土木学会論文集
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2003 巻, 743 号
選択された号の論文の19件中1~19を表示しています
  • 熊崎 幾太郎
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 1-20
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    地盤材料の動的変形試験データの考察に基づき, 繰返し載荷中に最新の最大ひずみが生じた瞬間毎の原点近傍の微小ひずみ時割線剛性を意味する瞬間変形係数 (Momentary Deformation Modulus, 略してMDM) という物理パラメタを定義した. そして, 瞬間変形係数の最大ひずみレベルに関する変化を考慮した骨格曲線式に Masing 則を適用したMDMモデルと称する履歴モデルを提案した. また, 提案モデルを特徴付ける新しい履歴法則とパラメタ決定手順を提案し, 従来の履歴モデルとの違いを説明した. さらに, 提案モデルを急峻にひずみ軟化する非常に軟弱な地盤材料と顕著に繰返し硬化する極めて硬い構造用金属材料の要素シミュレーションに用い, 提案モデルの柔軟な適用性を実験データとの対比によって実証的に示した.
  • 藤岡 豊一, 青木 一二三
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 21-34
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文は先端載荷試験と押込み試験の周面抵抗力特性に影響を及ぼす杭の自重, 周辺地盤のせん断変形範囲および軸力分布を比較し, その補正方法および先端載荷試験の結果を杭頭載荷に換算する方法を提案するものである. 杭の自重の影響については11本の場所打ち杭の先端載荷試験結果を用いて検討し, 周面地盤のせん断変形については20本の場所打ち杭の周面抵抗力度と変位関係を解析した. そして扇状地砂礫地盤における場所打ち杭の比較試験に適用して, これらの影響度合いを検討し本提案の妥当性について考察した.
  • 鶴見 哲也, 中澤 博志, 水本 邦男, 渡邉 啓行
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 35-45
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    1964年に発生した新潟地震以来, 液状化の研究は主としてその発生条件の解明に重点がおかれてきた. また, 近年では地震動作用中における液状化地盤の動的挙動の解明も進んでいる. 一方で, 過去の被害地震では地震動停止後も長時間にわたって地盤の液状化状態が続いていたことが目撃されているにも関わらず, ポスト液状化過程に着目した研究は非常に少ない現状にある. しかし, ポスト液状化過程の解明は液状化地盤の過渡的な挙動や構造物への被害を検討する上で重要な研究テーマであると考えられる. 本研究では, ポスト液状化過程に関する既往の実験結果から, 液状化が土粒子の沈降・再堆積現象であると捉え土粒子の沈降理論を誘導した. また, 既往の実験について実施したシミュレーションにより理論の妥当性を検証した.
  • 小野 丘, 小玉 大樹, 加藤 幸輝
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 47-57
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    軸対称三軸応力条件の下で凍結・融解・せん断試験ができる装置を用いて正規圧密および過圧密飽和粘土に対して一連の実験を行った. その結果, 正規圧密粘土に与えられた凍結・融解履歴は, 過圧密履歴として扱うことができる可能性があり, さらに, 凍結・融解履歴後に密度増加がある場合は, 非排水せん断強度は増加することが実験的に確かめられた. 一方, 凍結・融解履歴を与えた過圧密粘土に対して, 非排水せん断試験を実施した結果, 凍結・融解履歴を受けた過圧密粘土はその前後で土構造が変化し, ダイレイタンシー特性が変わることを示す実験結果を得た, そして, その変化の様子は過圧密比によって異なることが明らかになり, 凍結・融解履歴の過圧密比依存性を示すことができた.
  • 山川 優樹, 池田 清宏, 寺田 賢二郎, 佐藤 啓介, 鳥居 邦夫
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 59-76
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究では, 材料不安定による不連続せん断帯分岐モードの発生と, それに起因する不連続変位場の進展の有限変形有限要素解析を行った. 不連続変形の運動学とその発生条件について述べた上で, 有限変形境界値問題と有限要素法の定式化を行った. 不連続変位を非適合な拡張自由度として導入する手法を用いて, 有限要素法で不連続変位場の進展を運動学的に考慮に入れた. 一様な応力・変形場における不連続面の発生条件を調べ, 関連流れ則に従うひずみ硬化型材料でもせん断帯が発生しうることを確認した. また, 供試体のせん断帯進展解析を行った. 不連続変位場を導入した有限要素法による解析結果と, ひずみ軟化型モデルを導入した変位法有限要素法による解析結果との比較を行い, 局所化解析における不連続場の運動学的考慮の重要性を示した.
  • 工藤 アキヒコ, 西垣 誠, 西方 卯佐男, 鳥居 剛, 浅田 昌蔵
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 77-87
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    ロックフィルダムで用いるような粗粒材の不飽和浸透特性と粒度との関係を把握するために, 簡単な機構をもつ試験装置を試作し, 相似粒度試料を用いて水分保持特性試験と不飽和透水試験を行なった. その結果, 粗粒材の水分特性曲線は, 土柱法により簡単に精度良く把握できること, 不飽和透水係数は, 炭酸ガスを通して作製した土柱を用いて, その上部から一定の流量を与えて供試体質量が一定となることを確認するという簡単な方法で測定できること等を確認した. また, 粗粒材の不飽和浸透特性に Van Genuchten のモデルを適用した場合, 水分保持特性はよく近似できるが, 不飽和透水係数は小さく見積もること, 不飽和透水係数は Van Genuchten のモデルよりも Irmay 型の式の方がよく折似できること等を示した.
  • 金田 一広, 山田 正太郎, 浅岡 顕
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 89-103
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    地下水揚水に起因する自然堆積粘土地盤の圧密沈下の諸特徴を調べた. 自然堆積の粘土地盤は, つねに若干過圧密で, しかもたいていは「構造」が発達している. 弾塑性構成式には, カムクレイモデルに下負荷面・上負荷面を導入したものを用い, 塑性変形の進展に伴う過圧密の喪失と構造の劣化を表現できるようにした. 一連の圧密計算によれば, 地下水位低下がある閾値を越えて長く持続するときは, 粘土の骨格構造の劣化によって塑性圧縮にもかかわらず軟化が起こり, これが原因となって時間遅れで大沈下が現れることが分かった. また多層系地盤のときは, 地下水位低下の影響が下層の粘土に及ぶのに時間がかかり, このため現在かりに地盤沈下が沈静化していても, 将来遅れて大沈下の可能性があることも示した.
  • 森吉 昭, 内田 善久, 下川 洋司, 吉越 洋, 石黒 健, 太田 秀樹
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 105-124
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    大型の中央土質遮水壁型ロックフィルダムを対象とした築堤時応力変形解析の結果を報告する. 築堤中の遮水ゾーンでの間隙水圧の発生と消散, 大型ダム特有の高応力下でのダム堤体材料の弾塑性的な応力変形挙動を再現する目的で, 関口と太田による弾粘塑性モデルを取り込んだ有効応力解析手法を用い, ある実ダムの二次元・三次元築堤解析を実施した. 築堤に伴う堤体沈下や遮水ゾーンに発生する間隙水圧, 堤体土圧等を計算し, 実測値との比較を行った結果, 解析結果は概ね実測傾向を表現できており, 本論文で用いた物性評価法や計算方法が実務的な適用性を有することが確認された. 最後に, 本手法を用いた幾つかの試解析を実施し, コア材料の遮水性, ゾーン間剛性差, 基盤形状等の影響を考察した.
  • 福井 勝則, 大久保 誠介, 小川 亮
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 125-134
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究ではサーボコントロール式試験機を用い, 3種類の定載荷速度 (5×10-5, 5×10-4, 5×10-3mm/s) と4種類の垂直応力 (10, 20, 30, 40MPa) で一面せん断試験を行い, 三城目安山岩のせん断強度の載荷速度依存性を調べた. その結果, 載荷速度を1桁増加させると, せん断強度 (粘着力) は1.2MPa増加することがわかった. 増加率は約6%であり, これは載荷速度を1桁増した時の一軸圧縮強度および引張強度の増加率とほぼ同じである. この結果を踏まえ, 破壊条件と強度の載荷速度依存性についても検討した.
  • 荻野 俊寛, 三田地 利之, 対馬 雅己, 及川 洋
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 135-145
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    ベンダーエレメント試験 (以下BE試験) の受信波によって, 土の減衰振動ならびに共振を観察することができるという仮定に基づき, 共振法土質試験の理論を援用して2通りの方法でせん断弾性係数および減衰比を求める手法を示している. 粘土, 泥炭試料についての実験結果からこれらの方法によって求めたせん断弾性係数の値は, せん断波の到達時刻を受信波のピーク点で定義した場合よりは (試料によって3~7倍) 大きな値となること, また, 減衰比についてはBE試験による既往の報告例はないが, 繰返し三軸試験によって従来報告されている値と近いことを示している. これらの結果をふまえ, 従来の方法に加えて本研究で提案する2通りの方法を併用することにより, BE試験の活用範囲がさらに広がることを示唆している.
  • 平島 健一, 桂 千代, 鈴木 拓雄
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 147-154
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本論文では, 等方性弾性体に対する理論を進展させ, 等方性の線形粘弾性体を対象として, オーバーコアリング径が十分に大きいと仮定することなく, 実用性を考慮してSI-セルの小型化と連動してオーバーコアリング径を直径70mm程度以下の有限径とする場合の理論的厳密解を求めると共に, 幾つかの数値結果を示す. ここでの取り扱いでは, 岩盤を線形の粘弾性体とし, SI-セルは弾性体とした場合で作用応力は埋設SI-セルのボアホール軸とは独立に, 任意の三次元初期応力が作用しているとした最も一般的な取り扱いがなされる.
  • 前田 正博, 串山 宏太郎, 松浦 將行
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 155-172
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    東京都では, 下水道再構築事業の中核をなす主要枝線整備に適した,「二次覆工一体型4分割3ヒンジセグメント」を用いるシールド工法を開発し, 実用化するに至った. このセグメントは従来のセグメントと全く異なる構造であるため, 種々の設計法について検討を進め, 新しい構造系に適した設計法を提案する必要があった. そこで, 実物大の供試体を用いた載荷試験を実施し, 提案する設計法の妥当性を検証した. その結果, はり-ばねモデル計算法により, ヒンジ部の回転ばね定数をゼロ, 剛結合部は本体と同等の曲げ剛性とし, リング継手のせん断ばね定数に試験結果を用いる本設計法は概ね妥当であることが確認された.
  • 竜田 尚希, 稲垣 太浩, 三嶋 信雄, 藤山 哲雄, 石黒 健, 太田 秀樹
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 173-187
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    軟弱地盤上の道路盛土の設計は現在, 仕様規定に基づいて行われているが, 近い将来, 性能設計への移行が予定されている. 性能設計では従来のような細かい仕様は規定されないため, 設計・施工者の裁量が広がる. 一方, 提示された要求水準を満足することを, 設計段階で保証しなければならない. このためには, 軟弱地盤上の道路盛土供用後の長期的挙動を精度よく予測することが必要となる. 本論文では, ある実道路盛土を対象として弾塑性有効応力FEM解析を実施し, 供用後の長期変形挙動に関する解析値と実測値との整合性の検証を試みた. その後, 幾つかの軟弱地盤対策工法を想定した試解析を実施して, 道路盛土の各種要求性能を満足し, かつライフサイクルコストを最小とする最適な軟弱地盤対策工法の抽出を試みた.
  • 井上 純哉, 金 亨穆
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 189-197
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    本研究では, 亀裂開口幅の統計的パラメータが既知の問題を対象とし, せん断に伴う単一岩盤亀裂内の有効透水量係数の変化を, 解析的に近似解を求めることで評価することを目的とした. 得られた近似解を用いることでせん断変形に伴う亀裂のダイレイションに起因する平均開口幅及び透水量係数の急激な増加を説明し, 表面形状の自己相関特性による変化の特徴を示した. 本研究で提案する手法を用いることで, せん断変形に伴う有効透水量係数における異方性は, せん断変形の初期段階では確かに生じるものの, せん断変位が表面形状の相関長より十分大きくなるに従い, 等方へ収束することが示された. 求めた結果の妥当性は, モンテカルロシミュレーションとの比較・検証により示された.
  • 西垣 誠, 見掛 信一郎, 小松 満, Kwabena KANKAM-YEBOAH
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 199-212
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    亀裂性岩盤におけるグラウトの注入範囲を高い精度で予測することは, 現場においてグラウトを行う際の注入孔ピッチの設計を行う上できわめて重要である. 本研究では, 亀裂性岩盤の空隙構造を3次元的にとらえ, 水平方向と鉛直方向に連続した亀裂を浸潤経路とした3次元亀裂性岩盤を対象に有効間隙率と注入範囲について理論にもとづき評価した. さらに, その理論の妥当性を検証するため, 立方体ブロックによる3次元亀裂性岩盤モデルを用いてグラウトの注入実験を行った. グラウトの注入範囲の評価では, 理論解に Hele-Shaw Model の理論を適用した結果, 実験で示されたグラウトの浸潤挙動を説明することができ, 本研究より, グラウト注入範囲を理論的に評価することができた.
  • 御手洗 良夫, 松尾 勉, 手塚 仁, 岡本 哲也, 西村 誠一, 松井 保
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 213-222
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    山岳トンネルの切羽安定性を向上させるとともに, 切羽前方地山に改良ゾーン (コア) を形成して, トンネル掘削の影響を極力抑える長尺鏡補強工法が開発され, トンネル現場に適用されている. 不良地山に大断面トンネルを施工するプロジェクトに長尺鏡補強工法を本格的に適用した事例を対象として, 計測結果に基づいて長尺鏡補強工の作用効果を評価し, 3次元数値解析で検証した. その結果, 長尺鏡補強工は切羽前方地山の押し出しを抑える作用効果があり, 先行ゆるみ発生の防止に顕著な効果があることを明らかにした.
  • 酒井 直樹, 豊田 浩史, 中村 公一, 杉本 光隆
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 223-228
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    残留状態を達成するためには, リングせん断試験装置が最も適当であるといわれている. しかし, 完全な残留状態に必要なせん断変位打ち切り基準が不明確であることや, せん断中の間隙水圧測定が困難であることなど, 正確な残留状態の評価およびその強度測定の妨げとなる複数の要因が存在するため, リングせん断試験の試験方法は未だ確立していない. そこで本研究では, 新たに改良したリングせん断試験装置による定体積試験結果と三軸試験結果を比較することにより定体積試験の有効性を示した. 次に, 定体積試験により有効応力経路を求めることで, せん断中に発生する間隙水圧を評価し, 供試体の残留状態を実験的に検証した. さらに, 以上の成果を用いて残留強度測定法について検討を行った.
  • 楠見 晴重, 芦田 讓, 松岡 俊文, 野口 哲史, 佐野 信夫, 伊熊 俊幸
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 229-234
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    山岳トンネルにおける切羽前方の地質状況を把握する技術として, トンネル切羽前方探査が注目されている. しかし, 破砕帯が連続している地山状況での適用性の検討があまり行われておらず, 複雑で特徴的な日本の地質構造に適用できるかが課題であるといえる.
    そこで本研究では, 破砕帯が連続した岩盤構造を対象とした, 3成分データを用いたイメージング手法によるトンネル切羽前方探査を実施した. そして, 解析結果と実際の地質状況との整合性から, 3成分データを用いたイメージング手法によるトンネル切羽前方探査の有効性が認められた.
  • 対馬 雅己, 三田地 利之, 荻野 俊寛
    2003 年 2003 巻 743 号 p. 235-240
    発行日: 2003/09/21
    公開日: 2010/08/24
    ジャーナル フリー
    異なる主応力比のもとで異方圧密された高有機質土のサンプリングから室内試験に至るまでの作業過程をシミュレートするような一軸および三軸圧縮試験を実施した. 圧密時の主応力比が異なる高有機質土について応力解放後, サクションの測定から残留有効応力を知り, 圧密時の応力異方性が残留有効応力や一軸強度に与える影響を調べている. さらに, 異なる主応力比で圧密された高有機質土の強度の推定方法についても検討している. 圧密時の主応力比をパラメータとした簡便推定法の適用例から, 有効土被り圧が既知で乱れの程度が異なる数個の供試体についてサクションを測定して残留有効応力が求まれば, 一軸圧縮強度に補正を加えることによっていずれもかなりの精度で原地盤の強度が推定できる可能性を示した.
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