固結度の異なる破砕性地盤の工学的分類とそれに基づく支持力の改善に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750453
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 大野 司郎 近畿大学, 理工学部, 助手 (70274488)
• Keywords: 砂 / 支持力 / 杭 / 粒子破砕 / 固結度 / 破壊モード / 土粒子硬さ / 個別要素法

Research Abstract

破砕性地盤では,土粒子の破砕に伴って地盤の体積圧縮が生じ,この力学的な背景から地盤反力が得られず,十分な支持力が得られないことが地盤工学的問題の一つとなっている.そういった地盤の支持力の改善法の一つにグラウト杭の適用があり,支持力改善効果は地盤の固結作用によってグラウト杭の適用が効果的に働くケースと不利に働くケースがあることが予想される.そこで,合理的な支持力確保のため,支持力評価手法の新たな枠組みが必要となる.本研究は,破砕性地盤の支持力改善を目的として,(1)非固結・固結部分が混在する破砕性地盤の工学的分類法の確立,(2)その分類に基づく合理的な支持力の改善方法と評価法の確立を研究目的としている.
本年は,研究論文の成果として,杭の周面摩擦力の評価と力学的に類似しているアンカー構造体の支持力改善効果に関する考察と,破砕性地盤の支持力評価手法に関する提案を行った.前者は,従来不適とされていた比較的軟弱な緩い砂質土にアンカーによる支持力を期待する場合,繰返し注入工法が有用であることを示しており,支持力を受け持つ構造体(アンカー)がグラウト注入で周辺地盤と一体化することにより支持力改善が期待できることが示唆された.また,後者は,地盤工学的な視点から圧縮性に着目して砂地盤中の杭の極限先端支持力とその荷重〜沈下関係の算定法を提案し,提案法は実用に有意であることが確認された.
また,来年度詳細な検討を予定している地盤の固結力を考慮した地盤の系統分類のために,CEM(接触応力を考慮した拡張個別要素法)を用いた土粒子の破砕過程の追跡に関する数値解析手法を確立した.さらに,固結度を有する模型地盤における杭の支持力特性の把握のため,載荷試験機を新たに作製し,基本的性能を確かめる準備試験を行った.

Research Products

• [Publications] 安福規之,落合英俊,大野司郎: "圧縮性を考慮した杭先端、持力の実用的評価式とその適用"土と基礎. Vol.49,No.3 Ser.No.518. 12-15 (2001)
• [Publications] 大野司郎,落合英俊,安福規之: "空洞押し拡げ問題における体積圧縮パラメータとせん断剛性の評価"第35回地盤工学研究発表会. 2分冊の2. 2225-2226 (2000)
• [Publications] 賀来貴彦,落合英俊,安福規之,大野司郎: "大変形における破砕性砂と鋼材の摩擦特性"第35回地盤工学研究発表会. 2分冊の1. 857-858 (2000)
• [Publications] 安福規之,落合英俊,大野司郎: "原位置調査結果を活用した杭の鉛直支持力の地盤工学的推定法とその適用"第45回地盤工学シンポジウム論文集. Vol・1. 163-168 (2000)
• [Publications] 和田弘,落合英俊,大野司郎 ほか: "繰り返し注入型アンカーの引抜き特性に関する実験"構造工学論文集. Vol.46A. 1747-1755 (2000)