よ る 時系 列 デ ータ の舗 装 構 造 評 価 へ の適 用
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(2) 表‑1測. を 用 い た.測. 定 に用 いたFWDの. 仕様. 定 お よ び解 析 の概 要 は以 下 の とお りで. 図‑1試. 験 ピッ トの 舗 装 断面. あ る. 表‑2FWDに (1)測. よ る動 的測 定 の要 領(数 字 は 測 定 回 数). 定の概要. a)FWDの. 仕様. 今 回,時 系 列 デ ー タ の 測 定 に 用 い た の は,KUAB社 製,複. 重 錐 式 のFWDで. あ り,装 置 の 概 要 は,表‑1に. 示 す と お りで あ る. b)測. 定 場 所 お よ び 舗 装 断面. ・測 定 場 所:鹿. 島 道 路(株)機. 械 セ ンタ ー構 内 試 験. ピ ッ ト(埼 玉 県 北 葛 飾 郡 栗 橋 町 大 字 高 柳) ・舗 装 断 面:A交 通 対 応 お よ びD交 通 対 応 断 面 の ア ス フ ァ ル ト舗 装(図‑1参. 照).D交. 通 断面 の基 層. と ア ス フ ァ ル ト安 定 処 理 層 を 除 き,両. 断面の対応. す る 各 層 は 同 一 材 料 に よ り構 築 さ れ て い る.な お,当. 該 舗 装 に お い て は,ア. ス フ ァル ト混 合 物 層. の 温 度 を 測 定 す る た め に,図‑1に 電 対 を埋 設 し,デ. 示 す 深 さ に熱. ー タ レ コ ー ダ に1時. 間毎 の温 度. を 記 録 し て い る. c)FWDの. 測定要領. ・測 定 期 間:1996年8月. 〜1997年8月(1年. ・測 定 位 置:両. 断 面 と も 舗 装 面 中 央 部(1点. ・測 定 頻 度:原. 則 と し て2ヶ 月 に1回(1996年. と11月,1997年. で 実 施 し た.表. 49kN載. の8月. の2月,4月,6月,8月),1時. 毎 に24時 間 継 続 し て 測 定 し た. ・荷 重 条 件 と 測 定 回 数:FWD測 定 は 表‑2に. な お,こ. 間) の み) a)静. 間. ・解 析 モ デ ル:4層. モ デ ル(ア ス フ ァ ル ト混 合 物 層(ア. ス フ ァ ル ト安 定 処 理 層 を 含 む),上 示す要領. 中 の 数 字 は 測 定 回 数 を 示 す.. の 定 期 的 な 測 定 の 他 に も,1998年5月. 荷 に よ る30回. 的逆解析. に. 層路. 盤.路 床) ・理 論:線 形 多 層 弾 性 理 論 ・最 適 化 手 法:Gauss‑Newton法 ・た わ み デ ー タ:全10セ. 連 続 測 定 を 実 施 し て い る.. 層 路 盤,下. ンサ ー の た わ み の ピー ク 値. を 使 用 し た(D0,D20,D30,D45,D60,D75,D90, (2)逆. D120,D150,D200;以. 解析方法の概 要. 本研 究 で 用 いた 静 的 な らび に動 的 法 の概 要 は以 下 の と お り で あ る.な お,動 詳 し い の で,参. ら200cmの. 下,例. え ば,載. 位 置 の た わ み をD200と. 荷 中心点か. い う).な お,解. 析 に用 い る荷 重 お よび た わ み の ピー ク値 は時 系 列. 的 法 に つ い て は,前 報3)に. デ ー タ か ら抽 出 した.. 照 さ れ た い. ― 32―.
(3) 表‑3動. b)動. 的 逆解 析 結 果 の 変 動係 数(5回. 連 続 測 定 単位:%). 図‑2A交. 通 断面 の逆解 析 結 果(30回. 連 続 測 定). 図‑3D交. 通 断 面 の 逆解 析 結 果(30回. 連 続 測 定). 的逆 解 析. ・解 析 モ デ ル:4層. モ デ ル(静. 的 逆 解 析 に 同 じ). ・理 論:線 形 動 的 有 限 要 素 法(軸 対 称 ア イ ソ パ ラ メ ト リ ッ ク8節 点 要 素) ・解 析 領 域:深 さ10m ・た わ み デ ー タ:D0 D150の7セ. ,幅5m. ,D30,D45,D60,D90,D120,. ンサ ー の 時 系 列 デ ー タ を 使 用 し た.. ・解 析 デ ー タ の 取 り込 み 間 隔:2msec. 3.動. 的逆 解 析 法 の 適 用 性 に 関す る 検 討. 当 該 時 系 列 デ ー タ を 動 的 法 に よ り逆 解 析 す る こ と に よ り,①. 同 一 地 点 に お い て 連 続 して 測 定 し た デ ー. タ の 解 析 精 度,② 及 ぼ す 影 響,③. 与 え る荷 重 の大 き さ が解 析 結 果 に ア ス フ ァ ル ト混 合 物 層 の 温 度 と 弾 性. 係 数 の 関 係,を 把 握 し,動 的 法 の 適 用 性 に つ い て 検 討 し た.な. お,比. 較 検 討 の た め,時. 系 列 デ ー タ の うち. ピー ク値 の み を使 用 した 静 的 法 で も逆 解 析 を実 施 し. 表‑4解. 析 結 果 の統 計 量(30回. 連続 測 定). て い る.. (1)連. 続 測 定 デ ー タの 解 析 精 度. a)5回. 連続測定データの解析精度. 同 一 地 点 で5回 連 続 し て 測 定 し た 時 系 列 デ ー タ を 用 い,動. 的 法 に よ り逆 解 析 し て 得 ら れ た 各 層 の 弾 性 係. 数 の 変 動 係 数 を 表‑3に. 示 す(以. 下,E1〜E4は,そ. ぞ れ ア ス フ ァ ル ト混 合 物 層,上 層 路 盤,下 床 の 弾 性 係 数 を 示 す).表 7時,1997年6月0時 動 係 数 が20%を 係 数 は 概 ね,A交. と. はA交 通 断 面 よ りも若 干 大 き く15%以 内 とな っ て い. 通 断 面 のE3の. 変. る.な お,変 動 係 数 と測 定 の 時 刻 や 季 節 と の 問 に顕 著. 層の変動. な 関連 は 認 め られ ず,解 析 結 果 の 変 動 は測 定 時 の 偶. 通断面で. 然誤 差 に起 因 して いる もの と考 え られ る.. 超 え て い る の を 除 け ば,各 通 断 面 で は10%以. 層 路 盤,路 の0時. よ り,1996年8月. に お い てD交. れ. 内,D交. ― 33―.
(4) 表‑5各. (a)A交. セ ンサ ー位 置 にお け るた わ み 量(ピ. 通 断 面(1996年8月13時). 図‑4載. ー ク値)の 統 計 量(30回. (b)D交. 連続 測 定). 通 断 面(1996年8月14時). 荷 荷 重 の違 い に よ る解 析 結果 の変 化. b)30回 連 続 測 定 デ ー タ の解 析 精 度(静 的 法 との 比 較). に は 各 セ ンサ ー 位 置 にお ける た わ み 量(ピ ー ク値)の. 動 的 法 と静 的 法 の解 析 精 度 を比 較 す る た め に は,. 統 計値 を 示 して い る.表 の変 動 係 数 をみ る と,A交 通. 前 述 の5回 連 続 測 定 で はデ ー タ数 が 十 分 で な い た め, 1998年5月 に前 述 の試 験 ピ ッ トにお いて30回 連 続 測. 断 面 とD交 通 断 面 で 大 差 の な い 値 とな っ て い る こ と. 定 を実 施 し比 較 検 討 した.逆 解 析 は,動 的 法 で は1回. た わ み 量 が 小 さい 場 合 の 方 が,測 定 誤 差 な どの たわ. の 測 定 デ ー タ毎 に実 施 し,静 的 法 につ いて は3回 の測. み の変 動 の影 響 を大 き く受 け る よ うで あ る.. か ら,逆 解 析 結 果 は,D交 通 断 面 の よ うに層 厚 が厚 く. 定 を1つ の グル ー プ と してそ れ らの 平均 値 を解 析 デ ー (2)与 え る 荷 重 の 大 き さが 解 析結 果 に及 ぼす 影 響. タ(計10グ ル ー プ)と した.解 析 結 果 を図‑2,図‑ 3お よび 表‑4に 示 す.. 同一 時刻 に お い て 載荷 荷 重 を変 化 さ せ て 測 定 した. これ らの 図 表 よ り,動 的法 と静 的 法 を 比較 す る と,. デ ー タ を動 的法 に よ り逆 解 析 した 結果 の 一 例 を図‑4. A交 通 断 面,D交 通 断 面 と もに動 的法 の 方 が 変 動 が 小. に示 す.こ の 図 よ り,荷 重 の 増 加 に と もな い,A交 通. さ くな っ て い る.こ の理 由 と して は,静 的 法 にお い て. 断 面 で はE1とE2が. は 各セ ンサ ー 位 置 で の た わ み の 最 大 値 や 最 大 荷 重 に. これ に対 し,D交 通 断 面 で はE1か らE4ま で わ ず か に. の み重 点 が 置 か れ る の に対 し,動 的 法 で は荷 重 とた. 減 少 す る傾 向 に あ る が,49kN以. わ み の 時 系 列 デ ー タ を用 い て い る こ とか ら解 析 の た. 層 と も弾 性 係 数 の変 化 は 小 さ い.他 の 測 定 時 期 お よ. め の情 報 量 が 多 く,測 定 時 の 誤差 が解 析 結 果 に 及 ぼ. び 時 刻 に関 して も,ほ ぼ これ に 準 じた傾 向 とな って. す 影 響 が 比 較 的 小 さい こ とが考 え られ る.. い る.Frazier5)は,様 々 な 断 面 の アス フ ァル ト舗 装 に. 特 に,D交. 上昇 し,E3とE4が. 減 少 して い る.. 上 の荷 重 で あれ ば 各. 通 断面 の静 的法 に よ る逆 解 析 結 果 で は,. 関 して 載 荷 荷 重 を変 化 させ た 場 合 の逆 解 析 を試 み て. 弾 性係 数 の逆 転 現 象 が 認 め られ る.同 一 地 点 にお け. お り,ア ス フ ァル ト混 合 物 層 が 薄 い と き は,荷 重 が 大. る ほ ぼ 同一 時刻 の測 定 で あ る こ とを考 慮 す る と,こ. き くな る につ れ て 得 られ る弾 性 係 数 も大 き くな る の. の結 果 は工 学 的 な見 地 か ら妥 当 とは思 わ れ な い.こ. に対 し,厚 い場 合 に は,載 荷 荷 重 によ る 弾性 係 数 の 変. の 逆 転 現 象 は事 前 情 報 を与 え る こ とに よ り解 消 で き. 化 は 小 さ くな る と い う,今 回 の傾 向 と 同様 の 結果 を. る こ とが わ か って い る4)が,動. 報 告 して い る.. 的 法 で はそ の よ うな. 情 報 が な くて も 良好 な結 果 が 得 られ て い る 点 が 注 目 され る.. この 原 因 を究 明 す るた め,荷 重 とたわ み の線 形 性 につ い て 調 べ た.図‑4で. 次 に,A交 通 断 面 とD交 通 断 面 の解 析 結 果 を比 較 す. 用 い た解 析 デ ー タ の 荷 重 と. た わ み の ピー ク値 の 関 係 は図‑5の よ うに な る.図‑. る と,逆 解 析 手 法 に関 わ らずD交 通 断 面 の方 がA交. 5の 点 線 は 荷 重 とた わ み 量D0が 完 全 に線 形 関係 に あ. 通 断 面 に比 べ て ば らつ きが 大 き くな って い る.表‑5. る 場 合 を 示 して いる.A交 通 断 面,D交 ― 34―. 通 断 面 とも に.
(5) (a)A交 (a)A交. 通 断 面(1996年8月13時). (b)D交. 図‑7舗 (b)D交. 図‑5載. 通 断面. 通断面. 装体平均温度 と弾性係数の関係. 通 断 面(1996年8月14時). き くな る た め,A交. 荷 荷 重 とたわ み の 線 形 性. 通 断 面 とは反 対 にE1,E2が. 小さ. く評 価 され た もの と考 え る こ とが で き る. いず れ に して も,与 え る荷 重 の大 き さ に よ り弾 性 係 数 の 評 価 が 少 な か らず 変 化 して し ま う こ とか ら, 舗 装 の 構 造 評 価 を行 うに あ た って は,載 荷 荷 重 の 設 定 に十 分 留 意 す る必 要 が あ る.D交. 通断面 の場合 に. は,載 荷 荷 重 を49kN以 上 与 え れ ば,弾 性 係 数 の変 化 は 小 さ い と思 わ れ るが,A交 通 断 面 の よ う な ア ス フ ァ ル ト混 合 物 層 が 薄 い 断面 の場 合 は,交 通 条 件 を 勘案 して 載荷 荷 重 を 設 定す る ことが 望 ま しい.. 図‑6載. 荷 荷重 とた わ み量D0/荷. (3)ア ス フ ァル ト混 合 物 層 の 温 度 と弾 性 係 数 の 関係. 重 の 比率 の 関係. 載 荷 荷 重49kNの 場 合 につ い て,ア ス フ ァル ト混 合 実 際 の軌 跡 と点 線 と は一 致 して お らず,荷 重 とた わ. 物 層 の温 度 と各 層 の 弾 性 係 数 の 関 係 を 調 べ た.動 的. み が 完 全 な 線 形 関係 に はな い こ とが わ か る.. 法 に よ る 逆解 析 結 果 を舗 装 体 平均 温 度(各 深 さ の温. この 関 係 を さ ら にわ か りや す く 表 現 す る た め に,. 度 の積 分 平均)と の 関 係 で 整理 した も の を図‑7に 示. た わ み 量D0の ピー ク値 を荷 重 の ピー ク値 で 除 した値. す.両 断 面 の 各 層 の 弾 性 係 数 は 異 な る 傾 向 を示 して. を,24.5kNの. お り,材 料 物 性 が 同 じで あ っ て も,舗装 構 成 に よ り逆. 場 合 を基 準(1.0)と. いて 比 率 で 表 わ す と,図‑6の. して 他 の荷 重 に つ. とお り とな る.図 を み. る と,ア ス フ ァル ト混 合 物 層厚 が 薄 いA交 通 断 面 の. 解 析 結 果 が必 ず し も一 致 しな い ことが わ か る. a)ア ス フ ァル ト混合 物 層 の 弾 性係 数. 場 合 に は,載 荷 荷 重 が 大 き くな る ほ ど,単 位 荷 重 当 た. ア ス フ ァル ト混 合 物 は,バ イ ンダ で あ る ア ス フ ァ. りの た わ み 量D0が 小 さ くな っ てお り,こ の こ とか ら. ル トに レオ ロ ジー 的 な 特 性 が あ る こ とか ら,高 温 に. 線 形 弾 性 理 論 に基 づ いた 解 析 を 行 う と,表 層 付 近 の. な る ほ どス テ ィ フ ネス が 低 下す る性 質 が あ る.. 層 の 弾 性係 数(E1,E2)が. 大 き く評 価 され る も の と. 図‑8にA交. 通 断 面 とD交 通 断 面 のE1な. らび に 一. 思 わ れ る.一 方,D交 通 断面 につ いて はA交 通 断面 の. 般 的 な ア ス フ ァル ト混 合物 に 関す るShellの室 内 実 験. よ うな 単 調 な 変 化 で は な いが,24.5kNよ. りも荷 重 が. 結 果6)を 示 す.室 内実 験 結 果 とD交 通 断 面 の解 析 結. 大 き い場 合 に は,単 位 荷 重 当た りの た わ み量D0が 大. 果 につ い て は,温 度 変 化 に と もな う弾性 係 数 の推 移. ―35―.
(6) A交 通. 図‑8ア. D交 通. ス フ ァル ト混 合 物 層 の 弾 性 係数. 図‑9時. 図‑10舗. 系列 デ ー タ の 一 例. 装 体 温 度 とた わ み の ピー ク時 間. 4.時 系列デ‑タ の有効性 に関する検討. が よ く一 致 して い る が,A交 通 断 面 で は,温 度 に対 す る アス フ ァル ト混 合 物 層 の弾 性 係 数 の 変 化 が か な り. FWD測. 小 さ くな って い る.. 定 で 得 られ る時 系列 デ ー タ の 一 例 を図‑9. こ のA交 通 断 面 の 特 異 な 傾 向 は,静 的 法 にお いて. に示 す.こ こで は,こ の よ う な動 的応 答 が 舗 装 構 造 に. も認 め られ て お り7),動 的,静 的 とい った 逆解 析 の 手. よ りどの よ う に変 化 す る か を,① たわ み の ピー ク 時. 法 に起 因 した も の で は な く,ア ス フ ァル ト混 合 物 層. 間,② 載 荷 荷 重 とた わ み 量 の時 系 列 的 な 関 係,の2つ. が 薄 い と荷 重 分 散 効 果 が 小 さ くな る とい っ た構 造 上. の 観 点 か ら調 べ,舗 装 構 造 評価 にお け る時 系列 デ ー. の特 性 を反 映 した も の で あ る4)と 考 え られ る.. タ の 有効 性 に つ い て検 討 した.. b)路 盤,路 床 の 弾 性 係 数 図‑7を み る と,A交. に,温 度 に よ り路 盤,路 床 の弾 性 係 数(E2,E3お びE4)が. (1)た わ み の ピー ク時 間. 通 断 面 お よびD交 通 断 面 と も よ. 変化 して お り,特 にD交 通 にお いて そ の傾. 載 荷荷 重 を変 えて 測 定 した 時 系列 デ ー タ に関 して, 図‑9に 示 す よ うな 各 セ ンサ ー 位 置 に お け る た わ み が ピー ク とな る時 間 を,横 軸 に舗 装 体 平均 温 度 を と っ. 向が 顕 著 に現 われ て い る. 試 験 ピ ッ トの 構 築 に用 い られ て い る粒 状 路 盤 材 や. て示 す と図‑10の とお り とな る.な お,載 荷 荷 重 に よ. 路 床 土 は,当 該 層 に 作 用 す る応 力 の状 態(主 応 力 和 な. る ピー ク時 間 の違 い は ほ とん どな か っ た た め,載 荷. ど)に よ り弾 性 係 数 が 変 化 す る 非線 形 的 な 性 質 を有. 荷 重 に よる 分 類 は して いな い. 図‑10を. す る こ とが 知 られ て い る8).この こ とが 温 度 に よ る弾. み る と,温 度 が 高 くな る ほ ど各 セ ンサ ー. 性 係 数 の変 化 を 説 明 す る 手掛 か りに な る可 能 性 も あ. 位 置 で のた わ み 量 が ピー ク に達 す る ま で の 時 間 は 長. るが,そ の た め には 舗 装 内部 の応 力 状 態 を精 度 よ く. くな る傾 向 が あ る.こ の 傾 向 は両 断 面 に共 通 して い. 把 握 す る必 要 が あ る こ とか ら,こ こで は 取 り上 げず,. る も のの,A交. 今 後 の検 討 課 題 と した い.. 時 間 が 遅 く,載 荷 板 か ら離 れ た 位 置 に たわ み が伝 達. な お,SHRP逆. 通 断 面 の方 がD200が. ピー ク を迎 え る. され るの に時 間 が か か る こ と,ま た,D交 通 断 面 の方. 解 析 に 関 す る文 献9)に よれ ば,路 盤. の 弾 性 係 数 の 範 囲 は,粒 状 材 料 の 上 層 路 盤 で70〜. が 温 度 上 昇 に と もな う ピー ク 時 間 の増 加 率(msec/℃). 1035MPa,下. 規 定 され て お. が 大 き く温度 に対 して 敏 感 に応 答 す る ことが わ か る.. り,今 回 の解 析 結 果 は概 ね この基 準 を満 足 して い る.. 個 々 の セ ンサ ー 毎 に温 度 上 昇 に と もな う ピー ク時. 層 路 盤 で70〜690MPaと. ―36―.
(7) (a)A交. (b)D交. 通断面. 図‑11散. 間 の増 加 率(msec/℃)を. 逸 仕 事 量((a)A交. み る と,A交. 通 断面. (c)コ. 通 断 面,(b)D交. 通 断 面,(c)コ. ン ク リー ト舗 装). 表‑6散. 通 断 面 で はセ. ン ク リ ー ト舗 装. 逸仕 事 量 の 比 較. ンサ ー 間 に ほ とん ど差 異が 認 め られ な い の に対 し,D 交 通 断面 で は載 荷 中心 点 か ら離 れ た位 置 のセ ンサ ー ほ ど,増 加 率 が 大 き くな る傾 向 にあ る. たわ み の ピー ク値 と舗 装 体 平 均 温 度 の 関 係7)から, D交 通 断面 の方 がA交 通 断 面 よ りも感 温 性 が 高 い 傾 向 に あ る こ と はわ か っ て い た が,以 上 の よ う に たわ み の ピー ク時 間 と温 度 の 関係 にお い て も,舗 装 構 造 の 特 性 が 明 確 に現 わ れ,舗 装 構造 評 価 に お い て 時 系 列 デ ー タが 有 効 で あ る こ とが 判 明 した.ま た,た わ み の 大 き さ と伝 達 時 間 の両 方 を入 力 因子 と して 用 い る 動 的 法 は,舗 装 の応 答 を よ り的 確 に反 映 した 手 法 で あ る と言 え る.. な って も散逸 仕 事 量 はほ とん ど変化 しな い の に対 し, D交 通 断面 で は舗 装 体温 度 が 高 い時 期 ほ ど大 き くな っ て い る.こ れ は,A交 通 断 面 よ りもD交 通 断 面 の 方 が. (2)載 荷 荷 重 とた わ み 量 の 時 系 列 的 な 関係. 温 度 に対 して敏 感 に剛 性 が 変 化 す るた め と考 え られ. 図‑9に 示 す よ うな 時 系列 デ ー タ に 関 して,同 一 時. る.同 一 測定 時 期 にお け るA交 通 断 面 とD交 通 断 面. 点 にお け る 載荷 荷 重 と載荷 点 直下 の た わ みD0を,荷. の散 逸 仕 事 量 を 比 較す る と,常 にA交 通 断 面 の方 が. 重 が 正 の値 で あ る 間,順 次 プ ロ ッ トして い く と,図‑ 11に 示 す よ うな 軌 跡 を描 く.こ の 軌 跡 で 囲 ま れ た 部. 大 き くな って お り,同 じ載荷 荷 重 で あ っ て もA交 通. 分 の 面積 を 散逸 仕事 量(Dissipated Work)10)と 定 義 す. 参 考 と して 示 した コ ン ク リー ト舗 装 の版 中 央 部 と. る.こ の 散 逸 仕 事 量 は1回 の載 荷 に よ り舗 装体 に加 わ. 隅 角 部 に お け る 結果 か らは,隅 角 部 の散 逸 仕 事 量 の. る エ ネル ギ ー の 大 き さ を示 して お り,舗 装 の ダ メ ー. 方 が か な り大 き な値 とな っ て お り,隅 角 部 が版 中央. ジや 破 損 状 態 と密接 な 関係 が あ る と言 わ れ て い る10).. 部 よ り も構 造 上 の 弱 点 とな る ポ イ ン トで あ る こ とが. 断面 の方 が ダ メー ジ を強 く受 け て い る と言 え る.. こ こで は 一例 と して,舗 装 体 平均 温 度 が 異 な る 時. わ か る.な お,測 定 時 にお け る ス ラブ 内 部 の 温 度 勾 配. 期 に98kN載 荷 で 測 定 した 時 系列 デ ー タ につ いて 散 逸. は ほ とん どな く,そ り変 形 は 生 じて いな い と推 定 さ. 仕 事 量 を 求 め た 結果 を表‑6,図‑11に. れ る.. 示 す.な お,図. 表 には,参 考 と して コ ン ク リー ト舗 装(版 厚:32.2cm. 以 上 の よ うに,散 逸 仕 事 量 は 時 系 列 デ ー タ か ら舗. の単 一版)11)に お け る 結 果 も並記 して い る. これ らの 図 表 よ り,A交. 装 の構 造 的 な支 持 能 力 を知 る うえ で 有 効 な指 標 とな. 通 断面 で は 測 定 時 期 が 異. ― 37―. る可 能 性 が あ る もの と考 え られ る..
(8) 5.ま. 参考文献. とめ. 1). た と え ば, Harokd. Testing. 本研 究 で 得 られ た知 見 は次 の とお りで あ る.. of pavements. STP1198,. (1)動 的 逆 解 析 法 は,静 的 逆 解 析 法 に 比 べ,解 析 結 果. second. L. Von Quintas and Backcalculation. volume,. 2) た とえ ば, FWD研. の ば らつ き が 小 さ い.. et al.:. Nondestructive. of Moduli,. ASTM,. 1994. 究会: 1996年 度 報 告 書FWDに. 関す る. 研 究, 1996年12月 3) 金 井 利 浩, 東 滋 夫, 岡 部俊 幸, 松 井 邦 人, 渡 辺 規 明: 時. (2)動 的 逆解 析 法 によ れ ば,静 的 逆解 析 法 の よ う に事 前 情 報 を与 えな く て も工 学 的 に 妥 当 と思 わ れ る解. 系 列 デ ー タ を用 い た動 的FEMに. 析 結果 が 得 られ る.. 土 木 学会 地 盤 工 学 委員 会, 舗 装 工 学 講演 会 講 演 論 文 集, 第 1巻,. (3)D交 通 断 面 の よ う に舗 装 が 厚 い場 合 の方 が,時 系. よ る 逆解 析 に 関す る研究,. pp.39‑48, 1996年12月. 4) 岡部 俊 幸, 金井 利 浩, 東 滋 夫, 松 井邦 人: 静 的お よび 動. 列 デ ー タ に生 じる測 定 誤 差 の影 響 を受 けや す く,. 的 逆解 析 に よ る舗 装 構造 評価 に 関す る一 検 討, 土木 学 会 第 53回 年 次 学 術講 演 会 第V部 門, pp.46‑47, 平 成10年10月. 解 析 結 果 の ば らつ き が大 き くな る. (4)与 え る 荷 重 の大 き さ に よ り,逆解 析 結 果 が 変 化 す. 5) Frazier Parker, Jr.:. Estimation of Paving Materials Design. るた め,舗 装 の構 造 評価 に あた って は,荷 重 の 設 定. Moduli from Falling Weight Deflectometer. に十 分 注 意 す る必 要 が あ る.. Transportation. Research Record,. No.1293,. Measurements, pp. 42-51,. (5)同 一 材 料 を使 用 して 構 築 され た舗 装 で あ って も,. 6) A. I. M. Claessen et al.:. Pavement Evaluation. 構 造(層 厚)が 異 な る と,必 ず し も逆 解 析 で 得 られ. Design-The Shell Method,. 4th International. る弾性 係 数 が等 し くな る とは 限 らな い.. Structural Design of Asphalt Pavements,. Conference on the. pp.649-662,. 1977. 7) 林 信 也, 東 滋 夫, 金井 利 浩, 岡部 俊 幸: FWD試. (6)時 系 列 デ ー タか ら得 られ る た わ み 量 の ピー ク 時. 1991. and Overlay. 験 にお. け る測 定 たわ み の 温 度補 正 シス テ ム の 開発, 土木 学 会 地 盤. 間 や 散 逸 仕 事 量 は,舗 装 の構造 評価 を行 う上 で有. 工 学 委 員 会, 舗 装 工学 講演 会 講 演 論 文 集, 第2巻,. 効 な 指 標 とな る 可能 性 が あ る こ とを 示 した.. pp.95‑. 104, 1997年12月 8). 6. お わ り に. た と え ば,. Gonzalo. Rada et al.:. Comprehensive. Evaluation. of Laboratory Resilient Moduli Results for Granular Material, Transportation Research Record 810,. 本 研 究 に よ り,FWDに. pp.23-33,. 1981. 9) Gonzalo R.Rada et al.: SHRP's Layer Moduli Backcalculation. よ る時 系 列 デ ー タ を 用 い た. 動 的 逆 解 析 法 や 各 種 指 標 が,舗 装 の構造 評 価 を行 う. Procedure,. 上 で 有効 で あ る こ とが確 認 で き た.. Backcalculation of Moduli,. Nondestructive. Testing. ASTM,. pp.38-52, 1994 10) Harokd von Quintus et al.. 今 後 は,逆 解 析 で 得 られ た 各 層 の材 料 定 数 に基 づ き,時 系 列 の荷 重 が 作 用 した とき の 応 答 ひ ず みや 応. Material. Characterizations. of pavements. STP1198,. and. second volume,. Analyses Relating to Pavement. and their Effects. on Pavement. 力 を求 め る プ ロ グ ラ ム を 開 発 し,パ フ ォー マ ンス 予. Performance,. 測 シス テ ム と リンク させ て いき た い と考 え て い る.. 11) 岡部 俊 幸, 千 葉 博敏, 西 澤 辰 男: コ ンク リー ト舗 装 に お け るFWDの. 謝 辞:本 研 究 の計 算 に あ た り協 力 い た だ いた,元 東 京. FHWA-RD-97-085,. January 1998. 逆解 析 に及 ぼす 温 度 の影 響, 土 木 学 会 第51. 回年 次 学 術 講 演 会 第V部 門, pp.42‑43, 平 成8年9月. 電機 大学 理 工学 部建 設 工学科 松井 研 究室 大 学 院生 (現,米 国 留 学 中)西 山大 三 君 に感 謝 の 意 を 表 し ます.. APPLICATION. OF TIME. EVALUATION Shigeo. HIGASHI,. Toshihiro. HISTORICAL OF ASPHALT. DATA. PAVEMENTS. KANAI,Toshiyuki and Kunihito. TO STRUCTURAL. OKABE,Shinya. HAYASHI. MATSUI. FWD tests have been conducted on asphalt pavements with known profiles in order to collect a time historical data at one hour interval for 24 hours for all seasons. These data have been backcalculated to estimate layer moduli by the dynamic method using FEM. In comparison with the results from static backcalculation, the following matters are found; 1) The variation of the estimated layer moduli by the dynamic method is smaller than the static method. 2) Dynamic method can be used to evaluate the structural capacity suitably without prior-information concerning the layer moduli,which may be necessary for static method. 3) Even if same layer material is used, its backcalculated modulus is different depending thickness and material used in other layers.. ― 38―.
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