ひずみ経路制御K_0圧密時の構造変化の検討による洪積粘土異常沈下現象の原因究明

通过应变路径控制K_0固结过程中的结构变化研究洪积粘土异常沉降的原因

基本信息

批准号：
02F00343
负责人：
内田一徳
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

大阪湾などの海底地盤に堆積する洪積粘土の圧密特性,特に先行圧密圧付近の特異な沈下挙動を解明することが現在も進行する沈下の原因解明と対策の検討に不可欠であり,学術的・社会的な意味も大きいと考えられる.本研究では,この洪積粘土のひずみ経路制御K_0圧密試験を行い,K_0圧密過程における土の力学的挙動と構造変化を調べることを目的としている.またベンダーエレメントシステムを用いて,洪積粘土のK_0圧密中のせん断弾性係数を求め,間接的に粒子構造変化を考察した.さらに走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察を行い,直接,粒子構造の変化を確認した.本研究の結果,次のような結論を得た.(1)ひずみ経路制御K_0圧密三軸試験では,DPVCを使って体積変化を直接制御することにより,精密かつ効率的に通常の非排水試験とほぼ同じ速度でK_0圧密を行えることが明らかになった.(2)試験の結果,洪積粘土の圧密特性,特に先行圧密圧p_c付近の挙動は間隙比が急激に減少するという,年代効果を受けた粘土特有の非常に特徴的なものであることがわかった.これは再構成粘土(カオリン)には見られない挙動である.また,K_0値はp_c付近まで減少し,その後急激に増加して一定値になるという変化が示され,このp_c付近で粘土粒子に構造変化が起きたと考えられる.(3)K_0圧密中のせん断弾性係数はG=100MPaあたりまでは増加を続けるが,それ以降はあまり変化がない.これはp_c付近での間隙比の急激な変化と関連しており,洪積粘土の構造自体が大きく変化したことがわかる.(4)SEMの観察結果について,試験前にはあまり破壊していなかった珪藻類が,試験後には多数破壊しており,p_c付近での間隙の急激な減少の原因の一つとして,珪藻類の外骨格で保たれていた間隙が破壊されることにより起こる現象であると考えられる.

在大阪湾等海鲜地面上沉积的洪水粘土的合并特性，尤其是在压缩前压力附近的独特沉降行为对于阐明仍在进行和考虑对抗的定居点的原因至关重要，并且认为这是一种非常出色的学术和社会意义。这项研究旨在为洪水粘土进行应变路径控制K_0压实测试，并研究在K_0压实过程中土壤的机械行为和结构变化。此外，使用供应商元素系统，K_0可用于创建用于洪水粘土的K_0压实系统。确定压实过程中的剪切弹性模量，并间接检查颗粒结构的变化。此外，使用扫描电子显微镜（SEM）进行观察，以直接确认粒子结构的变化。这项研究的结果如下：（1）应变路径控制K_0压实三轴测试表明，通过使用DPVC直接控制体积变化，可以在与常规未液测试中的速度大致相同的速度上精确有效地执行K_0压实。（2）测试的结果表明粘土被淹没了。发现压实特性，尤其是在压缩压力P_C附近的行为非常独特，这是粘土的特征，粘土受到了年龄效应，间隙比突然降低。这是在重建的粘土（高岭土）中看不见的行为。此外，K_0值降低到P_C附近，然后迅速增加到恒定值，并且认为该P_C周围的粘土颗粒发生了结构变化。（3）K_0压实过程中的剪切弹性模量为G = 100MPa。 The increase continues until the test is carried out, but there has not been much change since then.This is related to a sudden change in the gap ratio around p_c, and it can be seen that the structure of the flood clay itself has changed significantly.(4) Regarding the SEM observations, many diatoms that were not destroyed much before the test were destroyed after the test, and it is thought that one of the causes of the sudden decrease in gaps near p_c is the destruction of在硅藻外骨骼中维持的间隙。