低拘束圧時における陸成飽和粘性土の静的・動的せん断特性に関する研究

一般に、陸上堆積粘性土は10m以浅の比較的浅い部分に堆積している場合が多くみられる。しかしながら、このような低拘束圧力条件下における粘性土のせん断特性に関する研究例は非常に少ない。また、陸上堆積粘性土層の載荷時、堀削時におけるせん断特性の変化及び地震や交通荷重に代表されるような動的繰り返し荷重を受けた場合の間隙水圧発生メカニズムとせん断特性の関係などについては、いまだ未解明な部分が多い。本研究は上記の点に着目し、異なる応力履歴を受けた陸性飽和粘性土に対して、低拘束圧力条件下において非排水静的・動的せん断試験を行うことにより、陸性抱和粘性土の静的・動的せん断特性を総合的に解明することを目的としている。以下に本研究より得られた主要な結論を列記する。【i】)飽和粘性土が非排水条件下で動的応力を受けると載荷回数の増加とともに軸歪が増大し、上限・下限の2つの降伏値が存在する。また、同一応力比の下で繰り返し載荷すると拘束圧力が大きい程過剰間隙水圧の発生速度は速くなる。【ii】)動的応力履歴を受けた土のせん断特性は応力振幅に大きく依存し、同一過圧密比の条件下では、小さな応力振幅を数多く受けた供試体の方が静的強度は大きくなる。【iii】)過圧密履歴を動的繰り返し載荷による場合と静的な応力除荷による場合によって与え、その後のせん断特性を比較すると、有効能力径路に明瞭な差が認められ、動的応力履歴を受けた過圧密粘性土は繰り返し載荷による硬化現象のため、より大きい過圧密比を有する土と同じような挙動を示す。【iv】)静的せん断試験における間隙水圧の発生メカニズムは、過圧密比、浸透圧負荷速度、初期せん断力及び浸透圧の負荷方向の影響を受ける。

一般に、陸上堆積粘性土は10m以浅の比較的浅い部分に堆積している場合が多くみられる。しかしながら、このような低拘束圧力条件下における粘性土のせん断特性に関する研究例は非常に少ない。また、陸上堆積粘性土層の載荷時、堀削時におけるせん断特性の変化及び地震や交通荷重に代表されるような動的繰り返し荷重を受けた場合の間隙水圧発生メカニズムとせん断特性の関係などについては、いまだ未解明な部分が多い。本研究は上記の点に着目し、異なる応力履歴を受けた陸性飽和粘性土に対して、低拘束圧力条件下において非排水静的・動的せん断試験を行うことにより、陸性抱和粘性土の静的・動的せん断特性を総合的に解明することを目的としている。以下に本研究より得られた主要な結論を列記する。【i】)飽和粘性土が非排水条件下で動的応力を受けると載荷回数の増加とともに軸歪が増大し、上限・下限の2つの降伏値が存在する。また、同一応力比の下で繰り返し載荷すると拘束圧力が大きい程過剰間隙水圧の発生速度は速くなる。【ii】)動的応力履歴を受けた土のせん断特性は応力振幅に大きく依存し、同一過圧密比の条件下では、小さな応力振幅を数多く受けた供試体の方が静的強度は大きくなる。【iii】)過圧密履歴を動的繰り返し載荷による場合と静的な応力除荷による場合によって与え、その後のせん断特性を比較すると、有効能力径路に明瞭な差が認められ、動的応力履歴を受けた過圧密粘性土は繰り返し載荷による硬化現象のため、より大きい過圧密比を有する土と同じような挙動を示す。【iv】)静的せん断試験における間隙水圧の発生メカニズムは、過圧密比、浸透圧負荷速度、初期せん断力及び浸透圧の負荷方向の影響を受ける。