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2013 年度 実施状況報告書

パッケージ型インフラ海外展開を視野に入れた軟弱地盤の長期沈下対策方針の提案

研究課題

研究課題/領域番号 25820214
研究種目

若手研究(B)

研究機関名古屋大学

研究代表者

田代 むつみ  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00422759)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード地盤の挙動 / 長期沈下 / 鉛直ドレーン / 真空圧密
研究概要

ピートや粘土を含む軟弱地盤上に盛土を建設すると、滑り破壊や大きな沈下が発生し、周辺地盤に多大な影響を与えることがある。このため、盛り立て中の安定増加と建設後の残留沈下抑制のために、建設前に適切な対策を行うことが重要である。鉛直ドレーンによる地盤改良は、効果的な方法の1つであるが、表層にピートのような超軟弱な地盤が存在する場合、また工期の関係で早く盛土を盛る必要がある場合には、真空圧密が併用されることも多い。本研究では、実際に真空圧密工法が適用された現場を対象として、現在までに観測された地盤挙動を~土連成有限変形解析により再現し、将来予測を行った。また、当該現場で広域に観測された周辺沈下の原因を数値解析により考察すると共に、真空圧密・鉛直ドレーンによる地盤改良効果を検討した。解析では、鉛直ドレーンによる集水効果を、ドレーンの水圧を未知数にとる新しいマクロエレメント法で表現し、これを組み込んだ名地盤解析コードGEOASIA(名古屋大学地盤工学研究室が開発)を用いた。一連の解析の結果、以下の点を明らかにした。1)研究対象とした現場では、鉛直ドレーンと真空圧密により改良域では圧密がほぼ終了しており、将来的に改良域より深部で残留沈下が発生するものの、その量は非常に小さいことが予想された。2) ドレーン改良域に連続した中間砂層が存在する場合、地盤の安定増加に寄与するが、この層を通して改良域の外側にも負の水圧が伝播するため、周辺地盤を広域に亘り沈下させる可能性がある。3) ある程度密なピッチで鉛直ドレーンを打設すれば、ドレーン改良のみでも安定増加と残留沈下の低減の両方に効果を発揮する。周辺地盤の水平変位を抑制し、沈下をさらに早期収束させたい場合、表層が極端に軟弱な地盤で安定確保が必要な場合は、真空圧密の併用が効果的である。

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

新しい解析手法(ドレーンの水圧を未知数に解くマクロエレメント法)を導入したことにより、現場の観測結果をより精緻に再現することが可能となり、地盤の種類・状態に応じた改良効果についても検討を行うことができた。年度当初予定していた、海外の現場を対象とした情報収集や研究討議は、諸事情により本年度は実施することができなかったが、国内の現場技術者との成果報告・討議を通して、新たな課題の抽出を行うこともできた。よって、研究全体の進展状況としては、おおむね順調と判断する。

今後の研究の推進方策

本年度得られた知見をさらに発展し、軟弱地盤の地盤改良における新しい設計指針の提案を試みる。研究成果は、海外への展開も視野に入れ、学術論文を中心に国内外へ公表を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (11件)

  • [学会発表] Numerical analysis of improvement effect on peaty ground by vertical drains/ vacuum consolidation based on a new macro-element method2014

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, M. Tashiro, T. Noda and S. Yamada
    • 学会等名
      14th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG)
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      20140922-20140925
  • [学会発表] Analytical study of improvement effects on peaty ground by vertical drains/vacuum2014

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, M. Tashiro, S. Yamada and T. Noda
    • 学会等名
      第69回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      20140910-20140912
  • [学会発表] 鉛直ドレーン・真空圧密の改良効果に及ぼす中間砂層の影響2014

    • 著者名/発表者名
      田代むつみ, 山田正太郎, 野田利弘、H. S. Nguyen, 山田耕一,高平翔,稲垣太浩
    • 学会等名
      第49回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場
    • 年月日
      20140715-20140717
  • [学会発表] Evaluation for improvement effect by vertical drains/vacuum consolidation based on mass-permeability concept or proposed macro-element method2014

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, M. Tashiro, S. Yamada, T. Noda, K. Yamada, K. Takahira and M. Inagaki
    • 学会等名
      第49回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場
    • 年月日
      20140715-20140717
  • [学会発表] Simulation and prediction of large-settlement in ultra-soft ground by deducing the in-situ initial conditions considering artesian pressure2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tashiro, T. Noda and H. S. Nguyen
    • 学会等名
      3rd International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20131113-20131115
  • [学会発表] The possibility of delayed settlement of ultra-soft ground containing peat due to embankment loading combined with vacuum consolidation2013

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, M. Tashiro, S. Yamada, T. Noda, K. Yamada, C. Nakahori and M. Inagaki
    • 学会等名
      第68回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Prediction of and countermeasures for embankment-related settlement in ultra-soft ground containing peat2013

    • 著者名/発表者名
      M. Tasiro, M. Inagaki and A. Asaoka
    • 学会等名
      18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      20130902-20130906
  • [学会発表] 真空圧密工法を併用した盛土載荷による超軟弱ピート地盤の沈下の再現と将来予測2013

    • 著者名/発表者名
      田代むつみ, 山田正太郎, 野田利弘、H. S. Nguyen, 山田耕一,中堀千嘉子,稲垣太浩
    • 学会等名
      第48地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      20130723-20130725
  • [学会発表] Estimation of in-situ initial conditions of an ultra-soft ground containing peat in Mukasa area2013

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, M. Tashiro, S. Yamada, T. Noda, K. Yamada, C. Nakahori and M. Inagaki
    • 学会等名
      第48地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      20130723-20130725
  • [学会発表] Simulation of the well resistance of vertical drains using a new macro-element method

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen、S. Yamada, T. Noda and M. Tashiro
    • 学会等名
      Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE 2014)
    • 発表場所
      仙台国際会議場
  • [学会発表] A proposal for a new macro-element method considering well resistance phenomena of vertical drains

    • 著者名/発表者名
      H. S. Nguyen, S. Yamada, M. Tashiro and T. Noda
    • 学会等名
      第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島国際会議場

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公開日: 2015-05-28  

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