长冈技术科学大学讲义ー.pdf

1 長岡技術科学大学講義 土 力学特性 砂 粘土 比較 豊田浩史 概 要 砂 粘土 粒子 区分 力学的 砂 粘土 区別 扱 地盤工学 分野 砂 粘土 取 扱 方 変 場合 少 粒子 集合体 土 力学挙動 全 異 意味 砂 粘土 力学挙動 圧密 断特性 取 上 違 説明 加 断特性 最 注意 排水条件 他 材料 条件 例 土 強度 排水状態 違 数割程度 非排水状態 何倍 違 全 応力 使 有効応力 使 土 評価 全 違 意味 実務 全 応力 使 機会 多 有効応力 土 力学挙動 理解 真理 唯一 実感 理解 応用 幅 広 期待 純 粋 砂 粘土 砂質土 粘性土 比較 行 粒子破砕 異方性 問題 簡単 言及 1砂 粘土 難 砂 粘土 微視的 粒子 挙動 考 砂 岩石 風化 破砕 物理的 風化 比較的粒径 大 75 m 2mm 指 粒径 大 比表面積 小 粒子 流体間 界面化学的作用 微少 砂粒子 集合体 図1 示 粒子同士 接触 骨格構造 持 粒子間 接触力 N 間隙水圧 u 外力 W 釣合 保 砂 力学挙動 粒 子同士 接触 物理的現象 支配 理解 一方 粘土 化学的 風化 受 生成 土質力学 地盤工学I 地盤工学特論II 長岡技術科学大学 環境 建設系 非常 微細 粒子 5 m以下 粘土粒子 電気的 中立 帯電 流体中 間 物理化学的影響 受 図2 示 作用 物理的接触 考 複雑多様 粒子配列 示 A N1N2 Nn u W 図1 砂粒子 接触状態 3 圧密特性2 a Random structure c Dispersed structure b Flocculent structure d Oriented Structure 図2 粘土粒子 配列 粘土 粘着力 限界 存在 理由 作用 物 理的 外力 粒子配列 変化 外 力 方向 応 配向性 持 例 粘 土 残留強度 完全配向構造 時 強度 言 微視的 粘土 方 複雑怪奇 性 質 示 地盤工学 最終目標 地盤 巨視的挙動 推定 微視的挙動 巨視的挙動 推定 問題 起 土質力学 分野 連続 体 力学 基 要素実験 実験則 経験則 有効 使 理論 組 立 一 大 流 連続体 取 扱 砂 粘土 共通点 何 相違点 何 特性 興味 2実験試料 実験試料 砂 代表 豊浦標準砂 砂質土 神戸 採取 土 取 上 土 分 粒径2mm以下 用 粒度分布 石英分 多 豊浦砂 比 土 粒子破砕 特徴 粘土 代表 粘土 wL 47 0 0 0010 010 1110 0 20 40 60 80 100 Kaolin clay Yoneyama silt Masado Toyoura sand Percentage finer by weight Grain size mm 図3 実験試料 粒径加積曲線 Ip 17 2 粘性土 質土 米山粘性土 wL 52 4 Ip 22 5 用 図 3 粒径加積曲線 示 米山粘性土 砂 粘土 満遍 含 3圧密特性 圧密 飽和粘土 荷重 受 間隙水 徐 排水 長時間 体積 減少 現象 連想 広 意味 土質 関 時間的経過 長短 問 静 的荷重 受 土 高密度化 現象 適用 粘土 圧密 大 砂 粘土 圧密特性 図4 圧密時 体積 v 圧密時間 関係 示 豊浦砂 圧密 体積 極端 小 載荷終了後 同時 体積変化 止 土 圧密量 豊浦 砂 大 圧密 体積 変化 大部分 圧密応力増加中 起 載 荷終了後 速 圧密 終了 土 場合 粒子破砕 問題 砂質土 細粒分 入 圧密量 大 米山粘性 3 圧密特性3 0 11101001000 4 3 2 1 0 1 2 Kaolin clay Yoneyama silt Masado Toyoura sand Loading process pc 50 to 100kPa Isotropic consolidation Triaxial test H 12cm D 5cm Volumetric strain v Elapsed time min 図4 圧密量 圧密時間関係 土 粘土 載荷終了後 圧密 継 続 砂質土 圧密量 大 図5 豊浦砂 等方圧密 e logp0c関係 示 間隙比 初期状態 大 依存 圧密応力p0c 増加 対 変化 差 微少 細 見 方 圧密曲線 傾 大 膨潤時 圧縮時 傾 小 砂 初期状態 依存 土固有 正規 圧密線 NCL 現 粘土 大 違 圧密圧 大 大部分 粒子 破砕 起 始 図6 大 体積収縮 起 圧密曲線 折 曲 粘土 正規圧密線 線 描 折 曲 点 土 粒子破 砕 起 砂 小 1MPa程度 豊浦 砂 石英分 多 砂 大 10MPa 程度 図7 砂 粘土 含 圧密曲線 示 粘土 間隙比 大 圧密応力 間隙比 大 減少 微視的構 造 見 物理的接触 粘土 粒子間 物理化学的反発力 働 理解 土 非常 小 間隙比 101001000 0 70 0 75 0 80 0 85 0 90 0 95 1 00 Medium dense Loose Very loose Toyoura sand Isotropic consolidation Effect of density Moist tamping Void ratio e Consolidation pressure pc kPa 図5 豊浦砂 圧密曲線 a Decomposed granite b Ham River sand Specific volume v Specific volume v p kPa p kPa 100 1 2 2 0 100001000100 100001000 1 6 1 4 1 8 2 0 1 8 1 6 1 4 1 2 図6 砂質土 高圧等方圧密 Coop and Lee 1993 4 断特性4 砂粒子間 空隙 細粒土 入 込 解釈 砂 圧密量 小 問題 少 砂粒子 物理的 接触構造 壊 拘束圧 上 繰返 断 方 効果的 図8 繰返 断 砂 間隙比変化 示 繰返 断 密度 増 非排水条件 起 密度 増 間隙水圧 上昇 液状化 発生 練 返 正規圧密粘土 1 e logp0c関係 直線 土固有 正規圧密線 現 現象 実験事実 理論的背景 全 事実 土 数値 化時 強 力 威力 発揮 現在 微視的 定性的 理論的 裏付 実験事実 利用 地盤 定量的 扱 可能 土 整理 土質力学 最 重要 課題 4 断特性 排水試験 q s関係 応力 v s関係 体積 特性 非排水試験 q s関係 応力 q p0関係 応力径路 用 土 断特性 論 間隙比 間隙水圧 変化 実測 参考文献 2 模式図 示 興味 方 参考 4 1応力径路 表示法 土 断 断 進行 応力状 態 変化 変化 追跡 応力径 路 stress path 応力径路 表示 座標軸 用 色 考 1原地盤 代表 時間効果 持 場合 101001000 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 Denser Looser Medium dense Loose Very loose Isotropic consolidation and swelling Masado Yoneyama silt Kaolin clay Toyoura sand Void ratio e Consolidation pressure pc kPa 図7 様 土 圧密曲線 15 10 5051015 0 74 0 76 0 78 0 80 0 82 0 84 Toyoura sand Drained triaxial cyclic shear test p const Void ratio e Shear strain s 図8 砂 繰返 断 高密度化 q 6sin 3 sin Failure line p 1 3 1 6cos 3 sin p const 3 const pi 図9 三軸圧縮試験 応力径路 4 断特性5 03691215 0 50 100 150 200 250 300 a stress strain ei 0 649 Dr 86 8 ei 0 730 Dr 66 0 ei 0 852 Dr 35 0 ei 0 910 Dr 20 6 Toyoura sand CDtest p const Triaxial compression Daviator stress q kPa Shear strain s 03691215 3 0 3 6 9 ei 0 649 Dr 86 8 b v s Toyoura sand CDtest p const Triaxial compression ei 0 730 Dr 66 0 ei 0 852 Dr 35 0 ei 0 910 Dr 20 6 Volumetric strain v Shear strain s 図10 豊浦砂 p0一定排水圧縮試験 03691215 0 50 100 150 200 250 a stress strain ei 0 497 ei 0 572 Masado CDtest p 100kPa Triaxial compression Deviator stress q kPa Shear strain s 03691215 4 2 0 2 4 b v s ei 0 572 ei 0 497 Masado CDtest p 100kPa Triaxial compression Volumetric strain v Shear strain s 図11 土 p0一定排水圧縮試験 土 摩擦性材料 考 平均応力 拘束 圧 成分 断応力 偏差応力 成分 表現 望 土 変形 強度 直接支配 有効応力 表示 多 限界状態 critical state 概念 説明 大学 使用 p0 q表示 用 三軸圧縮状態 次式 p0 0 1 2 03 3 1 q 1 3 2 p0 q 用 断抵抗角 内部摩擦角 0 使 破壊規準 次式 q 6cos 0 3 sin 0 c0 6sin 0 3 sin 0 p0 3 pi0 等方圧密後 p0一定 側圧一定 三軸 圧縮試験 行 p0 q平面 全応力径路 図9 示 直線 4 2 断試験方法 三軸 断試験 説明 三軸 試験 特徴 飽和土 排水条件 制御 非排水時 間隙水圧 排水時 体積変化 測定 三軸試験 供試体 受 応力 軸対称応 4 断特性6 力 1 2 2 3 軸圧 軸方向応 力 a 側圧 側方向応力 r 軸方向 圧縮 三軸圧縮 試験 1 a 2 3 r 軸方向 伸張 三軸伸張 試験 1 2 r 3 a 拘束圧 変 実 験 行 強度定数c 求 強度定数 土要素 応力 関係 調 断前 圧密 行 後 断中 間隙水 出入 許 行 試験 CU試験 断中 間隙水 出入 許 行 試験 CD試 験 CD試験 側圧一定 行 場合 p0 一定 行 場合 p0一定 三軸圧縮 鉛直軸方向 a 軸方向応力増分 加 側方向応力 値 半分 引 必要 p0 a a 2 r 1 2 a 3 一定 4 3排水 断特性 図10 異 初期間隙比 持 豊浦砂 排水三 軸圧縮試験結果 密 砂 断変形 伴 軸差応力 増加 最大強度 達 程度 最大応力 保持 後 減少 移 最終的 終局 応力状態 至 軟化型 応力 関係 示 豊浦砂 三軸圧縮試験 顕著 軟化挙動 見 間体積 変化 大 膨張傾向 示 終局応力状態 体積変化 小 供試体 断中 明確 断面 形成 密 砂 挙動 後 示 過圧密粘土 挙動 類似 次 砂 応力 関係 明確 示 硬化型 示 終局強度 至 体積変化 圧縮傾向 示 断 大 膨張傾向 転 後 示 非排水 試験結果 変相点 現 砂 挙動 正規圧密粘土 挙動 類似 言 図11 土 排水三軸圧縮試験結果 示 密 応力 曲線 初期 立 上 急 05101520 0 100 200 300 400 500 a stress strain p 200kPa OCR 1 p 50kPa OCR 12 p 200kPa OCR 3 p 100kPa OCR 6 p 100kPa OCR 3 p 100kPa OCR 1 3 100kPa OCR 1 Yoneyama sandy silt CDtest p const Triaxial compression Deviator stress q kPa Shear strain s 05101520 6 3 0 3 6 9 b v s p 200kPa OCR 1 p 50kPa OCR 12 p 200kPa OCR 3 p 100kPa OCR 6 p 100kPa OCR 3 p 100kPa OCR 1 3 100kPa OCR 1 Yoneyama sandy silt CDtest p const Triaxial compression Volumetric strain v Shear strain s 図12 米山粘性土 p0一定排水圧縮試験 若干 出 終局強度 詰 等 体積 特性 場合 常 体積収縮傾向 示 密 場合 体積膨張傾 向 示 膨張量 大 大変形以前 値 落 着 特 徴 透水係数 小 粘土 排水試験 行 時間 粘土 高 10cm 供試体 実験 優 1週間 透水係数 大 米山粘性土 排水試験 行 図12 米山粘性土 排水三軸圧縮試験結 果 示 正規圧密粘土 若干 体積膨張 見 砂分 含 過 圧密 応力 曲線 初期 立 上 4 断特性7 03691215 0 50 100 150 200 250 a stress strain e 0 755 Dr 59 9 e 0 873 Dr 30 0 e 0 889 Dr 25 9 e 0 921 Dr 17 5 Toyoura sand CUtest Triaxial compression Deviator stress q kPa Shear strain s 050100150200 0 50 100 150 200 250 b stress path Toyoura sand CUtest Triaxial compression e 0 921 Dr 17 5 e 0 889 Dr 25 9 e 0 873 Dr 30 0 e 0 755 Dr 59 9 Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図13 豊浦砂 非排水圧縮試験 03691215 0 50 100 150 200 250 a stress strainMasado CUtest Triaxial compression e 0 539 e 0 503 e 0 575 Deviator stress q kPa Shear strain s 050100150 0 50 100 150 200 250 b stress path Masado CUtest Triaxial compression e 0 503 e 0 539 e 0 575 Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図14 土 非排水圧縮試験 急 過圧密比 大 若干 出 終局強度 過圧密比 拘束圧 決 体積 特性 過圧密比 小 体積収縮傾向 示 大 体積膨張 傾向 示 拘束圧 違 過圧密比 同 同 体積 特性 示 興味深 一方砂 場合 拘束圧 大 若干圧縮傾向 増 一 要因 粒子破砕 考 砂粒子 物 理的 接触 多少 粒子破砕 当然 性質 粒子破砕 砂 顕著 4 4非排水 断特性 砂 単調載荷試験 排水 容易 排水条件 行 砂 非排水 断特性 取 上 砂 非排水 試験 排水試験 予想 挙動 見 興味深 図13 豊浦砂 非排水三軸圧縮試験結果 示 応力 関係 見 場合 断 小 示 後 軸差応力 低下 軟化型 応力 関係 示 断 大 強度 回復 密 小 断 起 回復 顕著 4 断特性8 05101520 0 100 200 300 400 a stress strain pi 100kPa OCR 3 pi 50kPa OCR 6 pi 200kPa OCR 1 pi 100kPa OCR 1pi 100kPa OCR 1 5 pi 100kPa OCR 6 pi 300kPa OCR 1 Kaolin clay CU test Triaxial compression Deviator stress q kPa Shear strain s 0100200300400 0 100 200 300 400 b stress path OCR 6 OCR 1 OCR 1 OCR 6 OCR 3 OCR 1 5 Kaolin clay CU test Triaxial compression OCR 1 Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図15 粘土 非排水圧縮試験 05101520 0 50 100 150 200 250 300 a stress strain p i 200kPa OCR 1 p i 100kPa OCR 1 Yoneyama sandy silt CUtest Triaxial compression Deviator stress q kPa Shear strain s 050100150200250 0 50 100 150 200 250 300 b stress path OCR 1 OCR 1 Yoneyama sandy silt CUtest Triaxial compression Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図16 米山粘性土 非排水圧縮試験 応力径路 見 間隙水圧 上昇 有効応力 減少 間隙水圧 増加 減少 転 点 存在 点 変相点 呼 排水試験 断 中 体積圧縮 膨張 変化 点 対応 変相点 現 後 応力経路 破壊線 沿 硬 化 破壊線 密 方 若干傾 大 見 差 顕著 結 局 非排水時 挙動 破壊線 傾 間隙 水圧 挙動 大 支配 以上 純粋 砂 非排水挙動 非常 砂質土 応力 関係 示 後 応力 減少 大 回復 場合 強度 零 至 現象 液状化 2 図14 土 非排水三軸圧縮試験結果 示 場合 断 小 示 後 軸差応力 低下 軟化型 応力 関係 示 豊浦砂 強度 回復 見 密 硬化型 応力 関係 豊浦砂 強度上昇 見 比較的早 強度 収束 次 応力経路 豊浦砂 変相点 存在 強度 回復 見 定常状態 至 考 軟化 2液状化 1方向 断 液状化 他 繰返 荷重 液状化 5 破壊 限界状態9 050100150200 0 50 100 150 200 250 300 Failure line SSL ei 0 603 ei 0 730 ei 0 852 ei 0 910 Toyoura sand Failure line CDtest p const Triaxial compression Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図17 豊浦砂 破壊 限界状態 q p0平面 101001000 0 70 0 75 0 80 0 85 0 90 0 95 1 00 1 05 ICL Loose CU CD p const SSL Toyoura sand Steady state Triaxial compression pi 200kPa ei 0 649 ei 0 730 ei 0 852 ei 0 910 pi 100kPa pi 100kPa pi 100kPa pi 100kPa Void ratio e Effective mean principal stress p kPa 図18 豊浦砂 限界状態 e logp0 起 大 軸差応力 回復 液状化 呼 密 場 合 間隙水圧 減少 応力経路 右側 動 軸差応力 伸 豊浦砂 簡単 定常状態 至 土 排水試験 図11 膨張量 大 大変形以前 値 落 着 対応 粘土 非排水圧縮試験結果 図15 示 応力 関係 過圧密比 大 硬化型 示 排水試験 比 顕 著 表 同 初期拘束圧pi0 比 過圧密比 大 強度 大 応力径路 正規圧密粘土 OCR 1 間 隙水圧 上昇 過圧密比 OCR 大 間隙水圧 上昇 小 負 水圧 発生 図 砂 明確 変相点 現 過圧密比 大 場合 応力径路 限界状態線 若干上回 後限界状態線 近 挙動 上回 顕著 有効応力表示 等 構造 発達 粘土 限 限界状態線 大 上回 強度 最大偏差応力 点 言 正規 圧密 過圧密 排水試験 比較 大 差 現 有効応 力表示 断抵抗角 0 過圧密比 変化 全応力 考 場合 強度定数 大 変化 言 全応力 取 扱 有効応力 取 扱 常 細心 注意 払 必要 米山粘性土 非排水圧縮試験結果 図16 示 米山粘性土 応力径路 変相点 現 図12 正規圧密土 排水試験結果 正 現 理解 粘土 純粋 粘土 変 相点 現 砂分 含 膨張 特性 卓越 始 変相 点 現 純粋 粘土 粘性土 非排水 断挙動 大 違 点 5破壊 限界状態 限界状態 概念 大学 3 粘土 対 導 土 挙動 論 上 重要 役割 果 限界状態 critical state 土 断 大変形 状態 挙動 意味 初期 状態 断 土 常 状態 5 破壊 限界状態10 101001000 0 40 0 45 0 50 0 55 0 60 0 65 0 70 ICL Denser ICL Looser CU CD p const SSL ei 0 497 ei 0 572 pi 100kPa pi 100kPa pi 100kPa Masado Steady state Triaxial compression Void ratio e Effective mean principal stress p kPa 図19 土 限界状態 e logp0 050100150200250300 0 100 200 300 400 500 CUtest OCR 12 Failure line Critical state line p 50kPa OCR 12 p 100kPa OCR 3 p 100kPa OCR 6 p 200kPa OCR 3 Yoneyama sandy silt CDtest p const Triaxial compression Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図20 米山粘性土 破壊 限界状態 q p0平面 向 収束 状態 表 q p0平面 e logp0平面 使 砂 場合 状態 存在 定常状態 steady state 表現 非排水試験 破壊線 関 応力径路 q p0平面 図示 参考 5 1破壊線 限界状態線 豊浦砂 p0一定排水試験 破壊線 図17 描 1種類 拘束圧 実験結果 飽和砂 粘着力 考 破壊規準 従 仮定 原点 通 直線 図 破壊線 間隙 比 依存 密 破壊線 傾 大 間隙比 大小 特性 相違 呼 土粒子同士 合 起因 砂 内部摩擦角 0 変化 密 大変形 後 軟化 砂 破壊線 近 砂 破壊線 定常状態線 一致 非排水 断時 破壊線 等 図18 豊浦砂 定常状態線 e logp0 示 数点 線上 定常状態線 集 定常状態線 離 点 密 砂 密 砂 体積 特性 見 程度 膨張傾向 収 図10 収束 点 図中 矢印 変化方向 示 1 理由 密 砂 排 水試験 明確 断帯 形成 集中 全体的 変形 大 膨張傾向 示 定常状態線 近 参考 図中 詰 状態 等方圧密線 示 定常状態線 詰 状態 等方圧密線 上 位置 傾 大 豊浦砂 断 膨張 拘束圧 大 圧縮傾向 示 出 物語 図19 土 定常状態線 e logp0 示 点 定常状態線上 集 排水 非排水 断特性 述 豊浦砂 比 土 値 収束 定常状態 至 限 拘束圧 範囲 定常状態線 等方 圧密線 傾 等 図20 p0一定排水試験 米山粘性土 破壊 線 限界状態線 示 過圧密比12 非排水試験 応力径路 参考 描 正規圧密粘土 5 破壊 限界状態11 破壊線 限界状態線 一致 過圧密粘土 限界状態線 上 破壊線 過 圧密粘土 示 図12 示 後 限界状態線上 落 着 示 過圧密粘土 破壊線 有効拘束圧600kPa 等方圧密 供試体 対 所定 応 力 除荷 断 行 結果 図 拘束圧 大 過圧密比 小 破壊線 限界状態線 一致 拘束 圧 小 過圧密比 大 限界状態線 離 過圧密 破壊線 直 線 曲 直線 近似 断抵抗角 0 小 粘着力c0 表 砂 密 内部摩擦角 大 過圧密粘土 粘着力 大 内部 摩擦角 断抵抗角 小 考 砂 破壊規準 初期間隙比 依存 粘土 応力 状態 変化 応力履歴 決定 考 破壊規準 支配 砂 場合 密度 粘土 場合 応力履歴 図21 非排水試験 粘土 限界状 態線 示 等方圧密線 平行 限界状態線 引 図22 排水試験 米山粘性土 限界状態線 示 数点 等方圧密線 平行 限界状態線 引 限界状態線 離 点 過圧密比 大 土 過圧密比 大 土 体積 特性 見 膨張傾向 収 図12 離 点 図中 矢印 体積変化方向 示 1 理由 過圧密比 大 粘土 排水試験 明確 断帯 形成 集 中 全体的 変形 大 膨張傾向 示 理由 砂 全 同 非常 似 現象 起 理解 一方 粘土 非排水試験 限 界状態 至 変形 局所化 起 理由 図21 101001000 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 CSL NCL pi 300kPa CD pi 200kPa CD pi 100kPa CD pi 100kPa pi 100kPa OCR 1 5 pi 50kPa OCR 6 pi 100kPa OCR 3 pi 100kPa OCR 6 pi 200kPa pi 300kPa Kaolin clay CU test Triaxial compression Void ratio e Effective mean principal stress p kPa 図21 粘土 限界状態 e logp0 101001000 0 80 0 85 0 90 0 95 1 00 1 05 1 10 CSL NCL Yoneyama sandy silt CDtest p const Triaxial compression p 200kPa CU p 100kPa CU p 50kPa OCR 12 p 100kPa p 100kPa OCR 3 p 100kPa OCR 6 p 200kPa 3 100kPa p 200kPa OCR 3 Void ratio e Effective mean principal stress p kPa 図22 米山粘性土 限界状態 e logp0 0 0010 010 1110 0 20 40 60 80 100 Masado 0 075 0 425mm Masado without fine Masado Toyoura sand Grain size distribution Percentage finer by weight Grain size mm 図23 粒度調整 土 粒径加積曲線 6 土 特殊性 関 考察12 図24 過圧密粘土 破壊線 Lambe and Whitman 1969 5 2過圧密粘土 破壊線 関 考察 過圧密粘土 破壊線 図24 示 正規 圧密粘土 破壊線 上 位置 排水 非排水 同 破壊線 考 定説 Henkel 1956 Lambe and Whitman 1969 論文 端 発 思 確 図24 非排水試験 応 力径路 過圧密粘土 排水試験 破壊線上 今回 過圧密粘土 実験 非排水試験 破壊線 正規圧密粘土 破壊線 同 若干上 図15 程度 p0一定排水試験 米山粘性土 破 壊線 図20 過圧密比12 非排水試験 応力径 路 描 図 過 圧密粘土 非排水試験 応力径路 正規圧密粘 土 破壊線 限界状態線 過圧密粘土 排水試験 破壊線 間 通 最終的 限界状態線 近 定説 若干違 土 違 断速度 違 細 差異 生 Henkel 1956 論文 詳細 読 Weald Clay 圧密時間2 3日 排水 断 破壊 25 30時間要 London Clay 圧密時間3 4日 排水 断 破壊 48時間要 記述 今回 試験 同様 表現 述 米山粘性土 圧密時間約2時間 排水軸 速度 a 0 008 min 行 最低 程度 遅 完全排水状態 保証 Henkel 1956 実験 Gibson and Henkel 1954 結果 断速度 設定 断 速 供試体内 間隙水圧 発生 強度 非排水 過圧密 粘土 破壊線 等 疑念 残 6 土 特殊性 関 考察 土 特殊性 考 土 豊浦砂 違 物理特性 基 以下 事 項 挙 細粒分 影響 粒子破砕 影響 粒度分布 影響 影響 調 水洗 細粒 分 取 除 細粒分 土 細粒分 土 分 豊浦砂 近 粒度分布 均等粒径 土 用 粒径加 積曲線 図23 示 非排水繰返 断試験結果 用 考察 行 図25 豊浦砂 図26 土 図27 細粒分 土 結果 示 豊浦砂 繰 返 載荷 有効応力 至 断 大 有効応力 回復 呈 一方 土 間 隙水圧 程度上昇 状態 大 6 土 特殊性 関 考察13 10 50510 40 20 0 20 40 60 a stress strain Toyoura sand Triaxial cyclic test e 0 838 Dr 38 8 Moist tamping Deviator stress q kPa Shear strain s 020406080100 40 20 0 20 40 60 b stress pathToyoura sand Triaxial cyclic test e 0 838 Dr 38 8 Moist tamping Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図25 豊浦砂 非排水繰返 断試験 15 10 505 40 20 0 20 40 60 a stress strain Masado Triaxial cyclic test e 0 580 Moist tamping Deviator stress q kPa Shear strain s 020406080100 40 20 0 20 40 60 b stress pathMasado Triaxial cyclic test e 0 580 Moist tamping Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図26 土 非排水繰返 断試験 進展 強度回復 起 単調載荷 結果 図14 程度 予想 細粒分 土 図27 普通 土 挙動 同 至 結局 挙動 説明 細粒分 影響 不十分 断中 粒子破砕 起 挙動 影響 明 実験後 粒度分布 調 図28 実験前 実験後 断後 細粒分 土 粒径加積曲 線 示 違 顕著 実験後明 細粒分 増 確認 土粒子 角 欠 細粒分 増 考 圧密後 粒度試験 実施 粒子破砕 起 圧密後 断後 粒 度分布 差 実験誤差範囲 入 有意 差 観察 粒子 破砕 大部分 圧密時 起 豊浦砂 粒子破砕 起 明 粒子破砕 挙動 影響 与 十分考 図29 均等粒径 土 非排水繰返 断試 験結果 示 図 土 現 現 粒径 均等 砂 正 起 7 固有異方性 誘導異方性14 言 粒度分布 砂質土 特性 左右 重要 因子 言 7固有異方性 誘導異方性 固有異方性 誘導異方性 簡単 説 明 厳密 定義 難 土 本来持 堆積時 土粒子配列 構造異方 性 固有異方性 応力 生 構造異方性 誘導異方性 砂 堆積時 密度 設定 圧密 体積変化 起 固有異方性 卓越 考 均等粒径 土 非常 強 異方性 示 均等粒径 土 目 注意深 観 察 豊浦砂 角張 扁平 粒子 混 理由 強 異方性 発生 考 通常 直径約1cm 丸棒 突 固 試料 作製 図29 示 均等粒径 土 試料作製時 細 棒 試料 突 刺 粒子 配列構造 乱 重力場 堆積 以上 空中 降 水中 堆 積 程度 差 異方性 現 異方性 取 除 細 棒 試料 突 刺 有効 図30 直径約1cm 丸棒 突 固 均等粒径 土 非排水繰返 断試験結果 示 圧縮時 比 伸張時 大 間隙水圧 上昇 強 異方性 示 場合 1 液状化 至 構造 乱 場合 図 29 同 密度 大 液 状化抵抗 増 密度管 理 不十分 異方性 載荷荷重 両方 総 合的 考 上 安全性 評価 必要 誘導異方性 土 応力履 歴 覚 適度 忘 応力履歴 影響範囲 複雑 三次元 観察 我 感 拭 去 筆者 誘導異方性 15 10 505 40 20 0 20 40 60 a stress strain Masado without fine Triaxial cyclic test e 0 758 Dr 64 1 Moist tamping Deviator stress q kPa Shear strain s 020406080100 40 20 0 20 40 60 b stress path Masado without fine Triaxial cyclic test e 0 758 Dr 64 1 Moist tamping Deviator stress q kPa Effective mean principal stress p kPa 図27 細粒分 土 非排水繰返 断試験 0 010 1110 0 20 40 60 80 100 Grain size distribution Masado without fine Masado without fine after shear Percentage finer by weight Grain size mm 図28 実験後 土 粒径加積曲線 7 固有異方性 誘導異方性15 15 10 505 40 20 0 20 40 60 a stress strain Masado 0 075 0 425mm Triaxial cyclic test e 0 762 Dr 81 8 Moist disturbance Deviator stress q kPa Shear strain s 020406080100 40 20