1999 年度実績報告書

固結力を有する地盤材料の三次元条件下における変形・強度特性

研究課題

研究課題/領域番号	11750435
研究機関	東京大学
研究代表者	早野公敏東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40302632)
キーワード	堆積軟岩 / 三主応力制御試験 / 三軸試験 / 弾性変形特性 / 異方性 / ヤング率 / 圧密降伏応力 / 繰返し載荷
研究概要	地盤材料を対象に三方向の主応力を独立に制御でき、かつ三方向の主ひずみを0.001%のひずみレベルから高精度に測定できる三主応力制御試験システムを構築した。二主応力の制御と一方向の主ひずみの高精度な測定を行っていた既往の三軸試験システムを発展させたものである。この三主応力制御試験システムに固結度の強い堆積軟岩を用いて試験を実施し、得られた結果から弾性変形特性の異方性について検討した。最大1.8MPaまでの等方載荷試験では、粘土等が圧密降伏応力を越えて塑性変形を示すのとは対照的に強い弾性変形特性を示すことが明らかになった。また、いろいろな応力レベルで行った「鉛直応力のみを微小振幅で増減させる鉛直微小振幅繰返し載荷」と「一方向の水平応力のみを同様に増減させる水平微小振幅繰返し載荷」から鉛直方向と水平方向のヤング率をそれぞれ独立に求めることができ、弾性変形特性の異方性の評価が可能となった。これにより、ヤング率は鉛直方向・水平方向とともに等方応力の増加とともに増加することが明らかになった。ところが、等方応力状態(490kPa)から鉛直応力のみを圧縮破壊に至るまで増加させてせん断試験を行った結果、鉛直方向のヤング率は鉛直応力とともに増加する一方で、水平方向のヤング率はほぼ一定で基本的に鉛直応力に依存しない異方性を示した。実際の施工により生じる応力は圧密降伏応力以下の場合が多く、弾性変形量が卓越するものと考えられる。これらの試験結果は堆積軟岩に対して線形等方弾体としての適用の限界を示すものである。そこで応力状態誘導異方性を示す異方弾性体としての検討を行い、鉛直方向のヤング率は鉛直応力の関数、水平方向のヤング率は水平応力の関数としてモデル化を行った。これにより堆積軟岩地盤を対象とした実際の開削工事において測定されたヤング率が室内の三軸試験の結果から合理的に評価できることを示した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Hayano,K.,Tatsuoka,F.,Koseki,J., and Sato,T.: "Small strain deformation characteristics of sedimentary soft mudstone from true triaxial tests"Proc.of 2nd International Symposium on Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials. Vol.1. 191-198 (1999)
[文献書誌] Miyazaki,K.,Nayano,K.,Tatsuoka,F.and Koseki,J: "Deformation of sedimentary soft rock in deep excavation"Proc.of 2nd International Symposium on Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials. Vol.1. 809-818 (1999)
[文献書誌] Hayano,K.,Koseki,J. and Tatsuoka,F: "Stress-induced anisotropy in the quasi-elastic stiffness of sedimentary soft mudstone"Poster Session Proc.of the 11th Asian Regional Conf.on S.M.F.E.. Vol.1. 11-12 (1999)
[文献書誌] Hayano,K.,Tatsoka,F. and Yoshiizumi,N: "Modeling pre-failure stress-strain properties of sedimentary softrocks based on very small strain stiffness"ASTM STP 1350, Nondestructive and Automated Testing for Soil and Rock Propertie. 259-275 (1999)
[文献書誌] 浜田健太郎、早野公敏、古関潤一、龍岡文夫: "堆積泥岩のヤング率の応力状態誘導異方性に関する実験的検討"第34回地盤工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 677-678 (1999)
[文献書誌] 佐藤剛司、早野公敏、浜田健太郎、古関潤一: "鉛直・水平ヤング率を測定する三主応力制御試験における端面摩擦の影響"第34回地盤工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 679-680 (1999)

1999 年度 実績報告書

固結力を有する地盤材料の三次元条件下における変形・強度特性

研究代表者

早野 公敏 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40302632)

研究成果

[文献書誌] Hayano,K.,Tatsuoka,F.,Koseki,J., and Sato,T.: "Small strain deformation characteristics of sedimentary soft mudstone from true triaxial tests"Proc.of 2nd International Symposium on Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials. Vol.1. 191-198 (1999)

[文献書誌] Miyazaki,K.,Nayano,K.,Tatsuoka,F.and Koseki,J: "Deformation of sedimentary soft rock in deep excavation"Proc.of 2nd International Symposium on Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials. Vol.1. 809-818 (1999)

[文献書誌] Hayano,K.,Koseki,J. and Tatsuoka,F: "Stress-induced anisotropy in the quasi-elastic stiffness of sedimentary soft mudstone"Poster Session Proc.of the 11th Asian Regional Conf.on S.M.F.E.. Vol.1. 11-12 (1999)

[文献書誌] Hayano,K.,Tatsoka,F. and Yoshiizumi,N: "Modeling pre-failure stress-strain properties of sedimentary softrocks based on very small strain stiffness"ASTM STP 1350, Nondestructive and Automated Testing for Soil and Rock Propertie. 259-275 (1999)

[文献書誌] 浜田健太郎、早野公敏、古関潤一、龍岡文夫: "堆積泥岩のヤング率の応力状態誘導異方性に関する実験的検討"第34回地盤工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 677-678 (1999)

[文献書誌] 佐藤剛司、早野公敏、浜田健太郎、古関潤一: "鉛直・水平ヤング率を測定する三主応力制御試験における端面摩擦の影響"第34回地盤工学研究発表会講演論文集. Vol.1. 679-680 (1999)

1999 年度実績報告書

早野公敏東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40302632)