粘性土の非排水繰返し平面ひずみ挙動に関する研究

粘性土不排水循环平面应变特性研究

• 批准号: 08760225
• 负责人: 木全 卓
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760225/
• 关键词: 粘性土; 非排水繰返し載荷; 平面ひずみ試験; 中間主応力; 三軸試験

本研究ではまず,これまで用いてきた自動制御・自動計測三軸試験システムを拘束圧の自動制御に加えて軸圧も自動制御できるように改良し,平面ひずみ用のキャップ・ペデスタル・拘束枠も新たに作製した。これにより,任意の応力径路による圧密制御や応力制御による軸圧載荷が可能となり,平面ひずみ試験も行えるようになった。この試験システムを用いて行った試験の種類は,静的せん断試験,クリープ試験,繰返し載荷試験の3種類であるが,試料として粘土を用いているため,すべて非排水条件で試験を行っている。最初に行ったひずみ制御による非排水静的せん断試験については,粘土の基本的な力学特性を確認しながら本研究で必要となる基礎データを得た。次に行った非排水クリープ試験は,圧密した供試体に非排水条件で一定の軸圧を載荷するものであるが,この試験の結果,非排水クリープ挙動は初期の変形過程・中盤の収束過程・終盤の変形加速過程の各段階に分類できること,非排水クリープ強度は非排水静的せん断強度にほぼ一致することなどが確認された。最後に行った非排水繰返し載荷試験は,上述の非排水クリープ載荷を行った後,軸圧のみを矩形波で振動させるもので,発生する過剰間隙水圧などが供試体内で不均一にならないよう載荷周期は約1000秒とした。その結果,クリープ変形が落ち着いた後でも繰返し載荷によって急激に変形が増大する場合があること,非排水強度を越えない繰返し載荷であっても試料が破壊に至る場合があることなどがわかった。また,先の非排水クリープ試験の結果も考慮すると,非排水条件での静的・繰返し載荷では,発生する過剰間隙水圧の値が拘束圧の70%程度を越えると試料が破壊に至る可能性が高いことがわかった。なお,中間主応力については,限界状態でのb値がいずれの試験においても約0.3と,従来より得られている値に一致することもわかった。

在这项研究中，直到现在使用自动控制和自动测量三轴测试系统，以自动控制约束压力以及轴压力，并为平面菌株的新帽，基座和约束框架提供了新的帽子。这样可以通过使用任何应力路径和应力控制来控制压实，从而允许进行轴压力，从而可以进行平面应变测试。使用此测试系统进行了三种类型的测试：静态剪切测试，蠕变测试和重复的负载测试，但是由于粘土用作样品，因此所有测试均在不排水条件下进行。关于初始应变控制的静态剪切测试，在检查粘土的基本机械性能时获得了本研究所需的基本数据。下一个未排水的蠕变测试是在不耗尽条件下在紧凑的标本上加载恒定的轴压力，并且该测试的结果证实，可以将未排水的蠕变行为分为初始变形过程的每个阶段，中间连接过程中的中间变形过程，以及晚期变形的加速过程，并且与不足的蠕变强度保持不足的强度。最后一次未排水的负载测试是通过执行上述非排水的蠕变载荷来进行的，并且只有轴压力用方波振动，并且将载荷周期设置为大约1000秒，以防止产生过多的孔隙水压，等等。结果表明，即使在蠕变变形消退后，由于重复的负载，变形可能会突然增加，即使加载不超过未量化的强度，样品也可能会破坏。此外，考虑到先前未排水的蠕变测试的结果，发现在非排水条件下静态和重复的负载中，如果产生的过量孔隙水压超过约束压力的70％，则样品可能会分解。还发现，在所有测试中，中间主应力中极限状态的B值约为0.3，这与先前获得的值一致。