地盤下空洞の発生・発達メカニズムと道路面への影響に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450182
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 望月 秋利 徳島大学, 工学部, 教授 (40047345)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蒋 景彩 徳島大学, 工学部, 助手 (10284308) ; 上野 勝利 徳島大学, 工学部, 講師 (70232767) ; 山上 拓男 徳島大学, 工学部, 教授 (90035642)
• Keywords: 舗装 / 水浸破壊 / 空洞 / CBR / 締固め / 水浸破壊 / 支持力 / 模型実験

Research Abstract

平成12年度には主に有限差分法による支持力解析を行い、空洞の深さや幅と極限支持力の関係を調べた。
1 水浸による強度低下特性試験 15cmモールド内に埋戻材料を締め固め後、繰り返し水浸履歴を与え、表面の沈下量を計測した。更に水浸後、CBR試験に準拠した貫入試験を行った。あらかじめ試料の厚さが試験結果に及ぼす影響を検討した。また埋め戻し材料には現場より採取した現場土、建設残土を粒度調整した改良土、埋戻材料として市販されている購入土の3種を用い、材料による違いを検討した。その結果、(1)水浸による密度変化は試料の厚さに比例すること、(2)貫入試験では、底板の影響を極力排除するために、試料厚さは厚い方が有利なこと、(3)細粒分が少なく粒度の悪い現場土では、水浸による密度や支持力変化が他の材料に比べ大きいこと、(4)少なくとも締固め度85%程度以上で締め固めなければならないこと、などが明らかとなった。
2 空洞を有する地盤の載荷試験 幅3cm長さ20cmの帯基礎について、空洞の有無による支持力の違いについて実験を行った。模型地盤には石膏とカオリンの混合土を用いた。載荷試験より、i)空洞が浅く、幅が広くなるにつれプランドル型からパンチ型へと破壊形態が変化した、ii)空洞幅3cmのケースでは、空洞深さが基礎幅の4.5〜6倍程度までの範囲では、極限支持力に空洞の影響があった、iii)空洞の影響がある空洞深さの範囲では、空洞深さに比例して極限支持力が増加することが明らかになった。
3 破壊メカニズムの検討 破壊メカニズムを検討するために、画像解析による変位場計測手法を開発した。
4 空洞影響域の提案 支持力に及ぼす空洞の深さと幅の関係を数値シミュレーションによって検討し、支持力に影響を与える空洞の深さと幅を判定する図表を提案した。

Research Products

• [Publications] 高島伸哉: "水浸による路面下空洞の発生・発達現象の観察"第35回地盤工学研究発表会. 111-112 (2000)
• [Publications] 上野勝利: "画像解析による簡便な砂の変位場計測方法"土木学会論文集. No.666/III-53. 339-344 (2000)
• [Publications] J.-C.Jiang: "Back Analysis of Unsaturated Shear Strength from a Circular Slope Failure"Proceedings of International Symposium on Slope Stability Engineering. Vol.1. 305-310 (1999)
• [Publications] 蒋景彩: "三次元斜面安定解析における主すべり方向の決定"第44回地盤工学シンポジウム平成11年度発表論文集. 193-200 (1999)
• [Publications] J.C.Jiang: "Search for 2-D and 3-D Critical Slip Surfaces based on a Nonlinear Strength Envelope"CD-ROM Proceedings of International Conference on Geotechnical & Geological Engineering (GeoEng2000), Melbourne, Australia. (CD Rom). (2000)