層状地盤における杭基礎先端の荷重と沈下量関係の評価方法の開発

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23560686
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 山崎 雅弘 岡山理科大学, 工学部, 教授 (60240826)
• キーワード: 杭 / 先端 / 支持力 / ２層地盤

研究概要

当初の研究計画は、平成23年度は、１．模型杭載荷試験装置の設計および製作を行う。２．第２層の人工地盤の材料を選定し人工地盤を製作する。３．実験のパラメータは、第1層砂地盤の砂の相対密度と層厚、第２層人工地盤の層厚（剛性）である。第１層層厚は杭径を等しい場合について、第2層人工地盤の層厚１種類について試行実験を行い、実験装置の調整を行う。４．FEM解析を用いて実験結果をシミュレーションできるモデル（地盤の剛性・強度パラメータなど）を同定する。平成24年度は、第1層層厚を杭系の２，３倍として模型実験とFEM解析シミュレーションを行う。であった。
本研究は，模型杭載荷試験装置が必須の物品であったが，23年度の全体予算が9月末まで確定しなかったことから，装置は平成24年1月27日に納入され，その後に試験装置の試運転を始め、ほぼ、半年から1年遅れていた。また，平成24と25年度では，模型地盤製作の問題点の解決を図り，均一地盤を作成して模型杭載荷試験を実施し結果を得ることができた。しかし，結果を分析した結果，層厚が大きい場合に想定した地盤が作られていない可能性が発覚した。
以上の経緯より，本研究の期間の3年をもう1年延長することによって，この問題点を解決し，信頼性の結果を得て，研究を進めることとした。
今年度はこの計画に対して遅れた状況となっている。当初の計画の、１については、実験に使用する豊浦砂の土質試験を完了し、製作された土層の相対密度が評価できるようになり、現在、想定した相対密度の土層ができるように調整の段階であり９０％の進捗状況である。２については、人工地盤の材料を数種選定し、基本的な材料の性質を検討中で３０％の進捗状況である。３については、未実施である。４については、ほぼ１００％の進捗である。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

土層の砂地盤を想定したように製作することに、問題点が多々生じ、計画から遅れている。
２４年度までの思考実験では、使用する砂が土層から漏れ落ちること、均一な砂層を製作するための事前試行実験が満足できる結果とならなかったが，これについては解決した。しかし，２５年度では模型杭載荷試験を実施することができたが，実験結果を分析したところ，層厚が大きい実験について想定した地盤が製作されていない可能性が発覚した

今後の研究の推進方策

研究期間３年を１年延長し，研究を継続する。研究内容は大きな変更はないが、計画を２つに編成する。
１．砂の均一な地盤の製作方法を改良し，実験を行うことによって，その効果を確認する。（４月～８月）
２．第２層の人工地盤の製作方法の確立し（６月～９月）、２層地盤の実験を行う（９月～１２月）。解析的な検討は実験と平行して行う。（１０月～１２月）

次年度の研究費の使用計画

平成２５年度に研究を完了し，予算を完全に執行できる予定であったが，実験結果を分析したところ模型の地盤が想定した条件となっていない可能性が発覚した。このため，研究期間３年のところ１年延長し，予算を残して実験に使用する予定である。
次年度使用額は全て実験実施のために使用する予定である。