五十嵐 直人
小型FWDを用いた地盤支持力評価法に関する研究
丸山 暉彦
我が国における路床および路盤の強度評価法として,平板載荷試験や現場CBR試験が用いられている.しかし,これらの試験では,測定の準備や測定時間等に多くの費用,労力そして時間を必要とする.そのため,このような問題を改善するために,新たな地盤の強度評価を行うための試験として,小型FWD試験が検討されているが,各種地盤に適した測定方法,データ処理方法が提案されていない等の不明な点が多いことから,実用化に至っていない.
そのため,本研究では,土槽内に様々な強度の路床,路盤を構築した.そして,その地盤上において平板載荷試験と小型FWD試験を実施し,データを蓄積した.その蓄積したデータを用いて,平板載荷試験と同等の評価行うために,各種地盤に適した小型FWDの測定方法の提案を検討した.
試験は,コンクリート土槽内に路床材としてマサ土を300mm〜500mm構築し,路盤材としてC‐25,C‐40,M‐25,M‐40の4種類を用いて,各路床厚に100mm,200mmと構築した.構築した路床および路盤上の同一地点上で,小型FWD試験と平板載荷試験を実施した.
路床および路盤上での測定データを使用し,平板載荷試験から得られる地盤支持力係数(以下,K30値と略す)と小型FWD試験から得られる地盤支持力係数(以下,KF値と略す)から,内挿法と外挿法のどちらのデータ処理を用いたKF値が適正か相関関係から定量的に分析した.その結果,内挿法のみを使用して求めたKF値は,K30値と高い相関関係があったため,小型FWDの測定データは,内挿法を用いてデータ処理を行う必要があると評価できた.
KF値が内挿法によって算出できるような小型FWDの測定方法の提案を検討した.その結果,各種地盤に適した小型FWDの載荷板直径,ゴムバッファ,そして重錘の落下高さの提案をした.本研究は,路床と路盤の2層構造モデルとしたことにより,新設の道路を施工する際の路床および路盤の強度管理を行うための提案と,道路舗装の打換えなどを行う場合に,路床の強度を把握せずに,路盤の強度管理を行うための提案の,各場面で適用が可能な2つの提案をした.また,本研究で構築した路盤モデルは,実際の道路舗装のものに近いため,この提案している小型FWDの測定方法は道路舗装に対して有効であるといえる.この提案の測定条件に基づいて測定を行えば,試行試験の回数を低減して実際の現場でも簡単に,そして迅速に小型FWDを用いて路床,路盤の評価を行うことができ.