AE計測による土のせん断帯発生機構の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

室内土質試験において、供試体が変形し破壊に至る過程で、均一な変形が次第に局所的なものに発達し、最後には滑り層が形成され、強度低下が観測される場合がある。このようなせん断帯発生の問題は、土の強度を評価する上で非常に重要であり、そのメカニズムの究明については最近研究が始まったばかりである。本研究では、微視的な土粒子の移動などを反映する計測方法として、アコ-スティック・エミッション(AE)計測に着目し、せん断帯発生問題を検討している。研究手法としては、相馬砂を用いた平面ひずみ試験であり、せん断中のAEを計測している。供試体作成法としては、異方圧密後に所定の過圧密比に除荷し、側圧一定・ひずみ速度一定条件でせん断している。なお、せん断帯発生の研究に関しては、平面ひずみ供試体の側面よりビデオ撮影も併せて行っており、着色した砂粒子の微小変位を測定している。これらビデオ録画に必要な画像処理機器は、科学研究費により購入したものである。以上の研究により、次のよう結論が得られている;ビデオ撮影より砂粒子の変位を解析すると、応力〜ひずみ曲線がピ-ク強度を示す付近で、供試体内部のひずみ分布は非常に不均一なものとなる。一方、ピ-ク強度付近では、下図に示すように、AE計数と供試体が外部になす仕事量との関係に不連続な変化が生じる。従って、AE計測から供試体内部のひずみ分布変化を推定する可能性が示された。