原位置土圧試験によ 堆積廃棄物地盤 強度簡易推定法
長崎大学大学院 学生会員 ○長浦 万理 長崎大学大学院 正会員 大嶺 聖 杉本 知史 長崎大学大学院 ロ 会員 蒋 宇静 長崎大学工学部 学生会員 伊木 康二
1. じめに
日本 法投棄 行わ い 場所や 適 処 行わ い 廃棄物処 場 い 急勾配 廃棄物 盛 こ 斜面崩壊 あ 場所 多数存 し 堆積廃棄物 力学的安定性評価 求
い 1) 有効利用 際 既設構造物 安定性 検討 廃棄物 力学特性 把握 必要 あ
2)
堆積廃棄物 強度 求 試験 し 一面 断試験 1) あ 供試体 整形作業 時間 効率 的 強度定数 求 新 試験法 求 い 本研究 簡易的 堆積廃棄物 強度推定
開発さ 原 置土 試験機 3) 用い 種々 地盤 実験 行い 原 置一面 断試験 結果 比較し 適用性 検証
2. 試験概要
2.1原位置一面せん断試験1)
堆積廃棄物 対象 し 原 置試験用 改良し 一面 断試験機 図 -1 示 堆積廃棄物 表面 坦 整形し 断箱 寸法(幅30cm
奥行30cm 高さ15cm) 合わ ロック 供試体 作製 断
ッキ 用い 手動 行い 断 約 1mm/min
断応力 ク 示さ い場合 JIS A 1216:2009 定
い 基準 参考 ， 断変 35mm 断応力 断強度 2.2原位置土圧試験 3)
原 置土 試験 根入 深さ 変え 杭 打 込 深さ 異 3 個以 受働土 測定し ン 釣 合い方程式 立 こ
強度定数 c φ 推定 こ 目指し あ 杭 地表面 傾斜 一般的 場合 図-3 示 ク ロン土 考え方 適用
仮定し こ 時 受動土 合力P 杭 倒 時 力T ン 釣合い式 以 う 表 こ 4)
Y=0.81×2c√Kp+12γHKp (1)
ここ θ：地表面 対 杭 傾斜角 δ：地盤 杭表面 摩擦角
R：杭 全長 H：根入 深さ B：土 有効幅 Kp：ク ロン土
受動土 係数 あ Y：杭 倒 力 T び杭 長さ 試 験条件 求 こ 応力 釣合応力Y 縦軸 根入 深さH 横軸 実験結果 ロッ 根入 深さ 変え 実験 行うこ
回 帰 直 線 得 こ 式(1) 直 線 片 0.81×2c√Kp，傾 1/2γKp 従 土 単 体積重量 わ
Kp 求 こ さ こ 値 直 線 片 式 代 入
粘着力c 求 こ 3. 対象地盤
試験 廃棄物 含 い い地盤 3点行い 廃棄物 含 地盤７点 一面 断試験 土 試験 実施し 廃棄物地盤 い 福島県 廃棄物地盤 2箇所 愛知県 廃棄物地盤 4 箇所 長崎県 廃棄物 地 盤 １ 箇所 実 験 行 福 島 廃棄 物 地 盤(1) (2) 愛 知廃 棄 物 地盤 (3) (4) 手 選 別 組 成 調 べ 廃 棄物 中 ラ チ ッ ク
一面 断試験 い 強度定数 大 影響 え 1) 考え
試料 対 重量比 示 福島廃棄物地盤 (1) (2) 約 1% 愛知 廃棄物地盤(3) (4) 約 14% いう状態 愛知廃棄物地盤 多 い状態 あ 長崎廃棄物地盤 い 目視 ラ チック 含 い い状態 あ 他 含 廃棄物 い 瓦 タイル類 量
大 く異 状態 あ 福島廃棄物地盤 (1) (2) 約0.3% 愛知廃棄物地盤(3) (4) 約9.1% あ 大 さ 最大 4cm 程度あ 内部摩擦角 影響 え 考え 自然含水比 長崎宅地 30% 佐賀 さ 土地盤 9% 愛知廃棄物地盤(3) (4) 18% あ
図-3 土圧試験におけ ー ン
ト 釣 合い 考え方
載荷棒と重 よ 垂直応力 変位計
油圧ジャッキ
せん断箱
図-1 原位置一面せん断試験機
図-2 原位置土圧試験実施状況
変位計 杭
荷重計と引っ張棒
反力板
T
Lsinθ
Hsinθ l s
W
P θ
δ
III‑016 土木学会西部支部研究発表会 (2015.3)
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4. 実験 結果と考察
愛 知 廃 棄 物(4) 一 面 断 け 断 応 力 変 関係 図-4 示し 原 置土 試験 張力 杭
傾斜角 関係 図-5 示 一面 断試験 廃棄
物 影響 ク 現 い 考え 図
-5 土 試験 ク 現 こ
他 廃棄物地盤 同様 ク 示し 対象地盤 ク時 破壊し 考え 強度定数 求 こ
対象地盤 湿潤密度 試験 求 強 度定数 表-1 示 原 置土 試験 い 粘着力
0kN/m2 示し い 根入 深さH 釣合応
力Y 関係 求 片 負 値 示し 粘着力 算出 負 値 示し あ 図-6 実施
し べ 地盤 強度定数 い 一
面 断試験 土 試験 比較し 図 示
表-1 図-6 廃棄物 含 い い地盤 け 3 原 置試験結果 う 佐賀 さ土地盤 珪砂
7 号 粘着力 一面 断試験 結果 近い値 求
内部摩擦角 い 珪砂7 号以外 結果
15ま程度異 結果 得 長崎宅地 地
盤 一面 断試験 対 強度定数 大 く異 こ 地盤 礫 含 大 値 得
考え
廃棄物地盤 け 一面 断試験 結果 い ラ チック 少 い福島廃棄物地盤 長崎廃棄物地 盤 愛知廃棄物地盤 粘着力 い 概 い結果 得 内部摩擦角 愛知廃棄物地盤 高い こ わ
実施し べ 試験 関係 い 粘着力 土 試験 一面 断試験 く 内部摩擦角 大 い 値 傾 向 粘 着 力 い
c=0kN/m2 結 果 多 い こ 原 因 し
根入 深さ H い 釣合応力 Y 値 極 端 いこ 考え 杭 根入 深さ 浅い
試験 い 杭 打 込 際 根入 浅く 安定し いこ や力 加え 杭 自重 け
断 行わ い値 得 考え 杭付近 地表面部 土 杭 打 込 際 乱 杭 作用 抵抗力 過少 評価し い 考え
5. おわ に
今回 試験結果 原 置一面 断試験 対し 原 置土 試験 結果 あ あ 程 度 相関性 あ こ 示さ 今後 土 試験 杭 浅い地点 計算方法 見直し 合理的 強度定 数 推定方法 検討し い い
謝辞
本研究 行う あ 成 26 度 循環型社会形成推進科学研究費補助金 (課題番号 3K133011 ) 支援 頂い
参考文献
1) 宮本慎太郎 ：組成割合 着目し 廃棄物地盤 原 置 断特性 関 検討,第10回環境地盤 ンポ
，pp.493~496，2013．2) 藤村尚 ：原 置一面 断試験等 一般廃棄物 力学特性,第 8 回環境地盤工
学 ンポ ，pp.345~350，2009．3) 宮本慎太郎 ：原 置一 面 断試験機 用い 堆 積廃棄物 断
強度特性，第9回環境地盤工学 ンポ ，pp.319~322，2011．4) 長浦万理 ：堆積廃棄物地盤 現場強度 簡易推定法，第49回地盤工学研究発表会発表講演集，pp.1967~1968，2014．
表-1 試験結果
図-6 原位置一面せん断試験と原位置土圧試験
強度定数 関係
(a)粘着力 (b) 内部摩擦角 図-4 せん断応力と変位
関係(一面せん断試験)
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
90 100 110 120 130 140
張力T(kN)
杭の傾斜角(°）
H=10cm H=15cm H=20cm
図-5 張力と杭 傾斜
角 関係(土圧試験)
0 5 10 15 20 25 30 35
0 10 20 30 40 50
せん断応力(kN/m2)
変位(mm)
3.7 (kN/m2) 25.2 (kN/m2) 14.1 (kN/m2) 3.7 (kN/m2)
粘着力 (kN/m2)
内部摩擦角
°
粘着力 (kN/m3)
内部摩擦角
° 長崎宅地 1.68 10.1 33.4 0 50 佐賀 まさ土地盤 1.65 4 47.3 1.5 43 珪砂 7 号 1.41 1.6 34.5 1.4 32 福島廃棄物地盤 1.96 15.2 3.6 7.2 19 福島廃棄物地盤 1.96 11.9 29.6 2.5 45 愛知廃棄物地盤 1.40 0 59.9 0 51 愛知廃棄物地盤 1.58 17.6 36.2 0 50 愛知廃棄物地盤 1.04 5.2 37.3 10.3 51 愛知廃棄物地盤 1.27 8.3 35.9 0 50 長崎廃棄物地盤 1.69 17.6 33.1 0 56
現場名
湿潤密度 (g/cm3)
原位置一面せん断試験 原位置土圧試験
y = 0.8x
0 20 40 60
0 20 40 60
原位置一面せん断試験よ 内部摩擦角(°)
原位置土圧試験 よ 内部摩擦角(°)
廃棄物 し 廃棄物含有 y = 4.0x
0 5 10 15 20 25
0 5 10 15 20 25
原位置一面せん断試験よ 粘着力(kN/m2)
原位置土圧試験 よ 粘着力(kN/m2)
廃棄物 し 廃棄物含有
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