1996 Fiscal Year Annual Research Report
粒状体地盤の斜面崩壊防止法と支持力補強法に関する基礎的研究
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07555154
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松岡 元 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90027277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 修一 (株)大林組, 技術研究所, 研究員
大和 真一 旭化成(株), 建材開発研究所, 室長
吉村 優治 岐阜工業高等専門学校, 助教授 (30182827)
孫 徳安 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (40262951)
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| Keywords | 粒状体 / 斜面 / 支持力 / 地盤 / 補強法 / アルミ棒 / 模型実験 / 円弧スベリ |
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| Research Abstract |
平成8年度の研究実績は次のように要約できる。
1)斜面崩壊防止法に関して
a)摩擦性材料(φ材料)である乾燥アルミ丸棒積層体(直径1.6mmと3.0mm,長さ50mm)、ガラスビーズ,豊浦砂、砕砂などを試料とした斜面崩壊の模型実験(傾斜箱の実験)を行い、φ材料の場合、円弧スベリではなく、表層スベリが引き金となって斜面の崩壊が生じること、その崩壊角度は低拘束圧(σ=0〜10gf/cm^2)下の内部摩擦角φに等しいことを見い出した。なお、この低拘束圧下のせん断試験のために、上箱がなくて、荒いサンドペ-パ-を貼った載荷板を直接下箱の試料の上にセットする「簡易一面せん断試験機」を開発した。この試験機は、従来の一面せん断試験機の欠点の多くを除去している。
b)粘着成分を有する摩擦性材料(c、φ材料)である水で濡らしたアルミ丸棒積層体(直径1.6mmと3.0mm,長さ50mm)、豊浦砂などを試料とした斜面崩壊の模型実験(傾斜箱の実験)を行い、c、φ材料の場合、円弧スベリのような斜面崩壊が起こり得ることを実証した。なお、この粘着成分cは水の表面張力による粒子間付着力によって生じたものである。同じ水で濡らしたアルミ丸棒積層体の簡易一面せん断試験によって、c、φの値(c=0.78gf/cm^2、φ=25°)を決定し、円弧スベリの安定解析を行ったところ、崩壊角度とスベリ面の深さの実測値をほぼ説明できるものであった。
c)斜面崩壊の引き金となる斜面表層粒子の移動を止める補強法は、予想に反して極めて有効であることが実証された。また、その理由を検討するため、表層粒子数cm分を固定して、斜面上方の箱の部分に定着する条件のもとで安定解析を行ったところ、同条件下のアルミ丸棒積層体斜面の崩壊角度の大幅な上昇(実測値)を説明することができた。
2)支持力補強法に関して
個々の粒子がバラバラで接着されていない粒状体の強度を高めるために、粒状体を包み込む「土のう」式支持力補強法に着目しているが、具体的な現場適用問題として、鉄道枕木直下のバラストを包み込む「土のう」式支持力補強法を考えた。実際の鉄道枕木の1/2スケールの模型支持力試験を、2次元のアルミ丸棒積層体地盤と3次元の砕石地盤について行ったところ、静的・動的荷重に対して良好な補強効果が見られた。今後は、実物大の鉄道枕木と「土のう」を用いた静的・動的試験を行う予定である。
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[Publications] 松岡 元、大橋徹也 他: "粒状体斜面の崩壊機構とその効果的な補強方法に関する基礎的研究" 第32回地盤工学研究発表会講演集. (1997)
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[Publications] 松岡 元、伊東 究 他: "鉄道枕木の「土のう」式支持力補強方法に関する研究" 第32回地盤工学研究発表会講演集. (1997)
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[Publications] Matsuoka,H.&Sugiyama,Y.: "Failure mechanism and effective reinforcement of granular soil slope" Proc.of the Int.Sym.on Earth Reinforcement. Vol.1. 803-808 (1996)
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[Publications] 大橋徹也 松岡 元 他: "粒状体斜面の崩壊機構に関する基礎的研究" 土木学会第51回年次学術講演会. III-A. 506-507 (1996)
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[Publications] 伊東 究,松岡 元 他: "鉄道枕木「土のう式」支持力補強方法に関する基礎的研究" 土木学会第51回年次学術講演会. III-A. 616-617 (1996)
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[Publications] Matsuoka,H.&Sugiyama,Y.: "Failure mechanism and effective reinforcement of granular soil slope" Proc.of 2nd Int.Conf.on Soft Soil Engineering. Vol.1. 486-491 (1996)
