新宮康希

グラベルパイル工法による砂質地盤の締固め効果に関する定量的評価の検討

大塚悟

2011年に発生した東北地方太平洋沖地震では，内陸部や沿岸部において，宅地地盤での液状化被害が多数発生した．そのため，宅地住宅の液状化対策は今後の災害対策上で重要であるといえる．そこで本研究では狭隘な土地でも対策が可能であるグラベルパイル工法に着目した．グラベルパイル工法は液状化対策効果として，締固め効果，間隙水圧消散効果，剛性による構造効果が期待できる．しかし，それぞれがどの程度影響するかの知見は十分とは言えない．本研究では，グラベルパイルの液状化対策効果を明らかにすることにより，設計指針を構築することを目的として，コーン貫入試験を実施した．
コーン貫入試験では，グラベルパイルの締固め効果について着目し，打設杭1本の締固め効果，格子状打設時の締固め効果，複数本打設による周辺地盤への締固め効果の3項目について検討を行った．
打設杭1本の締固め効果では，グラベルパイルを1本打設し，杭中心から距離が増加するごとの締固め効果を面積比による改良率で整理できるか検討した．論文中に指標として定義した深さ抵抗率（R/Z）に着目すると，杭中心からの距離の増加とともに減少する結果が得られた．杭径は異なるが改良率が同じ事例の試験では，深さ抵抗率の増分は等しい結果が得られた．また，相対密度が異なる地盤に対して同様の試験を行ったところ，同様の結果が得られ，グラベルパイル1本打設の締固め効果は面積比による管理が可能であることが明らかとなった．
格子状打設時の締固め効果では，格子中央点において，締固め効果が面積比による改良率で整理できるか検討した．打設前貫入抵抗値と打設後貫入抵抗値の関係に着目すると，打設後貫入抵抗値は未改良地盤に対して全域で増加しており，大きな締固め効果を示した．杭径は異なるが，改良率が同じ事例の試験では貫入抵抗値の増分は等しい結果が得られ，グラベルパイルの締固め効果は面積比による管理が可能であることが明らかとなった．また，格子状打設時の地盤内部の変化に着目して算出した値とコーン貫入試験によって得られたデータを比較することで，改良率を用いた打設後相対密度の予測を定量的に算出することが可能となった．
複数本打設による周辺地盤への締固め効果では，格子状に打設した場合に着目し，打設本数が増えるごとに他の打設位置にどのような締固め効果による履歴が働いているか検討した．打設杭1本の締固め効果の試験結果と比較を行ったところ，重ね合わせによる推定改良率と概ね一致する結果が得られた．この結果から，周辺地盤への打設による履歴は， 改良率で整理し重ね合わせることで概ね予測できる．