| 研究課題/領域番号 |
15K18114
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石藏 良平 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90510222)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 非着底 / 周面摩擦抵抗 / 圧密沈下 / 応力分担特性 |
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| 研究実績の概要 |
非着底地盤改良技術は，施工機械の改良深度限界を超えるような軟弱地盤層が厚い地域に適用できる有効な地盤改良技術として期待されている．本研究では，非着底型改良体の材料特性の違いを考慮した荷重分担特性を定量化し，改良体に求められる設計基準強度を明確にすること，また，材料特性の異なる改良体を用いた非着底改良地盤の圧密挙動を，画像解析を用いて視覚的に把握することによって，改良地盤の沈下予測に役立てるための基礎的特性を得ることを目的としている．
平成27年度は，実際の地盤改良体に用いられるセメント固化処理土および砂杭を用いた模型実験を実施し，改良地盤の圧密沈下特性の違いを考察した．模型地盤内の挙動を画像解析によって可視化し，応力分担特性の傾向と比較した．改良体の剛性が大きなセメント固化処理土では，改良体先端に荷重が伝達され，改良部分での圧密沈下が抑制されるのに対して，砂杭を用いた場合は，改良体先端への荷重伝達は，固化処理土に比べて小さく，改良部分内部にも圧縮ひずみが一様に生じる傾向が示された．
また，実施工時された深層改良体の周面摩擦抵抗を評価するため，表面粗さの異なる改良体と粘土を用いたリングせん断試験を実施し，粘土の粒度分布と表面粗さおよびせん断強度の関係をモデル化した．また，改良体と粘土の相互作用を考慮するため，両者間に強度特性が異なるジョイント要素を設けたFEM 解析を実施し，圧密中に深層改良体に作用する周面摩擦抵抗と改良地盤の沈下特性の考察を行った．摩擦特性が大きくなるほど，改良地盤の沈下が抑制されることを解析結果により示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成27年度は，セメント固化処理土および砂杭を改良体に選定し，排水条件や剛性の違いが改良地盤の圧密沈下量，沈下速度，荷重分担特性に及ぼす影響について，実験的に比較を行っている．画像解析を用いることで，両者の沈下メカニズムや荷重分担特性の違いに関する貴重なデータが得られており，当該研究はおおむね順調に進展している．また，当該技術が適用された現場データを新たに取得できており，解析結果との比較から，本研究の目的を達成するための貴重な知見が追加で得られている．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度は，作製予定であった改良型平面ひずみ模型装置の試作が遅れたため，これまで使用している試験装置を準用することで研究を実施した．平成28年度は，改良型模型装置を完成させ，高炉水砕スラグを改良体として用いた条件でも試験を実施する予定である．改良型模型実験装置には，平成27年度の成果を踏まえ，模型土槽の高さ，各種圧力計の深さ方向の分布，改良体の表面粗さを変化させて周面摩擦抵抗を計測できる装置を付加することを予定している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度は，模型実験装置を試作する予定であったが，試験装置細部の作製等に時間を要していることから，既存の装置を準用して，研究を実施した．平成27年度の直接経費の大半は，模型実験装置の試作費用であったため，物品費の大半が使用されておらず，次年度使用額が生じている．
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| 次年度使用額の使用計画 |
当該研究で必要となる改良型の模型実験装置を完成させる．そのための費用として助成金を使用する．また，平成28年度は，これまで得られた研究成果をもとに，学会発表などを積極的に行うことを予定しており，旅費等での使用を予定している．．
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