伊原 章正
異方圧密された粘性土の非排水強度異方性
豊田 浩史
実地盤上に構造物や盛土を施工した場合を考えると，地盤内に作用する応力は，場所により様々な方向から作用している．そのため，構造物による地盤内応力は地点ごとに異なり，地盤の安定解析にはそれぞれの地点の応力状態に対応するせん断強度を用いることが重要となってくる．そこで，ベーラムなどは，地盤の強度とそれに対応する室内試験方法を提案している．しかしながら，ベーラムらが示した室内試験方法を実施すると，試験方法の違いにより，非排水強度に相違が生じることが確認されている．従って，安定問題において，どれか一つの試験方法で地盤強度を決定することは不可能であり，非排水強度異方性の合理的な評価を検討することは重要である．そこで，本研究では，3次元応力状態を再現できる中空ねじりせん断試験装置を用いて様々な方向から異方圧密を行い，その後の非排水強度を測定して異方性について検討し，合理的な評価方法を提案していくものとする．
K一定圧密時の最大主応力方向を様々な方向に変化させ，せん断時の最大主応力方向αs=45(deg)と固定し，中間主応力係数b’=0, 0.25 ,0.5 ,0.75 ,1と変化させ非排水せん断試験を行った．また，一般性の検討を行うために，粘土鉱物の異なる場合と過圧密粘土の影響も検討した．尚，本研究でK一定圧密時の最大主応力方向をαc,せん断時の最大主応力方向をαsとし，αcからαsを引いた絶対値をα’とする．b’においても同様な定義とする．
本研究で得られた知見を以下に示す．
1. せん断過程における最大主応力方向α’の影響は，K一定圧密時の最大主応力方向αcとせん断載荷時の最大主応力方向αsの差が大きくなるほど，発生する過剰間隙水圧が大きくなり非排水強度は小さくなることを確認した．
2. せん断過程における中間主応力係数b’の影響は，K一定圧密時の中間主応力係数bcからせん断時の中間主応力係数bsの差が大きくなるのに伴い，非排水強度は小さくなる傾向になった．また，K一定圧密時の最大主応力方向αcとせん断時の主応力方向αsとの差が大きくなるほど，中間主応力係数b’の影響は小さくなることを確認した．
3. 上記1と2の傾向は，粘土鉱物の異なるカオリン粘土においても同様の傾向を示した．
4. 過圧密粘土に関して，せん断ひずみ-偏差応力関係で見ると，過圧密比6，過圧密比2ともにK一定圧密時の最大主応力方向αcとせん断時の主応力方向αsの変化に伴い異なった強度となり，過圧密比が6になっても，非排水強度異方性が存在することが確認できた．
前のページに戻るには"戻るボタン"で戻ってください。