不飽和粘性土の動的変形特性l乙関する実験的研究

2
6
1
不飽和粘性土の動的変形特性 l
乙関する実験的研究
奥村哲夫
大根義男
Experimental Study 011 Dynamic Deformat
i
o
n
Characteristics o
f Ul1saturated Clay
Tetsuo OKUMURA.Yoshio OHNE
人口的 l
こ締固めて作った不飽和土について動的三軸試験を行ない,その変形特性を議論した。その
結果,飽和度の違いによって動的変形特性が著しく呉なるととが明らかとなった。
また,せん l新弾性係数 l 乙~;!~響を及ぼす要因は!日t的なせん断強度 l こ含まれる乙とが知れた。さらに,
V
i
r
g
i
n
-TestとStage-Testの結果を検討した結果,両者の相違はほとんど、認められず, Stage
Test を行なって簡単に動的変形特性を求め得ることが知れた。
1
. はじめに
地盤や土構造物の耐震性を論議しようとする場合
性係数,減以上七など)について,飽和1更の彬仰を調べた
p
地
震時においてこの種の構造物がどのような挙動を示すか
ものである。試験は含水比の異なる供試体を作成し,せ
0
-4-10-2,の範同において行なわれた。
ん断ひずみgi:1
を予測する必要がある。このためには,その伝動特性を
十分な精度で見積るための解析手法が要求される。近年,
電子計算機の大型化に伴ない,有限要素解析 (
F
.E.M.)
が発達したが,この解析手法を用いて多くの研究機関で
乙関する研究が行なわれている。しかし,乙の種
耐震性 l
2 試料およひ供試体
こ用いた試料は,中日夕ム堤休材料(米野層)を判
実験 l
度調整して得た粒径が4
.76mm
以下の砂町粘土ロ
ムであ
る。粒度曲線を図 1
1乙示す。
の解析手法を用いる場合,地盤や土構造物等のいわゆる
1
は比 I
T
lGs=2.689,1
1
主性限界 LL=
試料の物上型的性7'
土の動的諸性質,例えば,動的せん断弾性係数,減衰比,
32.9%,塑性限界 PL=17.5%,f
i
y
J
V
t指数 PI=15.4である。
および動的ポアソン比,等を精度よく求めておく必要が
また,締固め試験および
ある。
u
士密ー非排
水条件)の結果は図 2および凶 31乙示すとおりである。
表1
動的せん断仰性係数および減反比 l
こ関する研究は波ね
てより国の内外を問わず多くの研究者によって行なわれ
m
,
的三柄引圧縮試験
供試体
( 共 試 体 性 状
飽和度
乾燥密度
od
Sr
て来た。その結果,砂町土 l
こ関する動的特性はほぼ究明
性 j二については,現在の
されたと胃えよう。しかし,料 i
合水比 三軸試験 (c-u)
%
~ Cl
Ccu
白J
gI
c
m3
%
kg/c
m'
I
¥l:分
ところ幾多の問題点が残されている。特 l
乙飽和皮の相異
A
9
3
.
0
1
.8
8
5
1
4
.
8
0
.
6
4
1
7 2
0
によって,動的変形特性にどのような影響を及ぼすかを
B
7
7
.
2
1
.8
5
6
1
2
.
9
10
8
1
9 2
0
調べた研究は持無 l
乙等しい。
C
5
5
.
3
1
.8
5
0
9
.
3
2
.0
6
2
5 1
0
フィルタムのような盛土構造物の振動解析を行なう場
内の場所によって飽和度が相当異なる(例えば上流側,
時 hm
田明咽
合,堤f
木材料は,同じ材料であっても,貯水状況や堤体
ド流側で没収部が異なる)。したがって当然のことながら,
その動的変形特性もその影響を受けることになる。本論
は,三 7
烹県申旦夕、ム築堤材料の動的変形特性(せん断弾
0
.
1
極色
1.0
10.0
図1 粒度曲線
(剛)
村
哲
夫
,
ASAI
奥
大
日比
262
男
義
J
J
b
k
曲
20
日
i
市
R
勾
目
uめ
よ固
↑締
1
刊一め
図2
25 OO
Q
2
.
5
.
:
'
寸
ミ
¥
ミ
望
¥
号
¥
¥
¥
ゴU4
。
、
、
、
三UU
¥
¥
¥
¥
¥
"
'
"
¥
¥
¥
2000
¥
げ
S
p
e
c
i
m
e
n
Transducer (
A
x
i
a
lS
t
r
e
s
s
)
① 川
①
① 日
、
、
、
、
(Axialstrain)
HydraulicCylinder
I
U
) ServoValve
0
B
a
s
e
水
御
実
車
損
件
圧
法
ヒ
牙
三
正
件
条
託
、
非主:jp
ス
牛巾
中
'
"
-c
ζ
条万
HUP
、、
、0、、
、
tu
、
、
、
、、
Guide D
ev
i
c
e
R
e
g
u
l
a
t
i珂 Valve
4) Transducer (A;dal Strain,
GapC
e
n
s
e
r
)
表2
i
E
①
③
①
図 4 振動三紬圧縮試験装置の概要
o
、
、
l
E
t
(
l
a
t
e
r
a
l Stress)ι
1
"同 一 嗣 担 rPressure)
@ Volu問 MeasuringOevice
司柵皿幅
、
¥
わ
①
①
1.0
制
御
札
15
"0
0
1
1
皮
i
皮
弦
e
o
』
言
S
r
)の 関 係
図 3 内部マサツ角および粘着力と飽和度 (
供試休は飽和!更を変化させるため,
3原績のつ水上じを
動
3.
0
数
実験は,拘束圧イ o~ l. O ,
H
z
3
.
0および 5
.
0
k
g
/
c
m2のも
とで 1
5時間出密した供試休 l
こ対し,非排水状態て、繰返し
i
主び 締防│め試験より得られた最大乾燥密度の 95%の密
車Q
i
苛を与えた。また表 2
1こ示すように,繰返し載荷の制
5居 l
こ分けた試料
御f
j法は刺l
変位制御であり,載前波形およびその振動数
9
!主となるように,圧縮試験機を片jい
の去耐を加圧する
ζ
とによって作成した。なお,各々の
皮'
F2.0H,
である。載荷は 3
0
0
f
i
D載伯したもの
は,正弦 j
を第 l段限とし (
V
i
r
g
i
n
-T
e
s
t
)第 l
段階が終 f後
,
さらに
l
こ;]':すとおりである。なお,供試体の寸法は φ=5C凹 n,
ヒズミレベルを増大して次の段階載侍を行ない
1供 試
h = 125mmである。
こ刈し 3 供試体が破壊に近ついて実験が出来なくなる
体l
供試休の日密後の合水比,飽和皮および乾燥密度は表 1
まで,数段階のヒスミレヘソレで実験を行なった (Sta耳e
3
. 実
験
本実験 l
こ使用した装置は凶 4および写真 1
1こ示すよう
穫であ
な電気油圧サーボ万式による振動三軸圧縮試験装i
る。今回の実験においては材方山のみ駆動させ 9 側 方 向
の載荷装聞は停止状態としている。
T
e
s
t
)
。なお,次の段階へ移る場合は非排水状態とし, '
I
i
_
l
こ試料を圧縮しただけである。
L
;力,軸変位および間
測定は,検出器から得られた軸 E
げき水圧をデ
タレコーダーと電磁オッシログラフに何
時記録して行なった。なお,軸変位の観測は精度を上げ
る目的から,防水加工した非接触式微小変位計 (KK電
0
) を三軸セル内の試料台(ピスト
子応用, AEC- 5P2
ン頭部)と街直言!受F:E部の聞に設置して測定した。
4
. 角
写
析
電磁オッンログラフに記録した軸応力,中由変位および
Tの 1例を図 51こ,また lサイクル中の軸応力
間げき水 I
と軸変{立の関係を凶 6
1乙ノ示した。
図6
1こ示した J
,
L
、力
ひずみ履歴曲線および市 1
1,1
2
1,
1
3
1からせん断仰性係数 G,せん断ひずみ γおよび減衰比
写 真 l 振動三軸圧縮試験装置の全景
D をミ!とめた。
2
6
3
不 飽 和 粘 性 土 の 動 的 変 形 特 性ζ
l関 す る 実 験 的 研 究
Z
ド
ー
エ
旦
.
L
l
!
.
9
.
.
:
ー
土
工
ニ
.
!
.
.
.
1
0
. 29
~O
σ=5.0kg/cm',
f=3.0HZ,Sr=76.9
l
4
,
0
x
け l 判 十
〈竺~~
I
一
一
υ ζ ハ勺
戸
。
_5D
えo
70
8Q
"
d
t
i
i
l
山川 H
I
I
I
I
I
'
I,, '
I
!
I
.
j
5
. 結果および考察
こセン断弾性数 G および減哀比 D はひずみの大き
一般l
00
きさによって左右され,特に大ひずみにおいては 3 その
i
一
ミ
戸
l
"
1
1
1
1
1'
1
1
1
1
1
小
'
1
0
1,
U 切~卜
;
:
;
,ω=12.6")
9
,
Olq
依存性が高いことが知られている。また 3 ひずみ以外に
i
十
せん l
析 弾性係数および減衰比 l
こ影響を及ぼす1:な 1
変因と
5s
ec
しては,有効平均主!ム力 (
σ'
1
1
'
) 問げき比 (
e) ,繰返
J
川町帥即L 判 的 。 ﹄
F
m川 市 X︿ U F F u h u L ω
ト
一
一
ー
ー
一
→
!
!
I
I
I
;
'
I
I
I
:
"
'
!
I
I
I
I
'
支 S,
) ,過!王密比 (OCR)
、強度
し載荷回数 (N) ,飽和 j
定数,時間効果,繰返し履歴など多くの凶子が考えられ
川W
由主
ωLD
3mmωL 込
る。本実験から得られたデータをもとに,載荷回数,
f
旬
ι飽和!豆,強度,繰返し履 f
1¥f等がせん断抑性係数お
;
R
:
)
二
図 5 電磁オッシロ記録の一例
よび減反上じに対しどのように彬響を及ぼすかを調べた。
第 1段階の載持で得られた結果 (V-Test)i
こ関しては以
下l
乙示すとおりである。
5 l せん断弾性係教
凹
(a)
せん断州性係教のひずみ依存性について
本実験から得られたせ人断ひずみ y が 10-.)~lÕ2 の範囲
における γ とせ人断弾性係数 G の関係を飽和度 Sr~93. 0
% (A供試体), 77.2% (B供 試 休 い お よ び 55.3% (C
供試体)の各々について示すと,図 8のようになった。
同図は載荷回数 N~30 回月の代表的な結果である。図 8
↑
。
。一一、d
から明らかなように,すべての供試休について Gの値は
図 6 応力履歴曲線の一例
ム
一
ム
E
pu
(1十 μ)
σ
;の大きなものほどヲそして同じ初期奇効拘束圧
度の低いものほど G の低下は若しいこと
であっても飽和l
1)
がわかる。さらに, Gの値はす旬東圧が大きく,飽和度が
2
1
-
Sr=93.0
百
雷 1.88S9/cm'
n = 30
。oo=l.Okg/cm
L
1
ト1
<
:
:
.
1也、ノド学に設問しである Facomお0-25,および
(A)
2
ループの i
面積
一 1
3
1
27T (
ム OAB
十ム oAB
)の由一積
なお実際のデータ処理 l
こは,図 7
1こ示すフローチャー
0
0
0
D=
_
_
l
:
ー
NEU¥図 説 )
ム
"
,
拘束圧
μ=0.
45 (仮定)
G=Ed
2 (1+
μ〉
γ=
γの増大 l
こ伴なって減少しており,その傾向は初期有効
l
:
:
. oo>=3.0kg/c聞 2
1500
囚
<
.
9
ム
cÓ~ 5
.Okgjcm'
回
Datac2000を用いた。
500
10-'
図 8.
1 セン断弾性係数 CG)とセン断ヒズミ Cr)の 関 係
。σo=1.0kg/cm
2
<
.
9
A
o;;=3.0kg/cm'
回
oo=5.0kg(c町 2
。
500
lo-t
一
10
一一-(一一一ー
図 7 フローチャート
図8
.2セン断弾性係数 CG)とセン断ヒズミ Cr
)
の関係
2
6
4
奥 村 哲 夫 。 大 根 義 男
ギ ヰ 以 与 高 =1.850 91凹
(c)
3000
n " 30
。oo=l.Okg/cm'
←ー ー〆ノ
A 0戸 3.0kg/cm2
"
"
;
;
;
2
5
0
0
;
;
;20凹
謡
Ilo--
白
σ;=5.0kg/cm'
必
f
.
'
)
y"l:dOー
ョ
1000
500
f一
一
一
一
図 8.3 セン断弾性係数 (G)とセン断ヒズミ
また,飽和度の異なったいずれの供試体においても γ
が10 土10-~の範囲において GI 乙対するひずみ依存性の高
L、ことがうカ〉カサコれる。
(
b
) せ人断弾性係数に対する載荷回数の影響
1
6
3以上のヒズミレベルにおいて土は弾塑性的特性を示
し,繰返しせん断の進行 l
こ伴なって繰返し効果や速度効
果が現われることが知られている。粘性土,特 l
乙飽和粘
性土においては繰返し載荷による撹乱の影響を受けて間
げき水圧が発生する。従って,土は軟弱化し,その力学
的特性は著しく変化するものと考えられる。
(A)
30
100
300
〔固]
図 9.3 セン断弾性係数 (G)と載荷回数の関係 (C試料)
低いものほど大きいことが知れる。
1500
10
(r)の関係
図 9 は初期拘束圧〆o~3. Okg/cm2のもとで得られたせ
ん断弾性係数と載荷回数の関係を各々の{共試体ごとに示
したものである。この図から ,3
0
0
サイクル程度の載荷回
u
1
1こさほど変化はなく,データ
数ではせん断?単位係数の i
O
-L
のパラッキを考えるとせん断弾性係数の他は 2Xl
2
1X10のひずみの範囲においでほぼ一定であると考えら
れる。そしてこの乙とは,他の拘束圧の場においても認
られ,さらに図 1
1に示すように 3
0
0サイクル白の間げき
/1<圧の発!I量が飽和度 93%の場合,最大値 0.1kg/cm2程
度であることからも一層明様である。
(C) せん断リ単位係数 l
乙対する拘束!王の影響
1
ζ示した結果からわかるように,せん断弾性係数
図8
0;=3.okg/cm'
ムζ益~%
。
巴U¥
は拘束圧の影響を受け,あるせん断ひずみ)'fこ着目した
場合,その値は拘束圧の増大と共に大きくなっている。
せん断弾性係数と狗東圧の関係をより明確に表わした結
f
.
'
)
0である。この図は 3
0サイクル目のせん断
果の l例が図 1
!=1x10
500
神性係数と有効拘刺王ゲ (σσ6
ωの関係を両車l
iと
も対数で表わしたものである。ここで,有効拘束圧 σ
ノ
は
10
30
100
300
L
面
〕
3000
図9
.
1 セン断弾性係数 (G)と載荷回数の関係 (A試料)
2000
(B)
五1000
0;=3.okg/cm'
u
¥
ぷ品以;
印
謡
U¥
。
0
0
5
1
長
二 2xlO二
一+一一一---0-一一--'"
500
I
300
f
.
'
)
。
勺
も
ヘ
ノ
"
〆
F
1000
100
込ム4ι斗JJ.~
f
d=1.88Sg/crn'
む
500
50 L
九
守
二
.
/
>
ジ
30
10
30
100
300
〈回}
図9
.
2 セン断弾性係数 (G)と載荷回数の関係 (B試料)
n =30
~/
0.5
1.0
ーー『〆
3.0 5.0
10.0
(kg/cm')
図1
0
.
1 セン断弾性係数と有効拘束圧の関係 (A試料)
不飽和粘性土の動的変形特性 lζ 関する実験的研究
2
6
5
とのことから,この実験式は下記のように表わすととが
できる。
G=K・σ,
m
a
Gl000
、
m
一
一
一
一
一
一
一
→
1
)
こ乙で, Kおよび m の値は図 1
2
1
ζ示すようにひずみ依存
a
500
性であることがわかる。また,同質の材料であっても飽
和度によって異なっており,せん断弾性係数は飽和度の
(
!
)
影響を受けることがはっきりとわかる。また,飽和度の
100
高い試料ほど m の値が大きく逆に Kの値は小きくなって
し、る。
50
30
1500
0.5
1.0
~
,
3.0 5.0
-
n = 30
10.0
0
0
1
(kg/:
cmZ )
~
0
-
図1
0
.
2 セン断弾性係数と有効拘束圧の関係 (B試料)
0
0
5
3
0
(
1(
1
~1000
10--
500
10・3
10-2
一一-y一一ー
図1
2 m および Kの値とセン断ヒズミ (r)の関係
(
!
)
(d) せん断弾性係数に対する飽和度の影響
100
3はせん断弾性係数と飽和度の関係を各ヒズミレベ
図1
ルに対して示したものである。図から飽和度の増大 l
乙伴
50
なってせん断弾性係数の値は低下し,また,飽和度による影
30
響はひずみが小さなものほど著しいことがわかる。図 i
乙は
2500
図1
0
.
3 セン断弾性係数と有効拘束圧の関係 (C試料)
各々の実験点における 3
0サイクル目の間げき水圧 u から
図 111 乙示した U~ γ の関係を用いて推定したものである。
図1
0からポ実験に用いた不飽和粘性土においても,砂町
土に関する乙れまでの結果と同様に G と〆の関係は両対
t
守線的 l
ζ 変化している
数グラフ上で、 [
ζ
とが認められる。
z
m
U
、
~15 凹
(
!
)
500
B
nHH
1a エ小
。係
日関
の
目度
FU
何飽
計
﹂と
係
刊一航
弾
印性
10-Z
。断
u
10・3
ン
セ
A
。
5
‘
。
図
o
,
回
c
.fa
g
k
edg
OAa
000
135
=zz
,
e,o, a
;
;
0
.
1
υ
罵
10・h
2000
震
0
.
.
-y-
日
4屯 企 色
10・h
10・2
10-1
官﹃
(45
、切ぷ
向。
日。~
A
10ー 句
A
白
A~,A
1日
目3
{同船山山中・=
二0
。
。
│
E
J
l
.
0,
4
0
o
10・
z
図1
1 繰返し載荷によって発生した残留間ゲキ水圧
(n=300回)
0,
3
ー
r
.
一
一
ー
(kg/:
cm1)
図1
4 減少率と初期拘束庄の関係
2
6
6
奥村哲夫
大根義男
1例としてσ0 = 3
.O
k
g
/
c
m
'の結果を示したが,他の拘束
。
曲
圧においても同様の傾向が認められた。図 1
4は各々の拘
5
醐四
r=55.3%と93.0%のせん断
束圧の下で得られた飽和度 S
弾性係数の値を比較するために,減少率(1-~sr三里ニ旦
Gsr=55.3
,Sr=55.3%のGの値比対する Sr=93.0%の Gの減少率)
と初期拘束圧の関係を示したものである。乙の図から,
<
.
!
)
l伴なって減少率は減少している乙と
初期拘束圧の増大ζ
がわかる。さらに,同一拘束圧においてヒズミレベルが
100
大きなものほど減少率は高くなっている。
5
0
3
f
以上の結果から,せん断弾性係数 i
乙対する飽和度の影
響は,ヒズミレベルおよび拘束圧によって異なってくる
ζ
とが知れる。
-ー7i一一
(
k
g
/
c
mZ)
図1
6 セン断弾性係数と静的セン断強度 (
τf
)の関係
(
e )せん断弾性係数に対する強度の影響
6は,せん断ひずみ y=2X1C
J
4
,
図1
一般にせん断弾性係数は土の固さと密接な関係にある
1XlO'および 5X
1
0
' におけるせん断弾性係数の値を図 8から求め,乙れ
と考えられる。このことは,土の特性,例えば飽和度,
とτfの関係を示したものである。図から,異なった飽和
密度等が異なっても強度的なパラメータを用いてせん断
度および拘束圧で得られたせん断弾性係数とそのせん断
弾性係数を整理すれば,その特性を考慮した関係が得ら
れるであろう。
強度は両対数グラフ上で、直線関係にあり,との結果式
(
2
)が得られる。
G=A・τr
'
2
)
1
0
0
0
2
.
5
5
0
0
ーー芯トー
G " A 存n
,
,
,
F
2
.
0
p"
,
,
,
,
,
,
1=!
50
11
叩印
.
.
0
,'
__-0/
,日回。~---~-戸市
0
.
5
ーーーー -'n-y
-一一一吐、 Y
図1
5 G/τfとセン断ヒズミ (r)の関係
図1
5は,飽和度および拘束圧が異なった条件の下で得
fで
られたせん断弾性係数の値をその状態のせん断強度 τ
除し,乙れとせん断ひずみの関係をプロットしたもので
ある。ここで,せん断強度 τfはモール・クーロン式, τf
=c十 σtanφから求めたものであり,
,
Co
は表 1
1
(
.
示し
ーートー
図1
7 nおよび A の値とセン断ヒズミ (r)の関係
,
乙ζ で
A,nの値はヒズミレベルによって異なり,図 17
l
乙示すようにせん断ひずみの増大に伴なって n の値は増
大し, Aの値は減少する傾向となる。
た値,また σは実験時の初期有効拘束圧 σ。である。デー
/
τr-γ関係で
タにはバラツキがあるが,せん断弾性係数を G
整理すれば,飽和度や拘束庄の影響を取り除いた形で表
わすととができると考えられる。なお図 ζ
l は,
H
.B.Seed
他がまとめた数種類の飽和粘土の結果の平均値(実際に
は,この平均値に対し::f:::50%のバラツキがある)
も示
しているが,両者の結果はよく一致しており,粘性土の
一般的なせん断弾性係数の値を示しているものと考えら
れる。
5.2 減衰比について
図1
8は3
0サイクル自の減衰比 D とせん断ひずみの関係
を示したものである。図 ζ
l は飽和度,拘束圧によって異
なった記号を用いて示しており,図から,いずれの飽和
度の供試体においても,減衰比はせん断ひずみの増加と共
に増大しており,ひずみ依存性であるととを示している。
また,拘束圧の影響はほとんどみられないが,飽和度に
ついては乙の影響が幾分認められる。すなわち,飽和度
不飽和粘性土の動的変形特性ζ
l 関する実験的研究
1
5
2
6
7
図からわかるように, Virgin-TestとStage-Testの結
果には顕著な差はみられない。またこのことは他の飽和
__:Seed ,l
d
r
i
s
s(
1
9
7
0
)
n~ 3
0
2
c
。
&
。4
0
え
1
5
C11
../
度の給果においても認められた。
LE
2
0
言 1
5
A
σ1"lokg/cm'
~γ
ト
臼
;
で
そ
;ljf418859/
3.0 , 5.0
o
"臼
@
み 国
1
1
>
A
包
ハ
ム,~
ト
1
噌一瞬時
量
生w
.
.
.r..@。
一
一-r
包
ト
巴
"
3
.0
J
.
弘
2
VA
るが,ハラツキの悩が大きいため本実験から得られた舶
はすべての範囲にあり,飽和粘土との比較はできない。
2
は Seed, ldrissがf
),}案した飽和市l士の結果も示してい
0
閃l
こ
X
3
]
)
(
1
0
0
他の航と比較して 5 %程度低くなっている。また,この
5xl0
主
S.Test
@
5.0 '
5
差がみられないが,飽和 55.3%の場合の結果ーについては,
傾向は他の戟荷凶数においても認められた。なお
匂~.Æ"
1
一
lxlO
8
V-Test
<
)
;
"
10
よ
93.0%と77.2%の結果については減衰比の1
1
立にほとんど
0
u
.K ω
1
0
図1
8 j
減 衰比 (
D)とセン断ヒズミ (r)の関係
U
0
日ム阻
'
0
。
5
1
0
-3
1
0
│巴rJl
r図2
0 V~Test と S~Test の比較 (A供試体)
図2
0は減衰比について上記と同様な方法で整理レ f
こ結
果を示したものである。この図からも Vir耳i
n
-Testと
Stage-T目 的 結 果 l
こは著しい椙異は認められない。
上記のように, Virgin-Testおよび Stage-Testのせん
こ関する実験結果はほとんど差が認
断弾性係数と減衰上u
められな L、。このことは,今回同いたような不飽和試料
53 V~Test と S-Te s
t
の比較
目
前項においては,第 l階の載荷によって得られた結果
(以後, Vis宮in~Test の結果と呼ぶ)について示した。
そして載荷回数が 300サイクノレ以内ではせん断弾性係数
および減反比はその影響をほとんど受けないことを示し
た。こ乙では,第 1段階以後の載荷によって得られたデ
では Sta軒 e-Testを行なうことによって G~γ ,
D~γ の
関係を簡単に求め得ることをポしていると言えよう。
6
. まとめ
l不飽和粘性土のせん断弾性係数および減
粘性土,特ζ
史上七の測定は,ほとんどなされておらず
9
その影響要因
ータ(以後9 ζ の結果を Stage-Testの結果と呼ぶ)を
は現在のと
整理し,得られた結果を Virgin-Test
の結果と比較した。
乙関する不飽和名J
l性
結果から,せん断神性係数と減哀比 l
ζ
ろ明確ではない。本実験によって得られた
十一の特性をまとめてみると以下のようである。
2500
九
1
) Vir耳i
n
-Test
の結果,および Virgin-Testと
1.885ql配
7
5
s
e
t
Z
t
s
e
T
m
V
σ
C
/
9
" 30
k
-'-':_二斗~
52000
Stage-Test
を比i絞した結果からは載荷回数の相異に
1
.0
3.0
白
A
よる影響はほと人ど認められない。また,このこと
L
l
.
5.0
から, Stage~Test を行なうととによって, G~γ ,
(
'
)
"
'
11000
園
D~γ を簡単 l 乙求めてもよいと考えられる。
日
2
) せん断弾性係数と拘束圧の関係は, G=K,σノ布 i
の
形で表わすことができる。そして, Kおよび m は飽
500
和度によって異なった f
'
u
I
を示す。
3
) せん断弾性係数とせん断強度の関係は, G=Aτf
10
一句
10
一一「一一
10-'
図19 V~Test と S~Test の比較 (A 供試体)
図 19は せん断弾性係数とせん断ひずみの関係を飽和
9
度9
30%のものについて代表的に示したものである。図
園
で表わす乙とができる。この場合の定数 A およひ~n
は γ だけに依存した値であり
9
実験式は式
(
11
と比
較して非常に単純化した形となっている。
4
) 減表比ζ
l対する拘束圧の影響は極めて小さい。し
中の実線および,ぬりつぶした記号は図 8
1
ζ示した
乙関しては幾分その影響があり,飽和
かし,飽和度 l
V
i
r
g
i
n
-Test
の結果であり,乙れ以外の記号は各々の
度が高い試料ほど減衰比の値は大きい。
Stage-Testで、得られた 3
0サイクル目の他を示している。
以上,動的諸係数,特にせん断碑性係数およーび減衰定
2
6
8
奥村哲夫
数についての実験結果を報告したが,この結果は本記要
の
H
フイノレダムの地震時の応答ならびに安定性に関する
研究"で報告したフィルダムの振動解析の中で反映され
ている。
大根義男
5
) Seed.H
.B andI
d
r
i
s
s
.1
.M (
19
7
0
) S
o
i
lModuli
andDampingfactorsfor dynamic response
a
n
a
l
y
s
i
s
", REPORT NO. ERRC 70-10
6
) 石原研而(19
7
6
) 土質動力学の基礎
参考文献
1
) 奥村,大根 (
1
9
7
5
) 両振り三軸試験機による飽和
砂の液状化について
土木学会中部支部研究発表会
2
) 宮武,横山(19
7
7
) 中里ダム現場起振実験につい
て(その 2)
第3
4回農業土木学会京都支部研究発表会
3
) 奥村,大根(1978) *
/
i性土の動的変形特性につい
て
第1
3回土質工学研究発表会
4
) 水資源開発公団三重用水建設所(19
7
7
) 中里ダム
現場振動実験および解析
7
) Hara,A,Ohta,T
.Niwa,M,Tanal
くa
,S andBanno,
T
. (
1
9
7
4
)
付
Shear Modu
.
l
usandShear Strength o
f
Cohesive s
o
i
l
sぺS
o
i
l andFoundations,
VoI,
1
4,
N
o
.
3
8
) 大恨,建部,村瀬(19
7
8
) フィルダムの地震時の
乙関する研究,
応答ならびに安定性 l