明確な応力履歴を有する均質な不飽和供試体の作成方法とその変形・強度に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650539
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 小西 純一 信州大学, 工学部, 助教授 (60021002)
• Keywords: 不飽和土 / サクション / 供試体作成方法 / せん断強度 / 三軸圧縮試験 / 一軸圧縮試験 / 水分保持特性

Research Abstract

(1)均質な不飽和供試体を簡便に作成するため,水分保持特性試験に用いられてきた加圧膜を用いる方法を提案し,その有用性と限界を調べた.いくつかのフィルターを試用した結果,孔径2μmのセルロースアセテートタイプフィルターを採用した.その空気侵入値は241kPaであり,砂,シルト,粘土の供試体に対して水分保持特生試験を行ったところどの供試体に対しても,加圧板法とほぼ同じ特性曲線を得た.しかし長期試験には適していないことがわかった.加圧膜法によって作成した供試体各部の含水比を調べた結果,十分均質な供試体が得られていることが確認できた.
(2)加圧膜法による供試体作成は,予圧密法では自立困難な低塑性土に対して有効であり,供試体作成後吸水させることによって,良質の飽和供試体を得ることができる.
(3)サクション履歴の有無による飽和供試体の圧密非排水三軸圧縮挙動への影響について調べた結果,強度線は両者で同じと見なせるが,有効応力経路はサクション履歴を有するものの方が立っており,過圧密的な効果が現れている.パラメーターX=1として有効応力経路から求めた不飽和土の強度線を調べると,せん断抵抗角はサクションによらずほぼ一定値であるが,見かけの粘着力項はサクションが大きいほど大きい.
(4)一軸圧縮試験の供試体が何らかの原因(かく乱)によって不飽和になった場合を想定して,三軸試験機を用いて不飽和供試体(人工試料と千曲川旧河道シルト)の一軸圧縮試験を行った.供試体の体積変化とサクションも測定した.非排水であるが吸排気によりかなりの体積変化(少し収縮の後大きく膨張)を生じ,体積一定とはほど遠い状況にあることがわかった.

Research Products

• [Publications] ANDO, Koji: "A technique for making unsaturated samples using membrane filters"Clay Science for Engineering, Adachi & Fukue (eds). 149-154 (2001)
• [Publications] ANDO, Koji: "Effects of suction and suction histories on the strength and deformation characteristics of silty clays"Proc. 2nd Asian Conference on Unsaturated Soils. (4月予定). (2003)
• [Publications] 安藤 幸二: "不飽和土の一軸圧縮変形・強度特性"第36回地盤工学研究発表会講演集. 893-894 (2001)
• [Publications] 山口 大樹: "種々のサクション履歴を有する不飽和土の強度特性"第37回地盤工学研究発表会講演集. 933-934 (2002)
• [Publications] 安藤 幸二: "不飽和まさ土の一軸圧縮せん断特性"第37回地盤工学研究発表会講演集. 929-930 (2002)
• [Publications] 小西 貴士: "水浸飽和供試体の圧密排気非排水せん断強度"平成14年土木学会中部支部研究発表会講演集. 267-268 (2003)