環境防災研究室 丁超
急速載荷試験による杭の鉛直支持力算定手法に関する実験・解析的研究
指導教員 大塚 悟
磯部 公一
はじめに
鉛直方向荷重に対する杭の載荷試験方法としては，杭頭に静的荷重を載荷する静的載荷試験が「杭の鉛直載荷試験」として考えられてきた．しかし静的載荷試験は，杭頭に大規模な反力装置が必要、試験には多大な時間を要する．近年では，短時間で簡便に支持力を算定できる急速載荷試験が普及．
急速載荷試験の特徴
静的載荷試験で得られる静的な支持力を推定することが可能．急速載荷試験を活用する上で，地盤条件が飽和地盤の場合，過剰間隙水圧の発生を考慮する必要がある．排水条件の違いが，杭の鉛直支持力に与える影響に関して，十分な研究実績が蓄積されているとは言えず，まだ未解明な点が多く存在しているのが現状．
本研究の目的
飽和砂地盤における杭の鉛直支持力特性の把握を目的とし，鉛直載荷模型実験および数値解析を実施．模型実験により，定性的な支持力傾向を把握し，鉛直支持力特性について検討する．
載荷模型実験 概要
・重錘をガイドシャフトに沿って鉛直落下させることで急速載荷を行うFM(Falling Mass)試験をモデル化．
除荷点法の概要
急速載荷試験の荷重（急速荷重）は，慣性力と地盤抵抗力の和である．また，地盤抵抗力は動的抵抗成分と静的抵抗成分との和である．したがって，杭体からリバウンド（除荷）に転じる点，変位量最大時には杭体の貫入速度はゼロとなる．よって，動的抵抗成分は作用せず静的抵抗成分のみとなる．すなわち，除荷点での静的抵抗成分は，急速載荷試験における静的支持力の最大値といえる．
本実験で実験装置の改善
受皿は軽いアルミ板を使った．クッション材としては重錘に４つスーパボールをつけてことと受皿の上に空気袋をかけること．精度がよい加速度計を使った．
乾燥と飽和の比較
飽和実験で荷重が大きいのに変位量が小さい．載荷荷重は水圧が受け待つものと考えられ,変位量も位置抑制され,飽和の方はリバウンドがはっきり出た．
本実験の除荷点法の結果
杭径（３０ｍｍ）の１０％つまり３ｍｍまで沈下量として,急速載荷実験に除荷点の連結線と静的載荷実験と一致でれば,除荷点法が適用できると考える.
飽和砂地盤に除荷点連結線は静的載荷曲線に近似している．よって，飽和砂地盤のデータに除荷点法を適用する．
結論
急速載荷試験の定義の範鳴に含まれる．FM試験をモデル化出来た．非排水状態であることが確認出来た．除荷点法を適用する．
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