地震時液状化地盤における群杭基礎の水平抵抗に関する評価法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550569
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 冨永 晃司 広島大学, 大学院・国際協力研究科, 教授 (10067720)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徐 挺 広島大学, 大学院・国際協力研究科, 助手 (70274131)
• Keywords: 地盤内有効応力 / 群杭の水平抵抗 / 載荷速度 / 杭間隔 / 初期水平抵抗剛性 / 終局水平抵抗力 / 群杭効率 / 液状化

Research Abstract

耐震工学上,地震時に液状化する地盤あるいは液状化に至らないまでも有効応力が減少する地盤内での杭基礎の水平地盤反力を適切に評価できる事が,実務的課題となっている.また,建物を支持する杭基礎は複数本であることが多く,群杭としての評価も考慮しなければならない.これらの要求に答えるために,本研究では浸透圧により有効応力を制御した砂地盤状態を作り出すことができる実験装置を用いて液状化の程度(有効応力の減少)に応じた群杭の水平地盤反力を求める研究を行っている.本研究は平成14年度から平成16年度の3年間にわたるもので,初年度である本年度は,単杭,2本直列杭,2本並列杭および4本杭について,地盤内有効応力,載荷速度,杭間隔などの影響を調べる研究を行った.本年度の研究から得られた知見は,以下に示すごとくである.
1.載荷速度が同じ場合,群杭-地盤系が示す初期抵杭剛性および終局水平抵杭力は,有効応力が低下するほど低下し,その低下する割合は有効応力にほぼ比例している.この性状は,いずれの杭間隔においても認められる.
2.載荷速度は,有効応力100%の飽和状態では影響が大きいが,有効応力が低下するとその度合いが減少する.
3.群杭の前方に位置する杭(前方杭)と後方杭を比較すると,前方杭の初期抵杭剛性および終局水平抵杭力は後方杭のそれらよりかなり大きな値を示す.
4.杭が地盤から受ける水平地盤反力の深さ方向分布は,前方杭は単杭より若干大きな分布値を示すが,後方杭はかなり小さな分布値を示す.
5.群杭と単杭の杭頭変位が同一変位時の杭頭水平力から算出した群杭効率は,杭間隔が増大するほど増加するが,杭頭変位量の増大にともなって,ほぼ線形的に低下する.

Research Products

• [Publications] 冨永晃司, 徐挺, 他3名: "有効応力制御地盤中群杭の水平抵抗実験(その1:実験概要と結果)"日本建築学会中国支部研究報告集. 第26巻. 203-206 (2003)
• [Publications] 冨永晃司, 徐挺, 他3名: "有効応力制御地盤中群杭の水平抵抗実験(その2:実験結果の考察)"日本建築学会中国支部研究報告集. 第26巻. 207-210 (2003)