住宅にも経済的に適用可能な複合型改良体による機能性ハイブリッド型液状化対策の開発

使用复合改进体开发功能性混合液化对策，可经济地应用于房屋

基本信息

批准号：
21K04253
负责人：
森河由紀弘
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，住宅などの既設小規模構造物にも適用可能な液状化対策の開発である．令和4年度においては，過剰間隙水圧の消散効果以外に期待できる排水ドレーンの効果，および排水性改良体を用いた浮き型格子状地盤改良による液状化対策効果について，以下の検討を行った．【検討①】排水ドレーンの効果（液状化強度などに及ぼす影響）：土層の片端に排水ドレーンを設置し，平面ひずみ条件を満足した二次元の振動台実験を行い，新たに制作した小型ベーン試験機を用いて液状化中，および液状化後における地盤のせん断強さに関する検討を行った．検討の結果，排水性ドレーンからの距離が深度に対して半分程度以内の位置では液状化中においても地盤のせん断強さがある程度は保持されていることや（低流動化），排水性ドレーンからの距離が深度に対して同程度以内の位置では液状化後に再堆積した地盤のせん断強さが未改良地盤に比べて極めて高くなることが明らかとなった（液状化強度の増加）．以上を踏まえて，排水ドレーンを設置した模型地盤で複数回の加振を行った結果，加振回数に応じて排水ドレーンからの距離が近いほど相対密度の効果以上に地盤の液状化強度が高くなる傾向が得られた．【検討②】排水性浮き型格子状地盤改良の液状化対策効果：排水性改良体を用いた浮き型格子状地盤改良を土層内に設置し，複数回の前震を与えた後に偏心した模型構造物を用いて平面ひずみ条件を満足した二次元の振動台実験を行った．検討の結果，排水性浮き型格子状地盤改良は，複数回の前震を経験することにより模型地盤の相対密度による効果以上に構造物の液状化被害を大きく抑制できることが明らかとなった．本検討により，排水性浮き型格子状地盤改良は加振経験の度に地盤の液状化強度が大きく増大するため，不透水性浮き型格子状地盤改良に比べて本震のみならず，再液状化に対しても期待できることが明らかとなった．

这项研究的目的是开发可应用于现有小型结构（例如房屋）的液化对策。 2020年度，除了消除多余孔隙水压力之外，我们还对排水沟的预期效果以及使用排水改良体的浮动网格状地面改良的液化对策效果进行了以下研究。【研究一】排水沟的影响（对液化强度的影响等）：在土层一端设置排水沟，进行满足平面应变条件的二维振动台实验，新使用试验机创建的小叶片，研究了液化过程中和液化后地面的剪切强度。研究结果发现，即使在距排水沟一半距离的液化（低流态化）过程中，地面的抗剪强度也能在一定程度上得以维持，并且地面的抗剪强度得以维持即使在液化过程中（低流化），在距离与深度相同的位置，液化后再沉积地面的剪切强度明显高于未改良地面的剪切强度（液化强度增加））。基于上述，我们对安装有排水沟的模型地面进行了多次振动，发现根据振动次数的不同，距离排水沟越近，地面的液化强度越高，即越强。得到了相对密度的影响。【研究②】排水浮式格子状地基改良物的液化对策效果：将使用排水改良体的浮式格子式地基改良物安装在土层中，模型在多次前震后变得偏心，我们进行了二维分析。采用满足平面应变条件的结构进行振动台实验。研究结果表明，可排水的浮动网格状地基改良可以显着抑制多次前震对结构造成的液化损害，其效果比模型地基相对密度的影响更大。本研究发现，排水型浮动网格状地基改良在每次振动经历下都大大增加了地基的液化强度，因此，与防渗浮动型网格状地基改良相比，不仅可以针对主震但很明显，这也是有希望的。