地震時における傾斜地盤の液状化と崩壊予測およびそのメカニズム

地震过程中坡地液化塌陷预测及其机制

• 批准号: 14F04056
• 负责人: 清田 隆
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04056/
• 关键词: 液状化; 中空ねじりせん断試験; 側方流動

本研究の主な目的は、傾斜地盤で発生する地震時の地盤の非排水挙動に起因する崩壊メカニズムについて、主に室内土質試験をベースに検討することである。これまで実験で用いた地盤試料は、2011年クライストチャーチ地震により液状化し側方流動が生じた地域で採取した地盤試料、および豊浦砂（過去の研究との関連性のため）である。本研究では、高さ30cm, 外径15cm, 内径9cmの中型中空円筒供試体を使用している。供試体の密度をDr= 50%程度に調整し、拘束圧100kPaまで圧密後、約100%以上のせん断ひずみを載荷、計測可能なねじりせん断試験機を用いて非排水繰り返し載荷試験を実施した。実験結果より、クライストチャーチ噴砂試料の大ひずみ時の液状化挙動について、豊浦砂のそれと比較して変形が生じにくくなる傾向があることが判った。また、両試料を用いて実施したＳＥＭによる微視的観察結果より、クライストチャーチ試料の土粒子は、豊浦砂のものと比較してやや鋭角な形状を有することが判った。このため、クライストチャーチ試料は（豊浦砂と比較して）、インターロッキングが形成されやすい土粒子形状を有していたことが、実験結果に表れたものと考えられる。更に本研究では、地盤の傾斜を意味する初期せん断の有無が、液状化挙動に及ぼす影響を検討した。実験結果より、実験試料の液状化と変形モードは、分担研究者が示してきた簡易的な液状化挙動の予測結果と整合する挙動となった。また、その手法は、1964年の新潟地震において生じた大規模な側方流動についても適応できることを確認した。

本研究的主要目的是研究斜坡地面地震时地面不排水行为引起的塌陷机制，主要基于室内土壤试验。到目前为止，实验中使用的地面样本是在2011年基督城地震发生液化和侧流的地区采集的地面样本，以及丰浦砂（由于其与过去研究的相关性）。本研究采用中型空心圆柱体试件，高度为30厘米，外径为15厘米，内径为9厘米。将试件的密度调整至约Dr=50%，固结至100kPa的围压后，加载约100%以上的剪应变，并使用可测扭剪试验机进行不排水重复加载试验。实验结果表明，与 Toyoura 砂相比，Christchurch 砂样品在大应变下的液化行为往往不易变形。此外，使用SEM对两个样品进行显微观察的结果表明，基督城样品的土壤颗粒形状比丰浦沙的土壤颗粒形状稍尖锐。因此，人们认为基督城样品（与丰浦沙相比）具有促进互锁形成的土壤颗粒形状，这在实验结果中得到了反映。此外，在本研究中，我们研究了初始剪切（指地面坡度）的存在与否对液化行为的影响。实验结果表明，实验样品的液化和变形模式与共同研究人员对液化行为的简单预测一致。还证实该方法可以应用于1964年新泻地震期间发生的大规模侧流。

项目成果

Failure modes of loose Toyoura sand under various levels of static shear by torsional simple shear tests

松散丰浦砂在不同静剪水平下的扭转简剪试验破坏模式

• 发表时间: 2014
• 期刊: Proc. the 16th International Summer Symposium of JSCE
• 作者: Chiaro;G.;Kiyota;T. and Koseki;J.
• 通讯作者: J.

Earthquake-induced failure of sloped ground

地震引起的倾斜地面破坏

Large-strain behavior of liquefiable sandy sloped ground evaluated by undrained cyclic torsional shear tests

不排水循环扭剪试验评价可液化砂质坡地的大应变行为

• 发表时间: 2014
• 期刊: Proc of the International Symposium on Geohazards, Science, Engineering and Management
• 作者: Chiaro;G.;Kiyota;T. and Koseki;J.
• 通讯作者: J.

An investigation on the liquefaction behavior of sandy sloped ground during the 1964 Niigata Earthquake

1964年新泻地震期间沙质坡地液化行为研究

• 发表时间: 2014
• 期刊: Proc. of the 6th Japan - Taiwan Joint Workshop on Geotechnical Hazards from Large Earthquakes and Heavy Rainfall
• 作者: Chiaro;G.;Koseki;J. and Kiyota;T.
• 通讯作者: T.