コーン貫入抵抗と液状化強度の同時測定三軸試験法の開発

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細粒分を多く含む砂の液状化強度については未だに不明な点が多く,設計面からも大きな問題となっている.既存の液状化判定法では,細粒分が多くなるにしたがって貫入抵抗値から得られた強度の割り増しをすることになっているが,室内液状化試験によれば低塑性の細粒土を混合した砂は,同程度の相対密度の下で細粒分含有率が5〜10%以上で強度が半分程度まで低下することが多くの研究で示されている.実際の地盤においては,低塑性細粒分を含んだ砂質土は粒径のそろったクリーンサンドより多く存在しており,その液状化強度の評価は設計に大きな影響を与えることを考えれば,このような矛盾する現状は見過ごすことはできない.本研究では,設計上重要な影響をもつこの問題を抜本的に明らかにするため,繰返しせん断過程前後の供試体の中でコーン貫入試験を行えるような簡便な試験方法を開発した.また,非塑性な細粒分を含む砂質土より得られた結果に基づき,相対密度,細粒分含有率をパラメーターとした貫入抵抗値と非排水繰返しせん断強度との関連性を整理した.本研究で得られた主要な結論は以下のとおりである.(1)貫入ロッド先端部に配置した小型ひずみケージより,三軸供試体内部で貫入抵抗値を測定する新しい手法を開発した.(2)開発試験機によるコーン貫入試験は,ロッドの貫入速度が大きく異なる場合も貫入抵抗値に及ぼす影響は小さく,原位置で用いられるコーン貫入抵抗に類似の値が得られる.(3)非塑性な細粒分を含む砂質土のコーン貫入抵抗値と液状化強度の関係は,相対密度や細粒分含有率の違いによらずユニークな直線関係を示す.(4)本研究で求めたコーン貫入抵抗値〜液状化強度比の関係は,細粒分含有率の増加とともに液状化強度比が変化する既往の提案式とは異なる傾向を示すので,今後は供試体の年代効果をより精密に調べるなどして両者の矛盾点を解決する必要がある.