非排水地表層を有する液状化地盤の過剰間隙水圧発生機構と地中構造物への影響分析

表层不排水液化地层超孔隙水压力产生机制及其对地下结构的影响分析

• 批准号: 06650520
• 负责人: 高田 至郎
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650520/
• 关键词: 液状化; 非排水地表層; 過剰間隙水圧; 地中構造物; 橋脚基礎; マンホール浮上; 振動台加振実験; 側方流動

本研究では以下の4項目について研究の実施と成果を得た。(1)液状化時排水量の計測と消散解析に関する研究静的に過剰間隙水圧を発生させる実験装置を開発して、有効上載圧を変化させながら液状化時過剰間隙水圧比と消散に伴う流出水量について計測した。正確な流出量を計測するために、装置の改良に苦心している。その結果、過剰間隙水圧比の上昇とともに流出量が増加すること、上載有効圧が高いほど流出水量が多くなること、などが知られた。さらに、実験結果を解析的に検討するためにFEM有効応力解析を実施した。実験土槽の変形を除去するようにすれば、実験値と解析値はきわめて良い対応をすることが知られた。(2)液状化を受けるコンクリート橋脚基礎の耐震安定性を検討する目的でFEM解析を実施した。限界状態としての橋脚転倒率を定義し、液状化に伴う転倒率の時間的変化を算出した。直接基礎の場合には、橋脚周辺の地盤が液状化する範囲によって転倒率が大きく変化することが知られ、液状化に伴う沈下も生じることが分かった。また、杭基礎の場合には地盤条件の違いを考慮しても直接基礎の場合よりも液状化しにくく、また、転倒率も小さくなる。これは、橋脚自重による抑え効果が直接基礎の場合より大きいためである。杭基礎では地盤支持力を失うこともなく、橋脚の沈下の心配はないが、群杭の周辺摩擦力の低下によって、水平方向力による不安定現象が引き起こされる可能性のあることが知られた。(3)北海道東方沖地震の際における液状化による地中構造物の被害調査を実施した。釧路市・根室市では液状化浮力にともなう下水道マンホールの浮上が顕著であった。周辺地盤やマンホール埋め戻し土の液状化が関与しているものと考えられる。また、液状化側方流動にともなって水道管路などで被害の生じていることが知られた。(4)液状化時側方流動に伴う地中管路に与える影響を検討するために、第一段階として地盤のみを対象とした振動台加振実験を行った。地盤は3層構造として中間層が液状化し、その上方非液状化地盤が側方に移動する特性を計測した。実験の結果、加振によって、まず液状化地盤が沈下し、ついで液状化地盤の側方流動につれて上層の非液状化地盤が移動する。さらに、加振を続けた場合には最上層の非液状化地盤が液状化砂地盤上を滑動することが知られた。

This research is based on the implementation and results of the following 4 projects. (1) Measurement and dissipation analysis of water displacement during liquefaction, research on the generation of static water pressure in the gap, and development of equipment and equipment The effective upload pressure is changed and the amount of outflow water is measured based on the gap water pressure ratio and dissipation when the liquid is liquefied. Accurate measurement of the outflow volume is a matter of effort, and improvement of the device is a matter of painstaking effort. The results, the increase in the water pressure ratio in the passage gap and the increase in the outflow amount, Upload the effective pressure, the high flow rate, and the amount of water flowing out.さらに、実験RESULTS をanalytic に検 Discussion するためにFEM effective 応力analytic を実士した.実験土库の変shapedを出するようにすれば、実験値とanalyticはきわめて好い対応をすることが知られた. (2) The purpose of liquefaction is to improve the seismic stability of the bridge foot foundation and the FEM analysis. The limit state and the collapse rate at the foot of the bridge are defined and the liquefaction rate is calculated by changing the time of the collapse rate. The situation of direct foundation, the ground around the foot of the bridge is liquefied, and the rate of collapse is the same The big きく変化することが知られ, the liquefied に accompanying the sinking も生じることが分かった. The situation of また、hang foundation にはthe violation of site conditions のいをconsider the してもdirect foundation の cases よりもliquefaction しにくく、また、転tumescence rate も小さくなる.これは, bridge foot self-weight による suppress え effect が direct basis of the occasion より大きいためである. Hang foundation's ground support ability is lost, bridge foot's sinking heart is matched, and group hang's surrounding friction is The possibility of low level force and unstable horizontal force instability is not known. (3) Investigation of damage to underground structures caused by the Tohoku Oki earthquake in Hokkaido, where the earthquake caused liquefaction. Kushiro City and Nemuro City's liquefied buoyant water sewage system is floating on the water. The land around the site is a liquefied soil and a liquefied soil.また, liquefied side flow にともなって水duct pipeline などで injured の生 じていることが知られた. (4) During the liquefaction, the side flow is caused by the underground pipeline and the impact of the first stage of the ground and the vibration table and vibration. The ground has a three-layer structure, the middle layer is liquefied, and the upper non-liquefied ground is moving on the sides, and the characteristics are measured. The results of the 実験の, the vibration of the liquefied ground, the liquefied ground sinks, the liquefied ground flows sideways, and the upper non-liquefied ground moves. When the vibration is applied, the uppermost non-liquefied ground and the liquefied sand ground slide on the non-liquified sand ground.

项目成果

小野一義・宮本文穂・高田至郎: "既存RC橋脚の地震時挙動解析と安全性の評価" 平成6年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. V-13-1-V-13-2 (1994)

Kazuyoshi Ono、Fumiho Miyamoto、Shiro Takada：“现有 RC 桥墩的地震行为分析和安全评估”日本土木工程师学会关西分会 1994 年度学术讲座摘要 V-13-1-V-13。 - 2 (1994)

西浦克敏・高田至郎: "液状化地盤の過剰間隙水圧消散時における排水量に関する実験および解析" 平成6年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. I-42-1-I-42-2 (1994)

Katsutoshi Nishiura和Shiro Takada：“液化地面多余孔隙水压力消散过程中排水量的实验和分析”日本土木工程学会关西分会1994年度学术讲座摘要I-42-1-I。 -42-2（1994）

西浦克敏・高田至郎: "液状化地盤の過剰間隙水圧消散時における排水量に関する簡易式の提案" 土木学会第49回年次学術講演会概要集. 922-923 (1994)

Katsutoshi Nishiura 和 Shiro Takada：“液化土中消散多余孔隙水压力时的排水量简化公式的提案”日本土木工程师学会第 49 届年度学术会议摘要 922-923（1994 年）。

高田至郎・小川安雄・清水謙司・上野淳一: "地中管路埋戻し砂礫層の液状化防止効果に関する振動実験" 土木学会第49回年次学術講演会概要集. 844-845 (1994)

高田史郎、小川康夫、清水健二、上野纯一：“回填地下管道碎石层防液化效果的振动实验”日本土木工程学会第49届学术年会摘要844-845（1994）。

Takada,S.and Ueno,J.: "Damage of buried structures and numerical simulation for up-lifted manhole during 1993 Kushiro-oki Earthquake" Proc.of Second China-Japan-US Trilateral Sympo.on Lifeline Earthquake Engineering. 169-176 (1994)

Takada,S.和Ueno,J.：“1993年钏路冲地震中埋地结构的破坏及抬升式检修孔的数值模拟”，第二届中日美生命线地震工程三方研讨会论文集。