締固め構造物の不均一性評価手法の確立と設計施工管理プロセスの体系化

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盛土造成時には，締固め施工を行うが大型の施工機械が開発され，造成の規模も大きくなってきた．この時，施工に用いる地盤材料の性質はJIS規格の突き固め試験によって求められるが，実際の施工は重機による転圧となる．締固め品質は，締固め荷重の与え方によって大きく異なることは良く知られており，室内試験と転圧を結びつける理論が必要となる．本研究では，締固めを初期値境界値問題として捉えることで，転圧を数値シミュレーションで表現することを試みる．今年度の目標は，実物大盛土の転圧シミュレーションと実際の現場での締固め品質把握であった．まず，転圧シミュレーションとしては谷埋め盛土の複層転圧を取り上げた．実際に，宅地造成では締固め量が少なくなることから谷を埋める造成が良く行われるが，施工後の被害事例も多く報告されている．ここでは，いくつかの大きさの異なる仮想の谷埋め盛土を複層転圧する際の転圧荷重や転圧幅，1層当たりの層厚などを変化させ，得られる盛土の均一性について検討した．その結果，狭小な谷ほど，転圧による転圧進行方向の締固め品質にムラがあることが分かった．その後の上層の締固め時にも，その影響は残留することも分かった．また，大型の重機で転圧幅が大きくなると，転圧後の不陸は小さくなるものの，谷幅が小さくなるほどそ，締固め効果も小さくなった．これらの転圧による不均一性は，締固め曲線の乾燥側では最適含水比に近付くほどに大きくなっていった．また，実際の造成現場において物理探査によって内部の剛性や含水量の空間分布を計測した．これらは造成後に変状があった造成地であったが，変状の原因となる地下水が宙水となっている場合が多いことが明らかとなった．この宙水発生個所は，工事用施工道路として局所的に固く締固められた層の上や，沈砂池として利用していた箇所など，締固めが不連続となる箇所で生じていることが分かった．