研究課題
基盤研究(B)
本研究では地盤の液状化特性について、特に2011年東北地方太平洋沖地震後に浮き彫りとなった課題を追求することを目的としている。本地震による顕著な液状化は非塑性細粒分を大量に含む埋立地盤で生じた。また、地震動継続時間が非常に長かったことも被害を拡大させた原因の一つと考えられている。一方自然地盤では、細粒分の多少に依らず液状化した例は限られていた。この理由として地盤の年代効果が考えられるが、実務に反映できるほど十分な説明は未だなされていない。平成24年度の活動では、現場調査と系統的な室内試験により、2011年東北地方大震災により顕著な液状化が生じた浦安市に着目して、同地域の埋立地盤の年代効果の発達メカニズムについて検討した。現場調査では、スウェーデン式貫入試験を同一箇所で1年間継続して実施し、地震直後は地盤の貫入抵抗が大幅に低下したものの、その後地震前と同程度の貫入抵抗となったことを確認した。また、若年埋立地盤の年代効果は地下水位の変化に起因する上載圧の変化により形成されるものと仮定し、それを模擬した液状化試験を現場採取試料を用いた中空ねじりせん断試験により実施した。その結果、原位置採取試料では、上載圧が繰返し変化することにより、動的計測による微小せん断剛性率および液状化強度が増加することが確認された。一方、液状化後のせん断ひずみの増加傾向に及ぼす上載圧の繰返し変化の影響はほとんどない。この傾向は細粒分の少ない豊浦砂とは異なる傾向であり、液状化被害の程度に粒度特性が影響した可能性が考えられる。
2: おおむね順調に進展している
これまでにも、液状化強度に及ぼす初期繰返し載荷の影響を調べた研究は存在するが、本研究ではこれを中空ねじりせん断試験で検討しており、新規性が非常に高い。また、大きなひずみ領域の液状化挙動に及ぼす粒度分布の影響も検討しており、研究は計画通り順調に進められている。
2011年東北地方太平洋沖地震で液状化が発生した地盤の不撹乱試料の入手に成功しており、本年度はこれと再構成試料により原地盤の液状化強度特性に及ぼす年代効果の影響、および微小～大ひずみ領域の液状化挙動を詳細に検討していく。また、年代効果のメカニズムとしてセメンテーション効果にも着目し、年代効果の程度を原地盤で把握する適切な手法を開発する。
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