破砕性地盤における固結材の注入進展モードと支持力発現機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15760366
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 大野 司郎 近畿大学, 理工学部, 助手 (70274488)
• Keywords: 粒子破砕 / 支持力 / 杭 / 固結度 / 破壊モード / グラウト / 遠心力装置 / 透水性

Research Abstract

破砕性地盤では粒子破砕を伴った大きな圧縮性が力学的要因となり,十分な支持力を得ることが難しいとされてきたが,近年,施工技術の発展により地盤と一体化させるような効果が期待できる基礎形態が開発され,破砕性地盤においても格段に支持力を改善できることがわかってきた.また,グラウト部分の施工方法の工夫により,固結性材料を注入することで破砕性地盤の圧縮性を大きく軽減することも期待されている.本研究では,十分に明らかにされていないグラウト効果,すなわち,a)地盤と基礎との固結力を高めた一体化効果、およびb)地盤の圧縮性を大きく軽減する密度と拘束圧を高める効果,による支持メカニズムを明らかにすることを目的として,グラウト注入圧と注入量の観測および注入進展モードの推定結果を得ようとするものである.具体的な研究計画として,ドラム型遠心載荷装置を用いて固結性と破砕性を有する幾つかの模型地盤を作成し,地盤の特性種別毎に固結材の注入進展モードを観測し,それに基づいた支持力発現メカニズムを明らかにすることを研究課題としている.
本年度の研究遂行による実績は,1)固結材の注入進展モードの既往の研究成果の整理,2)グラウト注入・固結・支持力メカニズムを確認できる実験システムの確立であった.1)においては,原地盤の種類および粒径・地盤の強度特性,透水特性と,注入材の種煩および粒径・透水特性が重要であることが明らかとなり,材料特性の把握を早期に簡便に行う実験システムが必要であることがわかった.その実験システムの一つとして,小型遠心装置を用いた地盤の力学特性の評価手法を提案した.また,2)においては原地盤の応力状態を再現できる遠心模型実験において,グラウトの注入進展過程の追跡が可能なシステム開発を行った.

Research Products

• [Publications] 大野, 久武, 西川, 伊賀上, 稗田, 松田: "小型遠心装置によるセメント混合処理土の早期品質評価"地盤の環境・計測技術に関するシンポジウム論文集. 11-16 (2003)
• [Publications] 久武, 大野, 木村, 鳥居, 伊賀上: "動的解析によるトンネル切羽の安定性評価"トンネル工学研究論文・報告集. 第13巻. (2003)
• [Publications] 大野, 久武, 村濱, 松田: "セメント混合処理土における力学パラメータの早期評価の一手法"第38回地盤工学研究発表会. No.313 (2003)