには、締固め度85%以上で締固める必要が有ることを示した。
実際の舗装内で空洞の天盤が崩落する際の、自重と舗装材料の強度の関係を調べるために、課題3および4では遠心模型実験装置を開発し、空洞天盤の自重崩落実験をおこなった。当研究費の設備備品費のほとんどは遠心模型実験装置の開発のために用いた。開発した遠心模型実験装置は容量400gt、有効半径1.55mのビーム型装置であり、100g場で質量400kgの模型装置を搭載する事ができる。空洞天盤の自重崩落実験では、カオリンと石膏の混合土を用いて模型地盤を作成し、その中に空洞を形成した。空洞を有する模型地盤に遠心力を載荷し、天盤崩落時の遠心加速度と空洞幅から、相当する実物の崩落時の空洞幅を調べた。さらに実験結果から引張り強度と天盤の崩落形状の関係を求めた。
課題5および6では、空洞天盤の自重崩落実験と同一のカオリンと石膏の混合土を用い、空洞を有する地盤表面に帯基礎を設置し、重力場での載荷試験をおこない、得られた支持力と、空洞の幅ならびに地表面から空洞天盤までの深さとの関係を調べた。また割線弾性係数によって土の応力-ひずみ関係を表した有限要素法によって、支持力解析をおこなった。空洞を有する地盤の支持力は、空洞の深さにほぼ比例して増加し、ある深さ以深では空洞のない地盤の支持力と同程度の支持力となることが明らかになった。実験結果と解析結果は良い一致を示した。そこで大阪市の標準的な舗装構造を例にとり、空洞の存在が舗装の破壊に対し影響を及ぼす空洞の幅と深さについて、解析によって検討し、危険度判定図表を作成した。今後パラメトリックな解析を行い、種々の強度ならびに空洞条件に対し、危険度判定図表を作成する予定である。
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