鉄筋挿入により斜面・地盤を補強する工法のメカニズムと設計の合理化・体系化の研究

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まず次の4つの模型実験を系統的に行った。いづれも空気乾燥の豊浦砂を用いたものであり、現場の実際ケース、あるいはありうるケースをシミュレーションしようとしたものである。(1)斜面の上端から載荷により斜面内のすべり破壊が生じる時の補強法の実験、(2)水平地盤上の帯基礎の支持力の増加のための地盤補強法の実験、(3)鉛直法面を持つ盛土が盛土表面からの載荷により崩壊する時の盛土補強法の実験、(4)帯基礎が地表にある水平地盤内にトンネルの掘削により地盤内に過大な変形が生ずる時の地盤補強法の実験。いづれの実験でも引張り補強材としての鉄筋をモデル化したものを用いた。又、地盤の破壊モードを確実にとらえるために載荷に用いた模型フーチング底面の直応力とせん断応力の分布、【ο_2】面のひずみ分布、模型引張り補強材の引張り力の分布、(3)の実験では更に模型擁壁に作用する土圧と摩擦角の分布、砂箱底面での同様な分布を測定した。(1)の実験では引張り補強材と結合してある法面工が法面に拘束圧を与え法面の安定に大きく寄与していること、(2)の実験ではフーチング下の地盤内で伸びひずみ【ε_3】が大きく発生している部分だけに引張り補強材をフーチング幅の範囲に配置するだけで基礎の根入れが増加したと同様な効果のあること、(3)の実験では擁壁の全体剛性が高い程補強領域の一体性の程度は上がり、短かい補強材を密に配置することで安定な鉛直法面を建設できること、(4)の実験ではトンネルの変形を拘束する補強材配置法と基礎の沈下を拘束する補強材配置法は異なることが判明した。いづれの場合にも観察された破壊パターンと補強材引張り力、境界応力に基づいて極限つりあい安定解析法の妥当性を検討し、その方法に基づく設計計算法を検討した。又、有限要素法で実験結果の解析をし、変形解析に用いうる見通しを得た。