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地盤の安定解析では、地盤のモール・クーロン強度定数c、φを正しく推定することが不可欠の課題である。室内土質試験や従来の原位置試験に基づいて強度定数を決定する方法には限界がある。本研究は、重錘落下による衝撃載荷試験を行って、衝撃加速度や地盤の変形量を計測することにより、地盤の変形係数と強度定数c、φを直接求める原位置試験法を開発することを目的とした。初めに、豊浦標準砂と室内実験土槽を用いて、重錘の質量・衝撃エネルギー・密度などを変えた多数の重錘落下実験を行い、衝撃加速度・変形量・土圧の時間的変化を計測した。計測には、高速度ビデオカメラ・加速度計・土圧計などを使用し、信頼性の高い計測結果を得た。計測された衝撃加速度・変形量・土圧と、重錘の質量と落下高さ、標準砂の密度などとの関係を明らかにした。次に、衝撃載荷に対する土の応答モデルを検討した。衝撃載荷に対する土の応答には不明確な部分が少なくない。第一段階として、降伏条件をモール・クーロン則とし、簡単な非関連流れ則に基づく応答モデルを用いた数値解析により、上述の重錘落下実験結果をかなりの程度表現できることを示した。数値解析結果は砂地盤の変形係数と強度定数にかなり強く影響されることから、重錘落下実験結果から土の変形・強度パラメーターを求める可能性を示した。今後、実際の重錘落下実験における地盤の応答をさらに精度よく表現でき、かつ、逆解析に適した簡便な地盤応答モデルを検討し、地盤の変形・強度定数を逆解析する手法を開発する。また、実務で利用しやすい衝撃載荷試験方法と、これに基づく、変形・強度定数逆解析手法の開発を平成13年度で実施する予定である。
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