Fundamental study on seismic followability of culvert installed in embankment

本年度は，昨年度に実験的に確認した液状化地盤上におけるボックスカルバートの目開き現象について，再現性の確認実験を行うほか，数値解析による分析を進めた．さらに，2016年熊本地震において，軟弱地盤上におけるボックスカルバートの目開き現象も報告されているため，粘土地盤上の地震時挙動についても確認した．液状化現象に焦点を置いた遠心模型実験の結果，カルバート直下の基礎地盤において，連結部と坑口部直下の過剰間隙水圧比の応答が大きく異なり，連結部直下における液状が著しく進行することがわかっている．再現性の確認実験において，この傾向が再度確認された．また，弾塑性有限要素法による二次元地震時応答解析を実施した結果，数値解析においても，カルバート連結部直下の基礎地盤で有効応力の減少が最大化し，坑口に向かって減少する傾向が確認された．カルバート直下を排水条件に変更した場合，この傾向が消失したことから，カルバート底板が遮水壁として働くことで，目開きを引き起こす基礎地盤の応力状態の変化をもたらしたと考えられる．他方で，基礎地盤を軟弱地盤に変更した遠心模型実験においても，同様に坑口に向かって目開きが生じるモードが確認された．この現象についても，今後再現性の確認が必要である．　また，これまでの検討を通じて，地中構造物が周辺地盤との一体的な地震時応答を喪失する指標を「地震時追随性」として，模型実験，数値解析の双方から取得可能な情報から新しく定義することを検討している．

本年度は，昨年度に実験的に確認した液状化地盤上におけるボックスカルバートの目開き現象について，再現性の確認実験を行うほか，数値解析による分析を進めた．さらに，2016年熊本地震において，軟弱地盤上におけるボックスカルバートの目開き現象も報告されているため，粘土地盤上の地震時挙動についても確認した．液状化現象に焦点を置いた遠心模型実験の結果，カルバート直下の基礎地盤において，連結部と坑口部直下の過剰間隙水圧比の応答が大きく異なり，連結部直下における液状が著しく進行することがわかっている．再現性の確認実験において，この傾向が再度確認された．また，弾塑性有限要素法による二次元地震時応答解析を実施した結果，数値解析においても，カルバート連結部直下の基礎地盤で有効応力の減少が最大化し，坑口に向かって減少する傾向が確認された．カルバート直下を排水条件に変更した場合，この傾向が消失したことから，カルバート底板が遮水壁として働くことで，目開きを引き起こす基礎地盤の応力状態の変化をもたらしたと考えられる．他方で，基礎地盤を軟弱地盤に変更した遠心模型実験においても，同様に坑口に向かって目開きが生じるモードが確認された．この現象についても，今後再現性の確認が必要である．　また，これまでの検討を通じて，地中構造物が周辺地盤との一体的な地震時応答を喪失する指標を「地震時追随性」として，模型実験，数値解析の双方から取得可能な情報から新しく定義することを検討している．