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白井　佑季

締固めグラベルパイルによる宅地地盤改良の液状化抑止効果の検討

大塚　悟

2011年3月11日に東北から関東地方にわたり甚大な被害をもたらした東日本大震災では，内陸部や沿岸部においては液状化による地盤変状にともなう被害が多数発生した．その中でも宅地の液状化被害では人命が失われることはないが，ライフラインの寸断，家屋の沈下によって，劣悪な生活環境に置かれる．そのため，宅地の地盤改良により液状化被害を低減することは今後の災害対策の重要な一つとなる．そこで狭地での施工を可能とし，固化改良にくらべ，経済的かつ環境に負担の無いスクリュー・プレス工法の有用性について検証することで，本工法の適用が今後の宅地地盤での液状化被害低減につながると考えた．
本研究では，宅地地盤向けに開発されたスクリュー・プレス工法について液状化層における健全なグラベルパイルの打設技術の開発と品質を確保できる施工間隔，砕石粒度等の設計技術は整備するため，設計の指針を確立することを目的として土・水連成弾塑性解析による分析を行った．3種類の3次元拡径モデルを用い，地盤の締固めを再現し，締固め効果の検討を行った．また，現場実証試験結果の考察と解析結果と比較した．
まず，実際の地盤にてスクリュー・プレス工法の現場実証試験を行い，試験結果の考察を行った．現場実証試験から，パイル施工による地盤の締固め効果は貫入深さ2.25mから締固め効果が発揮され，パイル底部でピークとなる．パイル長以深でも地盤の締固め効果があることが明らかになった．地盤のN値が3以下の粘性土においって，N値の上昇は難しいが，排土を一度孔に戻し，再度削孔することによって締固め効果を得る事ができる．
土・水連成有限要素プログラム「DBLEAVES」を用い，3種類の3次元拡径モデルによるスクリュー・プレス工法施工による周辺地盤の締固めの再現を行った．現場実証試験のスウェーデン式サウンディング試験結果との比較，条件の異なるパイルが地盤に与える影響について検討を行った．その結果，現場実証試験結果と解析結果の一致は見られなかったが，様々な締固め効果の詳細が明らかとなった．地盤の締固め効果は拡径時間に影響を受け，影響を与えるパイルの本数によっても効果は異なる．拡径による土の地表面への抜け上がり，拡径時間が長くなることで孔壁面での土の崩れがあることがわかった．本研究では，拡径によってパイル施工距離の中央であるパイル750mmの地点まで体積ひずみ変化が生じることが確認され，パイルの施工距離1.5mは複数のパイルによるパイル間地盤の締固め効果を明らかにした．

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