檀原 志織

礫混じり砂のせん断弾性係数と液状化強度に与える礫粒度の影響

豊田浩史

液状化は,地下水位が高く,緩く堆積した砂地盤で発生するのが一般的である.しかし1995年に発生した兵庫県南部地震では,礫質土地盤が液状化したことが報告されている.それにも関わらず,礫分を考慮した研究はほとんどない.また,液状化の抑制に効果があるとされる工法の一つにプレローディング工法が挙げられるが,本来は軟弱地盤対策として用いられるのが一般的であり,砂地盤の液状化に対して効果を発揮するメカニズムは明らかではない.これらを踏まえて本研究では,幅広い粒径を有する地盤の液状化評価手法の構築を目指した.方法としては,礫粒度と礫分含有率,過圧密比(OCR)が液状化特性に及ぼす様々な影響と,波動伝播特性と微小変形特性,またそれぞれの関連性について調べた.本研究で得られた結論を以下に示す.

(a) 礫質土の液状化特性
1.正規圧密土においては,礫分が質量で20%を超えると,液状化強度が増加してくる.過圧密土においては,礫分が20%でも,礫による液状化強度の増加が認められる.
2.礫分が20%までは,礫粒径によらず同じ液状化強度になるが,礫分が40%になると,礫粒径の大きい方が液状化強度は大きくなる.
3.これらの成果を利用して,礫分含有率とOCRについて影響線を表すことができた.

(b) 液状化強度に関連する波動伝播特性と微小変形特性
1.液状化強度は,せん断ひずみ0.008〜0.010%程度のひずみレベルの割線せん断弾性係数と良い相関性があるといえる.つまり,この割線せん断弾性係数から液状化強度を推定することができる可能性がある.
2.割線せん断弾性係数を初期せん断弾性係数で正規化して,OCRで場合分けした正規化G−εs関係を示した.この関係と原位置調査結果(Vs)を用いることで,液状化強度を推定する手法を示した.


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