リサイクル材料を用いた液状化対策工法の開発

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1.土のう型タイヤチップ工法の提案前年度の研究成果において,タイヤチップを間隙水圧消散工法のドレーン材として用いた場合,砕石に比べて密度が小さく弾性があり,また粒径が大きくドレーン体としての間隙が大きいため,砕石の代替材料として用いることには不都合な点があることが明らかとなった.そこで,タイヤチップを土のう袋に詰めてタイヤチップの結合力を向上させる土のう型タイヤチップ工法を提案した.2.タイヤチップの物理的・化学的特性に関する室内試験タイヤチップ及び土のう型タイヤチップの物理特性を明らかにするため,密度試験,粒度試験,透水試験,単純せん断試験を実施した.その結果,密度は砕石の約半分であり,透水性能は砕石の約2倍で土のう型の場合には同程度という結果が得られた.また,タイヤチップのせん断剛性は,上載圧のない場合には砕石よりも小さいが,通常の地中埋設管に作用する上載圧の条件下では砕石と同等のせん断剛性を示すことが明らかとなった.一方,タイヤの主成分はゴムとスチールであり,ドレーン材として地下水位以下に埋設した場合には溶出物質による水質への影響が懸念される.そこで,COD試験,PH試験,鉄成分の原子吸光試験を実施した.その結果,生活環境項目に係る排水基準と飲料水基準のいずれも基準値をクリアした.3.液状化対策効果に関する模型振動実験模型振動実験により土のう型タイヤチップによる液状化対策効果を検討した結果,その優れた透水性能により砕石よりも高い間隙水圧消散効果を発揮することが確認できた.また,マンホールの浮上防止効果について検討した結果,マンホール底面深さまでドレーン材を設置すればその浮上を抑制することが可能であることを示した.さらに,レベル2地震動に対する液状化対策効果について検討した結果,継続時間の長い地震動の場合には,地盤沈下抑制効果がより顕著になることを明らかにした.