弾塑性力学に基づく円筒拡径による飽和地盤の締固め改良メカニズムとその特性の解明

基于弹塑性力学的圆柱扩径阐明饱和地基压实机理及其特性

基本信息

批准号：
13750469
负责人：
野田利弘
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750469/
关键词：
砂締固め構造過圧密異方性地盤改良弾塑性力学水〜土連成

项目摘要

近年、地震時の砂地盤液状化対策として、深部からのケーシングの「静的な」押込みと引抜きを繰返し行うことで砂杭を打設し周辺地盤を拡径する締固め工法が用いられる。本研究の目的は、弾塑性力学と水〜土連成計算によって、この工法のメカニズムと改良効果を明らかにすることであった。特に今年度の主な課題は、室内3軸試験とその数値解析を用いて、構造が高位な砂の締め固め特性に及ぼす粒径などの物理定数と、骨格構造(構造・過圧密・異方性)の働きを記述する弾塑性構成式が有する発展則パラメータの関係を明らかにすることであった。以下に本年度の主な研究成果を述べる。(1)室内圧縮試験により、粒度分布形状を変化させた同一砂の力学挙動を調べるとともに、それと弾塑性構成式が有する構造劣化および過圧密解消に関する発展則パラメータとの関係を調べ、粒径分布がなだらかな砂ほど、構造劣化がはやく、過圧密解消が遅いことを明らかにした。このことは、ゆるい砂の場合、粒径がなだらかなほど、締め易いことを示唆している。(2)砂杭造成過程を考慮した最も簡単な境界条件を設定した砂地盤の拡径による締固めの水〜土連成計算(昨年度整備済み)を用いて、砂杭造成が急速に行われる場合砂地盤は締め固まらない傾向にあることなどを明らかにして、締固め度合い・側圧係数増加・締固め時に必要な施工機械の重量等の地盤改良効果に及ぼす拡径速度の影響(水〜土連成効果)、砂・粘土互層などの地盤構成の影響、地盤の初期状態等の影響、および砂杭打設時の拡径半径の影響等を考察した。

近年来，作为与地震期间砂地面液化的对策，已经使用了一种压实方法，其中砂桩反复推出并从深部的套管中拉出，以膨胀周围地面的直径。这项研究的目的是通过弹性力学和水对地球耦合计算来阐明该方法的机制和改进效果。特别是，今年的主要挑战是使用室内3轴测试及其数值分析，以阐明物理常数（例如，在高结构砂的压实属性上的粒度上的粒径之间的关系，以及弹性塑性构成方程的发育法律参数，这些方程描述了骨骼结构（结构，过度强度，超概）的功能。以下是今年的主要研究结果。 (1) Indoor compression tests examined the mechanical behavior of the same sand with a change in the particle size distribution shape, and also investigated the relationship between this and the evolutionary law parameters of the elastic-plastic constitutive equation for structural deterioration and overconsolidation, revealing that the gentler the particle size distribution, the faster the structural deterioration and the slower the overconsolidation.这表明，对于松散的沙子，晶粒尺寸越柔和，拧紧就越容易。（2）使用砂面扩大砂面，考虑到砂堆的发育过程，使用最简单的边界条件扩展沙子，我们已经确定，当砂桩迅速进行时，砂面倾向于不紧凑，并且我们已经检查了散发速度的效果（水平的效果），从而增加了质量的效应，从而增加了层的效果，从而增加了砂面的影响，因此我们已经确定，使用砂面的效应，以下效应，我们已经确定，砂面倾向于，我们已经确定，砂地面趋于迅速，我们已经确定，使用砂面的效应，以下效应，以下效应，使用了砂面的效应，从而，我们已经确定，使用最简单的边界条件，我们已经确定，使用最简单的边界条即压实所需的建筑机器的重量，直径膨胀速度的影响（水到土壤耦合效应），沙子和粘土室内层的土壤组成的影响，地面的初始状态等以及半径膨胀半径的影响在驱动沙子时。