流動化固化処理土を含む二層地盤の主働破壊メカニズムの解明

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は,昨年度実施した遠心模型実験結果を整理し,水平地震力作用時の二層地盤の主働破壊特性について詳細に検討した.なお,昨年度実施した模型実験では,未処理土と固化処理土で二層の模型地盤を作製した後に,遠心力場で岸壁を主働側へ変位させ,地盤の主働破壊特性を調べた.検討の結果,固化処理土の幅が広いケースでは,岸壁を僅かに傾斜させるだけで固化処理土内に構造的クラックが発生し,破壊モードおよび主働土圧の特性が大きく変化していた.また,固化処理土内にクラックが発生しないように補強したケースでも,水平地震力が大きくなると卓越する破壊モードは変化し,主働土圧特性は大きく変わることが明らかになってきた。これは,想定する地震動の規模によって主働破壊特性が変化することを示している。昨年度実施した準静的な傾斜実験に加えて,動的な地震力を作用させる振動実験を補足的に実施した。これは,準静的な地震力を加えた場合の破壊モードが動的な地震力によっても得られるかを検証し,破壊モードの出現特性に一般性を持たせるためである。振動実験でも傾斜実験と同様の主働破壊特性が得られることを確認した。数値解析では,昨年度に引き続き,模型実験で観察された主働破壊特性について有限要素法解析を用いて検討した。また,クラックが発生する場合など遠心模型実験および数値解析で観察された種々の破壊モードを想定して,極限平衡法(分割法)による安定解析を実施し,岸壁へ作用する主働土圧特性を算定した。なお,想定したモードは詳細な実験・解析結果に基づいており,現行設計法で仮定されているモードを拡張している。計算の結果,実験結果を精度よく再現でき,水平地震力の増加に伴う破壊モードの変化についても解析的に説明できることが分かった。すなわち,より精度の高い二層地盤の破壊モードおよび主働土圧特性を算定することが可能となった。