ライフライン構造物を有する砂地盤の部分的な締固めによる液状化対策工に関する研究

本研究では、緩い砂地盤中に埋設される地中構造物の液状化時の浮上がりに対する抑制工として、(1)締固め工法のみを用いた場合の締固め範囲の変化および締固め領域内での地中構造物の埋設深さの変化が液状化時の地中構造物の挙動に及ぼす影響、(2)締固め工法と締切り工法を用いた場合の液状化に伴う構造物の浮上がり並びに地盤流動の防止効果について、有用な知見を得ることを目的として重力場での模型振動台実験を実施した。その結果明らかになった事を以下に示す。(1) 埋設構造物の浮上がり量は、締固め幅Wに対し反比例の関係にある。しかしながら、液状化層厚Hに対する締固め幅Wの比W/Hが1.0において、構造物埋設深さの深い場合のみならず浅い場合においても地盤全域を改良した場合とほぼ同程度の構造物浮上がり抑制効果が得られた。これより構造物の埋設深さDに関わらずW/Hが1.0程度あれば十分な浮上がり抑制効果が得られることが明らかになった。(2) W/Hが1.0より小さい場合は、構造物埋設深さDは構造物の浮上がり量に大きく影響を与える。すなわち、構造物埋設深さDが小さい程構造物の浮上がり量は大きくなる傾向がある。(3) 締固め範囲が狭くなる程、未改良域から改良域への間隙水の浸透の影響がより大きくなり、それに伴い改良地盤内の地盤剛性の低下より顕著に現れる。(4) 埋設構造物の浮上がり挙動は、締固め範囲内での埋設構造物直上および底面で観察される過剰間隙水圧の挙動に依存している。(5) 埋設構造物底面における土被圧増分並びに間隙水圧増分が有効土被圧に達すると同時に加速度振幅も急激に減衰し、埋設構造物に浮上がりが生じる。(6) 締切り工適用時では、矢板によって構造物浮上がりに伴う地盤流動が抑制されるため、浮上がり量が小さくなった。(7) I型矢板の1/10程度の剛性の小さい矢板においても浮上がり抑制効果は十分に現れた。(8) 締切り工法と締固め工法の併用時は、締固め工法適用時、締切り工法適用時と比較し約2倍の浮上がり抑制効果が現れた。

本研究では、緩い砂地盤中に埋設される地中構造物の液状化時の浮上がりに対する抑制工として、(1)締固め工法のみを用いた場合の締固め範囲の変化および締固め領域内での地中構造物の埋設深さの変化が液状化時の地中構造物の挙動に及ぼす影響、(2)締固め工法と締切り工法を用いた場合の液状化に伴う構造物の浮上がり並びに地盤流動の防止効果について、有用な知見を得ることを目的として重力場での模型振動台実験を実施した。その結果明らかになった事を以下に示す。(1) 埋設構造物の浮上がり量は、締固め幅Wに対し反比例の関係にある。しかしながら、液状化層厚Hに対する締固め幅Wの比W/Hが1.0において、構造物埋設深さの深い場合のみならず浅い場合においても地盤全域を改良した場合とほぼ同程度の構造物浮上がり抑制効果が得られた。これより構造物の埋設深さDに関わらずW/Hが1.0程度あれば十分な浮上がり抑制効果が得られることが明らかになった。(2) W/Hが1.0より小さい場合は、構造物埋設深さDは構造物の浮上がり量に大きく影響を与える。すなわち、構造物埋設深さDが小さい程構造物の浮上がり量は大きくなる傾向がある。(3) 締固め範囲が狭くなる程、未改良域から改良域への間隙水の浸透の影響がより大きくなり、それに伴い改良地盤内の地盤剛性の低下より顕著に現れる。(4) 埋設構造物の浮上がり挙動は、締固め範囲内での埋設構造物直上および底面で観察される過剰間隙水圧の挙動に依存している。(5) 埋設構造物底面における土被圧増分並びに間隙水圧増分が有効土被圧に達すると同時に加速度振幅も急激に減衰し、埋設構造物に浮上がりが生じる。(6) 締切り工適用時では、矢板によって構造物浮上がりに伴う地盤流動が抑制されるため、浮上がり量が小さくなった。(7) I型矢板の1/10程度の剛性の小さい矢板においても浮上がり抑制効果は十分に現れた。(8) 締切り工法と締固め工法の併用時は、締固め工法適用時、締切り工法適用時と比較し約2倍の浮上がり抑制効果が現れた。