沿岸部軟弱地盤地帯におけるセメント混合処理地盤の健全度評価手法の開発

沿海软土地基地区水泥拌合地基健全性评价方法的开发

• 批准号: 21K04258
• 负责人: 末次 大輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04258/
• 关键词: セメント改良土; 健全度評価; 非破壊; 弾性波

沿岸部の軟弱地盤地帯で使用されるセメントや石灰混合処理粘土は，海水によるカルシウム溶脱作用を受け，せん断強さや剛性が低下し軟弱化する。長期間使用されるセメント固化処理土の健全度を調査しそれを評価する方法は無く，原位置における固化処理土の状態を把握する手法が求められる。本研究では弾性波を用いて粘土地盤中の固化処理土の劣化進行状況の定量的に把握する方法について検討する。令和4年度はセメント処理粘土中の粗密波の伝達特性に及ぼすセメント添加量，養生時間ならびに送信波周波数の影響を調べた。本研究ではせん断波と粗密波を送受信可能なディスクトランスデューサーを用いて，円柱供試体（直径50mm，高さ100mm）の上下端面で粗密波を送受信する方法とした。セメント処理土供試体の作製条件は，セメント添加量は100～400kg/m3の4ケース，養生時間はそれぞれ7日～28日の4ケースとした。入力信号の周波数は10～100kHzと設定した。セメント処理土中を伝わる粗密波の伝達速度は，入力波の周波数の増加に伴って速くなる結果となった．今回の実験条件では，粗密波は間隙水と土粒子骨格を伝播し，それぞれを伝わる波が相互に影響を及ぼした結果と考えられる。受信波形から減衰定数を求めると0.05から0.15の範囲で変化する結果となった。入力波の周波数が小さい場合セメント添加量が多い供試体ほど減衰が小さくなる。周波数が大きい場合には減衰とセメント添加量の相関性が低くなる。これより，セメント処理土の物性の違いを粗密波で把握する場合には適切な入力周波数が存在することが示唆された。

The use of lime mixed with clay in the soft ground zone of the coastal area is affected by the dissolution of seawater, resulting in a decrease in strength and rigidity. The method for investigating and evaluating the soundness of the cured soil after long-term use is not available, but the method for determining the state of the cured soil in situ is available. This study aims to investigate the quantitative control of degradation of solidified soils in clay slabs by means of qualitative wave analysis. In order to adjust the transmission characteristics of coarse and dense waves in the treated clay in 2004 and 2005, the amount of additive, curing time and the frequency of transmission waves were adjusted. In this study, the transmission and reception of coarse and dense waves were studied. The transmission and reception methods of coarse and dense waves on the upper and lower end surfaces of a cylindrical specimen (diameter 50mm, height 100mm) were studied. The preparation conditions of the test samples were as follows: the addition amount of the test samples was 100~400kg/m3, and the curing time was 7 ~28 days. The frequency of the input signal is set from 10 kHz to 100kHz. The arrival velocity of coarse and dense waves in the soil is increased, and the frequency of incident waves is increased. In this case, the coarse and dense waves are transmitted from the gap between the water and the soil particles, and the waves affect each other and the results are examined. The received waveform decreases the attenuation constant by 0.05 and decreases the attenuation constant by 0.15. When the number of cycles of the incident wave is small, the additive amount is small. When the number of cycles is large, the correlation between attenuation and additive quantity is low. In this case, the coarse and dense waves of the treated soil are determined, and the frequency of the incident wave is determined.