孔内水平載荷試験による地盤の水平抵抗特性

1) 地盤

本試験を実施した試験場所は，4.3節に示す試験場所2であり，試験対象とした地盤は，

GL-2.3m以深の火山灰質粘性土である。当該地盤の物理的性質は，表 4.1に示す通りで

ある。

58 2) 模型杭の形状および施工条件

施工した模型杭は，軸部径が45mm，羽根の厚さ(tw)が2.5mm，羽根の下端から杭先端 までの距離（lwd）が2.5mmの鋼管杭であり，Dw/Dpをパラメータとして1.5，2.0，3.0 の3条件で試験を行った。s/pは0.75(管理許容値：±0.1）とした。

表 6.1 模型杭の諸元 Test

No.

Dp

(mm)

Dw (mm)

Dw

/Dp

s

(mm)

p

(mm)

s/p tw (mm)

lwd (mm)

6.3-1 45 38 1.5 20.0 27.0 0.75 2.5 2.5 6.3-2 45 90 2.0 21.0 28.0 0.75 2.5 2.5 6.3-3 45 135 3.0 22.0 29.0 0.75 2.5 2.5

※着目したパラメータを網掛けで示す。

(2)試験方法

模型杭を原地盤に施工後，当該施工孔においてLLTを実施した。また，比較対象として ボーリング孔におけるLLT も合わせて実施した。LLTは，プレッシャーメーター試験方法

（JGS 1531-2012）に準じて実施した。

原地盤におけるLLT は，実務において広く実施されているプレボーリング型のプレッシ ャーメーター試験とした。一方，羽根付き杭の周辺地盤においては，杭施工後の孔壁に対し て直接的に水平方向地盤反力特性を把握するためにセルフボーリング型のプレッシャーメ ーター試験とし，測定管の先端に羽根を有する模型杭を取り付け，その模型杭付きの測定管 を回転貫入により地盤中に埋設した。これらのLLTは，模型杭もしくはボーリング孔の施 工完了直後に実施した。なお，模型杭は傾斜や杭心ずれが生じないように注意深く施工した。

試験装置の概要図を図 6.1に示す。

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図 6.1 測定管付き模型杭の寸法および形状（Dw/Dpが 1.5 の場合）

(3)計測項目

計測項目は，孔内圧力（p）および孔壁ひずみ（Δ(r/r0)）とした。

孔内圧力（p）は，孔内における測定管内の水圧に対して，事前のキャリブレーションに より把握した気中における水圧分を差し引いたものとしている。

孔壁ひずみ（Δ(r/r0)）は，測定管内に注入した水量と測定管の容積から算定される測定間 の水平方向へのひずみ量としている。

(4)試験結果および考察

孔内圧力（p）−孔壁ひずみ（Δ(r/r0)）関係を図 6.2 に，試験結果一覧を表 6.2 にそれぞ れ示す。なお，表 6.2における括弧内の値は，原地盤に対する羽根付き杭周辺地盤の試験結 果の比を示している。

羽根付き杭の場合は，いずれも低ひずみ領域において孔内圧力がほとんど増加しない，い わゆる「初期がた」の発生が確認された。初期がたの発生は，5.4節に示す通り杭と周辺地 盤との間に生じる杭軸方向の隙間や杭周辺地盤の構造脆弱化が影響しているものと考えら れる。また，図 6.2に示す通り，孔壁ひずみの増加に従い孔内圧力が増加する傾向を示した が，Dw /Dpが大きくなるに従い初期剛性および最大圧力は相対的に小さくなった。

Dw /Dpが2.0以下の場合は，最大圧力（表 6.2 ※2参照）が原地盤よりも大きくなった。

これは，第4章に示す通りs/pを1.0以下とすることで密度増加の効果が構造脆弱化や空洞

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期剛性および最大圧力が原地盤よりも小さくなっており，これは，密度増加の効果よりも構 造脆弱化や空洞発生の影響の方が卓越したためと考えられる。

図 6.2 p-Δ(r/r0）関係

表 6.2 LLT の結果一覧 Survey position Dw /Dp Early

ratting

Initial stiffness^※1 Maximum Pressure^※2

(MPa)

Original ground － － 20.9(1.00) 2.36(1.00)

The ground around the pile with wings

1.5 0.06 22.1(1.06) 3.14(1.33)

2.0 0.04 15.1(0.72) 2.89(1.22)

3.0 0.09 6.5(0.31) 2.12(0.90)

※1 Slope after early ratting

※2 The pressures at the same strain as the maximum strain in the case of original ground

61 6.4. 実大杭の水平載荷試験による杭の水平抵抗特性