砂質地盤改良のメカニズム解明と改良効果算定に関する水〜土連成解析

水土相互作用分析阐明沙地改良机理并计算改良效果

• 批准号: 14750412
• 负责人: 山田 英司
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750412/
• 关键词: 砂; 締固め; 地盤改良; 弾塑性構成式; 水〜土連成計算; 数値解析; 土の骨格構造; 弾塑性; 水〜十蓮成; パイルド・ラフト基礎; 2次圧密; 有限要素法

本年度は砂質地盤の締固め改良メカニズムの解明と効果の検討を行い、以下の点を明らかにした。(1)締固め改良メカニズムの解明平成14年度までに、ゆるい砂から密な砂までの圧縮・せん断挙動を統一的かつ合理的に説明できる弾塑性構成式を開発している。本年度はこの構成式を用いた水〜土連成計算によって、砂杭の拡径と除荷の繰返しによって行われる砂質地盤の締固め改良の過程を忠実にシミュレートし、ゆるい砂質地盤の締固めメカニズムについて調べた。この結果、ケーシングの押込み・引抜きが順次繰り返される砂杭造成過程においては、ケーシング押込み時の地盤の拡径過程によるゆるい砂の構造低位化・大圧縮と、ケーシング引抜き時の除荷過程の繰返しによる過圧密比の増加・蓄積によって砂地盤は改良されることが明らかになった。また締固め施工時には異方性がめまぐるしく変化することも明らかになった。(2)締固め効果の検討砂質地盤の締固め効果は、締固めの前後における砂質地盤の非排水せん断挙動の比較、砂質地盤とケーシング・砂杭間の周面摩擦力関係、側圧係数の変化を算定することによって検討した。その結果、ゆるい砂質地盤は、非排水せん断特性の著しく改善されること、現行の施工機械で容易に締め固める様子も明らかになった。過圧密比が大きい地盤に対して砂杭拡径による締固めを実施すると、締固め効果は小さく、ゆるい砂地盤に比べて施工に大きな力が必要になる(3)締固め効果に及ぼす諸要因の解析的検討砂の構造の低位化速度、過圧密の解消速度に着目し、締固め効果に及ぼす影響を調べた。構造の低位化速度を遅くする、または過圧密の解消速度を速くすると、締固め効果が小さくなる。構造の低位化速度、過圧密の解消速度は締固めやすさを反映していて、細粒分含有量(粒径や粒度分布)などの物理定数と関連性があると考えられる。

今年，我们研究了压实和改善沙质土壤压实和有效性的机制，并揭示了以下几点。 （1）了解2002财年的压实改进机制，我们开发了一个弹性塑构方程，可以统一和理性地解释从松散的沙子到密集的砂的压缩和剪切行为。今年，我们忠实地模拟了沙质地面的压实和改进的过程，这是通过使用该构成方程的水对地球计算来反复扩大沙子桩和卸载的直径进行的，并研究了松散沙质地面的压实机制。结果，已经揭示了在砂桩构造过程中，将套管推开并反复推出，通过减少套管推动过程中地面的扩展，以及增加和累积因套管的累积率而增加和积累过度溶解的卸载率，通过减少结构和较大的松散砂的结构和较大的压缩。还揭示了压实过程中各向异性迅速变化。 （2）通过比较压实前后的沙质土壤的不排水剪切行为，计算砂质土壤与壳体和沙子桩之间的圆周摩擦力关系以及侧压系数的变化，从而检查了沙质土壤的压实效应。结果，已经揭示了松散的沙质地面已显着改善了其未污垢的剪切特性，并且使用当前的施工机易于紧凑。当通过在较高的过度溶性比的地面上扩展砂桩直径来进行压实时，压实效果很小，构造所需的力比松散的沙质地面（3）对影响压实效应的各种因素的分析检查我们集中于我们专注于降低砂结构的速度以及降低速度的速度和降低速度的速度效应和效应效应的效应，并对其进行了效应。降低结构降解速率或减少过度浓度可降低压实的影响。结构降解的速率和过度溶解的去除速率反映了压实的易度性，被认为与物理常数有关，例如细晶粒含量（粒度和粒度分布）。