| 研究分担者 |
京谷 孝史 東北大学, 工学研究科, 助教授 (00186347)
山口 晶 東北学院大学, 工学部, 講師 (30337191)
中沢 正利 東北学院大学, 工学部, 教授 (20198063)
吉田 望 (株)応用地質, 地震防災センター, 主任研究員
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| 研究概要 |
薬液により固結した砂地盤が低濃度で固結体の強度が大きくなくても,液状化に対して大きな抵抗を示すことは良くられている.しかし,その抵抗がどのようなメカニズムによって発揮されるのかについての総合的研究は見られない.そのため,低濃度薬液で処理した砂供試体について,3軸繰り返し圧縮試験を実施した.薬液固結体が液状化に対して大きな抵抗を示すとしても,実務における管理基準が1軸圧縮強度で規定される場合には,薬液固結体では所定の強度を満足させることができない.そこで,セメント溶液を対象とする室内注入実験についても研究を進め,注入工法による液状化抵抗の増加についてより対象を広げ,研究を行った.平成15年度の主要な結果は以下のとおりである.
(1)低濃度で処理した薬液固結体の液状化抵抗メカニズムを3軸試験機を用いて繰り返し試験を実施し,その有効応力経路とヒステリシス挙動から詳細な考察を加えた.ダイレイタンシーにも改善が見られるものの,液状化抵抗をもたらす基本的メカニズムは,透水性の低下に伴う破壊パターンの変化と考えられる.
(2)地震後の緩斜面の流動を解析するために,密度依存性・有効拘束圧依存性を表現する構成モデルの定式化を行い,間隙水が注入されるときの挙動の再現を試みた.詳細部分は若干のパラメータ修正が必要となるものの基本的挙動は表現できた.
(3)液状化現象において大きな被害をもたらすものは,流動と大きな沈下である.特に,流動に着目して間隙水が流入する際の挙動を実験し,2003年に起きた宮城県北部連続地震の際に崩壊した河南町斜面より試料を採取し,豊浦砂の挙動との比較を行い,河南町斜面の土の方が流動しやすい傾向が見られた.
(4)セメント溶液による注入実験を行い,固結体の強度が十分に発揮されることおよび,溶液の粘性が大きセメント溶液の場合には,脈動注入の方が効率的な注入形態であるとする実験結果を得た.
このような研究実績を,平成13年度,平成14年度に得られた業績さらに関連する研究業績も含め,報告書として取りまとめた.
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