本研究では,軟弱地盤上に盛土等を建設する際に今後利用拡大が期待される非着底地盤改良技術について,軟弱地盤層が厚い地域への適用性や,材料特性の異なる改良体の適用について検討した.最終年度は主に,改良体として砂材や水砕スラグを用いた非着底改良地盤の圧密沈下挙動について模型実験およびFEM解析を用いた考察を行い,改良体としての適用性を検討した.①平面ひずみ載荷模型実験により,透水係数の低いセメント固化処理土等を用いた改良地盤の一次圧密終了時間の比較から,砂材や水砕スラグを用いた改良地盤の圧密促進効果を確認した.②画像解析により得られた改良地盤内の鉛直・水平ひずみ分布から,剛性の高いセメント固化処理土と剛性の低い砂材や水砕スラグを用いた改良地盤の沈下メカニズムの違いを明確にした.③水砕スラグの現場打設データに基づき,剛性や透水性が時間とともに変化する水砕スラグを用いた実規模スケールの非着底改良地盤に対する数値解析を実施した.改良地盤は,硬化前にドレーン材としての機能を発揮し,硬化後には改良体への荷重分担が大きくなり,杭としての機能を示すことを解析的に明らかにした.
研究機関全体を通して実施した研究の主な成果は以下である. ①リングせん断試験等により粘性土と改良体との界面強度について,改良体の表面粗さと粘土粒子径との関係からモデル化した.また,模型地盤内の圧密挙動を可視化し,改良地盤の圧密沈下挙動を観察した.以上の結果を参考に,軟弱地盤層が厚い場合を想定した沈下予測モデルを試案し,現場動態観測結果との比較も行った. ②模型実験により砂杭や水砕スラグの非着底改良地盤への適用性を検証した.数値解析では,水砕スラグを改良体に適用した場合,硬化スラグについては,杭頭応力が想定される一軸圧縮強度と比較して小さく,破壊の可能性は低いことを確認した.
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