Development of geocell reinforced soil structure and its application for various filed conditions

土工格室加筋土结构的研制及其在各种工况下的应用

• 批准号: 17F17073
• 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: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17073/
• 关键词: 補強土擁壁; ジオセル; 土中引き抜き抵抗; 振動台実験; 補強土; 土中引き抜き試験; 盛土材粒径; 画像解析

本研究では、受入研究者が開発してきた改良型ジオセルの引抜き抵抗発現メカニズムや、それを用いた補強土擁壁の耐震性について検討を行った。まず、一連のジオセルの土中引き抜き試験を実施し、盛土材粒径、およびジオセルサイズが引抜け挙動に及ぼす影響を調べた。試験結果を分析すると、ジオセルには３通りの土中引抜けパターンが存在すると考えられる。①盛土材粒径が大きくジオセルのセルの間隔が狭くなると、セルの受働土圧が十分に発揮されず、セルと盛土材が一体となって引抜ける。この場合、セル数が増加しても、引抜き抵抗は増加せず、むしろ低下することも考えられる。②セル間隔がやや大きくなると、受働土圧が引抜け抵抗の増加に有効に働くが、その間隔が大きくなるにつれて引抜け方向にある前のセルの背面地盤が引抜けと共に乱され、全体の引抜け抵抗が低下する可能性がある。③セルの間隔が十分大きいと、各セルが十分に受働土圧を発揮するが、 敷設長当たりのセル数は少なくなるため必ずしも引抜け抵抗は増加しない。これらの解釈はジオセルのサイズに起因する複雑な引抜け抵抗特性を適切に説明できると考えられる。次に、振動台模型実験によるジオセル補強土擁壁の耐震性について検討を行った。比較のために実施した無補強擁壁では、破壊に至るまでの擁壁の変位は比較的小さいが、400galの加速度では変位が急激に大きくなり、脆性的な破壊挙動を呈した。一方、改良型ジオセル補強土擁壁は、加速度が400galを大きく超えても安定性を保ち、高い変形能を示したまま約800galを超えた付近で崩壊した。また、DIC法による画像解析より、補強領域内のせん断ひずみは入力加速度が大きくなっても十分抑制されていることが確認された。この傾向は、補強土擁壁が地震動に対し延性的な変形挙動を示したことと密接な関係がある。

在本研究中，我们对宿主研究人员开发的改良土工格室的抗拔拔能力以及使用它的加筋土挡土墙的抗震性进行了研究。首先，进行了一系列土工格室拉拔试验，以研究路堤材料粒径和土工格室尺寸对拉拔行为的影响。对试验结果的分析表明，土工格室的地下拉拔存在三种模式。 ①如果路堤材料的粒径较大，土工格室的间距变窄，则格室的被动土压力不能充分发挥，格室和路堤材料会一起拔出。在这种情况下，即使电池数量增加，拔出阻力也可能不会增加，而是会降低。 ② 当单元格间距稍大时，被动土压力有效地发挥作用，增加了抗拔阻力，但随着间距的增大，前一个单元格在拔出方向上的背景地面随着单元格的拔出而受到扰动，整体的抗拔阻力增加。拉拔阻力可能会降低。 ③如果格子间距足够大，每个格子都会施加足够的被动土压力，但拔出阻力不一定会增加，因为单位铺设长度的格子数量会很少。这些解释被认为能够充分解释由土工格室尺寸引起的复杂的拉拔阻力特性。接下来，我们通过振动台模型实验研究了土工格室加筋土挡墙的抗震性能。在对比试验的无筋挡土墙中，挡土墙破坏前的位移较小，但在400加仑的加速度下，位移突然增大，呈现脆性破坏行为。另一方面，改进的土工格室加筋土挡墙即使在加速度大大超过400加仑时仍保持稳定，并在800加仑左右崩溃，同时表现出高变形能力。此外，使用DIC方法的图像分析证实，即使当输入加速度增加时，增强区域内的剪切应变也被充分抑制。这种趋势与加筋土挡墙在地震作用下表现出延性变形行为密切相关。

项目成果

Influence of spikes on the pullout behavior of biaxial geogrid in reinforced soil

钉子对加筋土中双轴土工格栅拉拔性能的影响

• 发表时间: 2018
• 期刊: Bulletin of Earthquake Resistant Structure
• 作者: Oloya;S. R.;Kiyota;T.;Munoz;H.;Xu;Z. and Katagiri;T.
• 通讯作者: T.

Influence of backfill compaction on seismic resistance of square-shaped heocell reinforced soil retaining walls embedded in sandy and gravelly backfill materials

回填压实度对砂砾石回填材料方形异质纤维加筋土挡土墙抗震性能的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: Haussner;C.
• 通讯作者: C.

Seismic strength capacity of gravelly backfill reinforced with geocells in retaining walls evaluated by shaking table tests

振动台试验评价土工格室加筋砾石充填挡土墙抗震强度能力

• 发表时间: 2019
• 作者: Munoz;H.
• 通讯作者: H.

Seismic performance of square-shaped geocell

方形土工格室的抗震性能

Pullout interaction mechanism of square shaped geocell reinforcement in sand

砂土中方形土工格室加固的拉拔相互作用机理

• 发表时间: 2019
• 期刊: Bulletin of Earthquake Resistant Structure
• 作者: Senevirathna;K.;Munoz;H.;Kiyota;T. and Katagiri;T.
• 通讯作者: T.