埋戻し土の不確実性が新設杭の周面抵抗に及ぼす影響の解明と周面抵抗力の算定法の構築

阐明回填土的不确定性对新装桩周向阻力的影响并开发周向阻力计算方法

• 批准号: 22K04408
• 负责人: 永井 宏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04408/
• 关键词: 新設杭; 既存杭; 埋戻し土; 砂のダイレイタンシー; 土圧; 単杭; 杭の周面抵抗力; 模型実験; 数値解析

令和4年度は，三軸加圧土槽内で既存杭の撤去・埋戻しの過程を模擬した砂地盤を作製し，埋戻し砂に重複した新設杭の押込み載荷実験を行った．本実験では，杭径に対する埋戻し砂の直径の比を2種類（dbs/d=2, 3），杭との重複度を2種類（R/d=0.5, 0.75）のケースを想定し，埋戻し砂の相対密度（Dr≒30, 90%）を変化させた．杭の載荷実験の結果から得られた知見は以下の通りである．①埋戻し砂が高密度の場合，埋戻し砂の厚さ（杭外周面から埋戻し外周縁までの距離）が大きくなるほど杭の周面抵抗力が増大する．一方，埋戻し砂が低密度の場合には充填砂の厚さの影響が小さく，杭の周面抵抗力度は僅かに減少する．②杭の周面抵抗力度に寄与する水平土圧の大きさと諸因子（直径，重複度）の条件から幾何学的に定まる埋戻し砂の厚さに相関性を見出した．③埋戻し砂の平面的な領域を円周方向に多分割して，充填砂の厚さと杭の押込みに伴う土圧の変化を結び付け，土のせん断破壊理論に基づいて埋戻し砂の諸因子を考慮した杭周面抵抗力度の算定方法を検討した．上記の実験と並行して，令和5年度の載荷実験で埋戻し土に固化改良した粘性土を用いることを前提に，以下の2ステップに分けて検討した．Step1 ではカオリン粘土に固化材を添加した固化粘性土の作製に最適な手順や調合条件（作業工程，固化材の添加方法，混錬方法）を確立すると共に，所定の養生日数で圧縮試験を実施して固化材添加量と一軸圧縮強度との相関性を見出した．Step2 では柱状の埋戻し土の作製方法（直接打設方式，型枠打設方式）を検討し，出来形・品質・作業性の観点から評価して最適な作製方法を確立した．

在2022财年，制造了桑迪地面，以模拟在三轴加压土壤罐中去除和补充现有桩的过程，并进行了实验，以装载新的桩与回填砂重叠的新桩。在该实验中，我们假设回填砂与桩直径的直径比是两种类型（dbs/d = 2，3），并且与桩的重叠程度（r/d = 0.5，0.75）的重叠程度变化，而后填充砂的相对密度（DR≈30，90％）的相对密度有所不同。从桩载实验获得的发现如下。 1）如果回填砂是高密度，则回填砂的厚度越大（从桩的外围外围到回填充的外围的距离）会增加桩的圆周电阻。另一方面，当回填砂是低密度时，填充砂的厚度很小，并且桩的圆周电阻略有下降。 2）我们发现，基于水平地球压力大小的条件，几何确定的回填充砂厚度有助于堆的圆周电阻和各种因素（直径，重叠程度）。 ③将回填砂的平面区域沿圆周的方向进行了多细分，将填充砂的厚度与与桩压相关的地球压力变化联系在一起，并根据土壤的剪切裂缝理论来检查桩圆周电阻的方法，并考虑了多种填充砂的因素。与上述实验并联，我们基于以下假设，该假设是，在2023年的加载实验中，粘土土壤被固化和改进。在2023年的载荷实验中。在步骤1中，最佳过程和混合条件（工作过程，工作过程，在固体材料中添加了固体材料，在固体材料中添加了固体材料，并在固体材料中添加了固体材料。指定数量的固化天，以找到添加的固化材料的量与单轴抗压强度之间的相关性。在步骤2中，我们检查了生产柱状回填土壤（直接铸造方法，模板铸造方法）的方法，并从成品形式的角度，质量和可工作性的角度进行了评估，以建立最佳的制造方法。