土粒子構造・エネルギーの観点による地盤の液状化強度評価手法の構築

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本年度実施した研究の成果としては、地盤の構造とセメンテーションに着目し、その双方がせん断波速度や液状化特性に及ぼす影響について考察を行った点が挙げられる。具体的な内容としては、1.原位置撹乱試料によるせん断波速度と液状化強度の相関に関する考察、2.かみ合わせ効果とセメンテーション効果を両方を持つ砂質土の液状化特性に関する考察の2つを、軸ひずみ制御式三軸試験装置を用いて実施した。まず1については、過去の地震において液状化判定ではFL値が1を下回っていたものの、液状化が発生しなかった4地点を抽出し、標準貫入試験とPS検層、密度検層、非排水繰り返し三軸試験を行った。結論として、強化された土粒子構造を持つ供試体は高いせん断波速度を示し、正規化されたせん断波速度と正規化された液状化強度(Vs/Vs*-VRR/CRR*)の相関は豊浦砂とほぼ同じであった。また、原位置液状化強度の推定については、全ての地点で修正せん断抵抗比が上昇し、4地点中2地点において、FL値が1を上回る結果となった。これによりVs/Vs*-VRR/CRR*関係は様々な土質に対し依存しない特性を持ち、簡易的かつ高精度な液状化判定法へ繋がる成果といえる。また2については、供試体作製方法とセメント添加率を変化させた供試体を作製し、等方圧密時と非排水繰り返し載荷時の応力―ひずみ―せん断波速度の関係を議論した。結果として、かみ合わせ効果のみの供試体と比較して、セメンテーション効果を持つ供試体はせん断波速度の増加に対して液状化強度の増加が少ないことが分かった。また1と2で用いた試料について、せん断波速度と正規化累積損失エネルギーの関係は、川崎市浮島の試料では過圧密と損失エネルギーに強い相関が見られたが、セメント添加を行った珪砂においては、セメント添加率との間に有意な影響を見出すことが出来なかった。