宇野　忠浩

粘性土の非排水強度に与える異方圧密の影響

豊田　浩史

わが国に広くみられる飽和沖積粘土地盤においては，原位置から採取した試料の一軸圧縮強度（非排水強度）を設計に用いることが多い．また，斜面の崩壊を考えたとき，せん断方向は崩壊位置において変化するため，強度異方性の影響を受けることは周知の事実である．しかしながら，試験で異方圧密が非排水強度にどのように影響するかは，限られた条件でしか検討されていない．そこで，本研究では中空ねじりせん断試験装置を用い，様々な方向に対して異方圧密であるK一定圧密を行い，強度異方性が非排水強度に与える影響について検討を行った．
最大主応力方向αc=45（deg），中間主応力係数bc=0と固定し，異方圧密であるK一定圧密を行い，その後最大主応力方向をαs=45，22.5，0，-22.5，-45（deg），中間主応力係数をbs=0，0.5，1.0と変化させて非排水せん断試験を行った．
また，二次元問題として，せん断載荷過程において半径方向ひずみεrを生じさせず，非排水せん断試験を行う非排水平面ひずみ試験も行った．試験条件は最大主応力方向がαs=45，22.5，0，-22.5，-45（deg）である．
本研究で得られた知見を以下に示す．
1.中空ねじりせん断試験において， 様々な方向にK0圧密やK一定圧密を行い，強度異方性の影響を調べることを可能にした．
2.せん断載荷過程における最大主応力方向αsは，せん断載荷過程における応力経路に影響を与える．その傾向は，K一定圧密過程における最大主応力方向αc= 45（deg）との差が大きくなるのに伴い，発生する過剰間隙水圧は大きくなり，非排水強度（変相点）は小さくなる．非排水平面ひずみ試験においても同様の傾向を確認できた．
3.せん断載荷過程における中間主応力係数bsは，せん断載荷過程における応力経路に影響を与える．その傾向は，K一定圧密過程における中間主応力係数bcとの差が大きくなるに従い，非排水強度（変相点）は小さくなる．過剰間隙水圧に関しては，K一定圧密過程における最大主応力方向αcとの差が大きくなるのに従い，中間主応力係数bの影響は小さくなる．
4.最大主応力方向と中間主応力係数が非排水強度に与える影響を，三次元空間に曲面として表した．平面ひずみ試験の結果も，この曲面上にのることがわかった．
5.提案式により三軸圧縮試験を行うだけで，αとbの変化に伴う非排水強度の変化を推定することができる．