| 研究課題/領域番号 |
17H04935
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
山田 卓 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70451789)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 地盤調査 / 動的貫入試験 / 土質判定 / 液状化判定 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，宅地向けの地盤調査方法で大型動的コーン貫入試験（本研究ではSRS試験を対象とする）の調査中に地中で生じる貫入コーンとその周囲にある土との摩擦で生じる音を計測・評価し，住宅地盤の液状化判定に必要な土の粒度特性値を推定する（土質判定）技術を構築し，その技術の実用化を目指す。
研究初年度（平成29年度）は，SRS実機を用いた現場での摩擦音計測実験に使用するマイク内蔵SRSコーンを作製し，個々のコーンの伝達関数を計測により求め，現場計測で得られる摩擦音データの分析に適用した。現場での摩擦音計測実験は，長野県諏訪市の2地点，千葉県浦安市，大阪府大阪市の合計4地点で実施した。摩擦音の大きさと波形に着目した分析を行ったところ，摩擦音の大きさは地盤の土質によって異なり，礫質地盤から粘土地盤へと土の粒径が小さくなるにしたがって小さくなった。また，地盤を構成する土の粒径が大きいほどばらつきの大きい波形となり，突発的な大きな音が生じる確率が大きいことがわかった。この大きな突発音の発生確率を指標として，地盤が細粒土であるか粗粒であるかを判別できることがわかった。
SRS試験による摩擦音計測状態を再現可能な模型実験装置を作製し，摩擦音の音響特性に与えるコーン回転速度と土被り圧の影響を調べるための実験を実施した。実験では，市販の硅砂6号を用いて相対密度50%一定の条件で模型地盤を作製した。模型実験の結果，摩擦音の大きさはコーンの回転速度が速いほど大きく，土被り圧が大きいほど大きくなることがわかった。また，コーン周辺の土圧の計測により，コーン回転中（摩擦音計測中）のコーン周辺地盤の土圧の変動は土被り圧が大きいほど大きいことがわかった。
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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29年度は，①模型実験装置の設計と作製，②現場実験の実施，③コーンの伝達関数の評価と現場計測結果への適用，および④独立型摩擦音計測用SRSコーンの試作を当初計画していた。
これらのうち，①，②，③については，当初計画通りに遂行できたと考えられる。しかし，③コーンの伝達関数の評価については，現場実験結果の分析過程で，その精度をさらに向上させる必要性が認識された。また，④の独立型摩擦音計測用SRSコーンの試作については，③の伝達関数の評価に当初見込んだ以上の時間を要したことが影響して，実施が若干遅れている。しかし，4年間の実施計画の中では全体的におおむね順調に研究が進展していると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度は，平成29年度に作製した模型実験装置を用いて，摩擦音に与える種々の影響について調べる実験を中心に研究を進める。具体的には，現場実験結果を解釈・分析するために，土被り圧，細粒分含有率，平均粒径，均等係数，乾燥密度を変化させた模型地盤を作製し，これらと摩擦音の大きさ，スペクトル特性，波形特性についての関係を明らかにする予定である。また，独立型摩擦音計測用SRSコーンの開発を進め，マイク，アンプ，記録媒体の全てを内蔵したコーンを作製し，現場実験での試用を試みる。模型実験で得られる成果を適用するために，２または3ヶ所の実地盤でSRS実機による現場実験を大阪市内で実施する予定である。
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