藤川浩理

砂の変形・強度特性に及ぼす固有異方性の影響

豊田浩史

基礎・地中構造物を合理的に設計・施工するためには,地震応答解析を詳細に行う必要がある.そのためには,正確なせん断弾性係数が必要不可欠である.また,実地盤はほとんどが異方的であるにもかかわらず,異方性が微小ひずみレベルの変形係数にどの程度影響を与えるのか現状では詳しく分かっていない.異方性には固有異方性と誘導異方性があり,本研究では前者に着目した.そこで,豊浦砂,マイカを対象にして堆積面の角度を変え,室内試験から微小ひずみレベルの変形係数を求めることのできる局所ひずみ測定(以後,LSS試験と称す)試験,およびベンダーエレメント試験(以後,BE試験と称す)を同時に実施し,固有異方性が強度・せん断弾性係数にどのような影響を与えるのか検討した.
以下に本研究で得られた知見を示す.
1) 堆積方法の違いから強度特性および微小ひずみレベルの変形係数と土粒子の配向性には密接な関係があることが分かった.
2) 配向性を有した状態で堆積方向の角度が大きくなると,排水強度qmaxと初期せん断弾性係数G0は,逆の傾向を示す.
3) 扁平な土粒子(マイカ)を含む試料では,微小ひずみレベルの変形係数は,固有異方性の影響を強く受けるが,強度に関しては,固有異方性の影響はほとんど見られない.これは,せん断中にマイカ粒子が破砕して,異方性が無くなってくる可能性が考えられる.

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