締固め土構造物の変形挙動予測手法の開発

开发预测压实土结构变形行为的方法

• 批准号: 14750414
• 负责人: 河井 克之
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750414/
• 关键词: 不飽和土; サクション; 水分特性曲線; 締固め曲線

間隙に空気相と液相を含む不飽和土は、土構造物の設計の際に締固め土という形で材料として用いられる。本研究の目的は、従来の飽和土の力学ではなく、不飽和土の力学を用いて締固め土構造物の変形挙動予測を行うことにある。前年の、締固め土の圧密降伏応力算定手法の開発に続き、本年は水理境界条件が土内部の含水状態に及ばす影響を検討するために、模型土槽を作成し、土柱試験を行った。ここでは、特に地下水位以上の領域での、含水状態に焦点を絞っている。模型土槽は、直径20cm、高さ100cmの土柱内の水位が下部ポーラスメタルを介して連続するマリオット管を用いて制御できるもので、負の間隙水圧を測定できるようにテンシオメーターと含水率測定のためのADR水分計を設置した。水位変動履歴の影響を検討するために、3種類の水位変動パターンを与えた。また、既存の不飽和土/水連成解析プログラムDACSAR-Uを用いて、解析を行い試験結果との比較を行った。一般的に、地下水位以上の間隙水圧を計測することはまれであるため多くの場合、地下水位以上の飯域に対して、静水圧分布に準じた負の間隙水圧を仮定するが、試験結果は静水圧分布ほどの大きな負の水圧は見られなかった。しかし、時間とともに水位変動とは独立に静水圧分布へと接近していく様子が伺えた。解析でも同じ結果が得られたことから、不飽和化によって土の透水係数が劇的に小さくなるため、容易に静水圧分布を呈することができなくなっていると考えられる。実現場では、地表面の乾湿などさらに境界条件が複雑になることから、間隙水圧分布はさらに複雑になっていると考えられ、本研究は、現場計測の必要性を問うている。しかし、測定される負の間隙水圧と含水率の関係は、別途試験によって得た水分特性曲線と一致しており、負の間隙水圧が測定できれば、含水率は算出可能であることを示した。

Clearance に contains empty と 気 phase liquid を む は unsaturated soil, soil structure design の の interstate に associating solid め soil と い う form で material と し て in い ら れ る. は の purpose, this study 従 to の の saturated soil mechanics で は な く, unsaturated soil mechanics を の い て associating solid め soil structure の - shaped 挙 move line to measure を う こ と に あ る. The previous の, associating solid の め soil consolidation yield 応 force calculated methods の open 発 に 続 き, は hydraulic boundary conditions of the current year internal の が soil moisture state に and ば す influence を beg す 検 る た め に, model soil bin を make し, soil column test line を っ た. Youdaoplaceholder0 で, に, <s:1> area で で above the special に groundwater level, に focus を of water-bearing state って る る. Model soil bin は, diameter 20 cm, 100 cm high さ の の operating level in the soil column が lower ポ ー ラ ス メ タ ル を interface し て even 続 す る マ リ オ ッ を ト tube with い て suppression で き る も の で, negative の interstitial water 圧 を determination で き る よ う に テ ン シ オ メ ー タ ー と moisture content determination of の た め の ADR moisture meter を set し た. Water level changes have a continuous impact on を検 and するために, three types of <s:1> water level changes パタ, <s:1>, を and えた. ま た, existing の unsaturated soil/water into analytic プ ロ グ ラ ム DACSAR -u を with い て, analytical を い test results と の is を line っ た. General に, underground water level above の interstitial water 圧 を measuring す る こ と は ま れ で あ る た め more く の occasions, underground water level above の rice field に し seaborne て, hydrostatic 圧 に quasi じ た negative の interstitial water 圧 を 仮 set す る が, test results, distribution ほ は hydrostatic 圧 ど の big き な negative の water 圧 は see ら れ な か っ た. し か し, time と と も に water - move と は independent に hydrostatic 圧 distribution へ と near し て い く others child が bar え た. The result of parsing で も with じ が ら れ た こ と か ら, unsaturated に よ っ て の permeable soil coefficient が play に small さ く な る た め, easy に hydrostatic 圧 distribution を す る こ と が で き な く な っ て い る と exam え ら れ る. Be on-site で は の, ground surface wet な ど さ ら が に boundary conditions after 雑 に な る こ と か ら, interstitial water distribution は 圧 さ ら に complex 雑 に な っ て い る と exam え ら れ, this study は, field measuring の necessity を asked う て い る. し か し, determining さ れ る negative の interstitial water 圧 と moisture content is の masato は, don't road test に よ っ て have consistent た moisture characteristic curve と し て お り, negative の interstitial water 圧 が determination で き れ は ば, moisture content may calculate で あ る こ と を shown し た.

项目成果

Weichuan Wang: "The deformation and the moisture characteristics of unsaturated soils under isotropic loading and undrained condition"Proc.of 2nd Asian Conf.on Unsaturated Soils. 171-176 (2003)

王伟川：“各向同性荷载和不排水条件下非饱和土的变形和含水特性”，第二届亚洲非饱和土会议论文集。

河井克之: "不飽和土の力学を用いた締固め土における圧密降伏応力の簡易予測手法"応用力学論文集. Vol.5. 785-792 (2002)

Katsuyuki Kawai：“利用非饱和土力学的压实土固结屈服应力的简单预测方法”应用力学杂志，第 5 卷，785-792 (2002)。

Katsuyuki Kawai: "Suction changes of compacted soils during static compaction test, Proc.of 2nd Asian Conf.on Unsaturated Soils"Proc.of 2nd Asian Conf.on Unsaturated Soils. 429-434 (2003)

Katsuyuki Kawai：“静态压实试验期间压实土的吸力变化，第二届亚洲非饱和土会议论文集”第二届亚洲非饱和土会议论文集。

Eunra Kim: "Estimation of the consolidation yield stress of compacted soil considering the effects of suction"Proc.of 2nd Asian Conf.on Unsaturated Soils. 271-276 (2003)

Eunra Kim：“考虑吸力影响的压实土的固结屈服应力的估计”第二届亚洲非饱和土会议论文集。

飯塚敦: "下負荷面弾塑性構成モデルを用いた土/水連成動的FE解析"応用力学論文集. Vol.5. 601-610 (2002)

Atsushi Iizuka：“使用下部载荷表面的弹塑性本构模型进行土/水耦合动态有限元分析”，应用力学杂志，第 5 卷，601-610 (2002)。