2-4 立方体供試体の主応力差が割裂圧と 割裂方向に与える影響
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(2) 第2章. 粘性土の割裂圧と割裂方向に係わる諸要因とその影響. 1.0. 係 数. α. 0.8 0.6 0.4 0.2. 立方供試体. 0.0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 主応力差（σ1 ‑σ3 ）(kPa). 図 2‑12 主 応 力 差 と 係 数 α と 関 係 図‑11 主応力差と係数αの関係. 図 2‑12 に は こ の よ う に 考 え て 求 め た 主 応 力 差 と 係 数 α と の 関 係 を 示 し た も の で あ る ．こ の 図 を み る と ，主 応 力 差 が 大 き い ほ どα の 値 が 小 さ く な り ，α は か な り 小 さ く な る 可 能 性 が あ る こ と が わ か る ．こ の 原 因 と し て 割 裂 前 の ク ラ ッ ク の 発 生 圧 P n に 着 目 し て み る．主 応 力 差 の あ る 場 合 は 図 2‑13 に 示 す 孔 壁 の a お よ び a’点 に お け る 弾 性 理 論 上 の 接 線 応 力 σ θ は 主 応 力 差 が ゼ ロ の 場 合 の 値 で あ る 2σ ３ よ り も 小 さ く ，（ 3σ ３ ‑σ １ ） と な る ． 加 圧 孔 の 液 圧 を ク ラ ッ ク 発 生 時 点 の 液 圧 P n と し た と す る と，孔 壁 面 に は 間 隙 水 圧 u=P n が 作 用 し ，供 試 体 に は 引 張 強 度 σ t が 存 在 す る の で ，孔 壁 面 に ク ラ ッ ク が 入 る 孔 内 圧 P n は 次 式 の よ うになる．. Pn = ( 3 s. 3. −σ. 1. ) −u +σ. = (3s. 3. −σ. 1. ) − Pn + σ. t. ( 2 -6) t. こ の 式 は 次 の 式 (2-7)の よ う に 変 換 で き る ．. Pn = ( 3 s. 3. −σ. 1. −38−. )/ 2 + σ t /2. (2-7).
(3) 第2章. 粘性土の割裂圧と割裂方向に係わる諸要因とその影響. σ1. B A. a. σ3. 液圧. P. 割裂面. σ3. a'. A' B'. σ1. 図 2‑13. 立方供試体の応力状態と割裂方向. 式 (2-7)の P n は 割 裂 に な る 前 の ク ラ ッ ク発 生 時 点の 液 圧 で あ る ．こ の P n は 主 応 力 差 が ゼ ロ に 相 当 す る 式 (2-1)の P n よ り 小 さ い ．式 (2-7)か ら 主 応 力 差が 大 き い ほ ど 小 さ い Pn で ク ラ ッ ク が 発 生 す る こ と が わ か る ． こ の ク ラ ッ ク 発 生 圧 Pn は σ １ が σ ３ よ り 大 き く な る ほ ど 小 さ く な り ，P n は σ 3 以 下 に な り う る ．P n は ク ラ ッ ク 発 生 時 点 の 孔 内 圧 で あ る が ， 割 裂 は ク ラ ッ ク か ら 伸 展 す る た め ， Pn が 小 さ い ほ ど 割 裂 圧 も 小 さ い と 考 え ら れ る． し た が っ て ， 図 2‑12 に 示 し た よ う に主応力差が大きいほど係数αが小さくなったものと思われる． 主 応 力 差 の あ る 場 合 に は ，割 裂 の 方 向 は 図 2‑1 3 に 示 す よ う に σ ３ に 直 角 な 鉛 直 方 向 の A A’ 面 に な る ． 一 方 ， 主 応 力 差 が ゼ ロ の 場 合 に は 2 ‑3‑ 2 の 場 合 と 同 一 条 件 と な り ， 割 裂 方 向 は 45°BB’面 に 発 生 す る ．. −39−.
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