地盤-杭の相互作用に関する水平断面内挙動

Abstract

杭―地盤相互作用に伴って生じる水平断面内での杭周辺地盤の変位・変形性状を詳細にとらえることを目的として模型実験を行った。実験した断面について，数値シミュレーションも実施し，模型実験から得られた結果の一般化を図った。数値シミュレーションにおいて用いた砂の力学モデルは，多重せん断機構に基づくモデルである。乾燥排水条件では，杭周辺の地盤変位ベクトルは杭前面では杭変位と同じ方向に，また，杭の側面では杭表面からの距離に応じて急速に変位が小さくなる傾向を示した。飽和非排水条件では，杭側面で渦状の変位形態が見られ，杭の前後では，それぞれ押出し，引込みの変位形態を示した。杭間の変位は，杭表面付近にひずみが集中する傾向が見られた。

Two dimensional model tests are performed on a horizontal cross section of a soil-pile system in a pile foundation. The objective of the model tests is to evaluate local soil displacement field in the vicinity of the piles associated with a global displacement of soil around the pile foundation. Two dimensional effective stress analyses in horizontal plane are also performed to generalize the findings from the model tests. An effective stress model based on multiple shear mechanism is used through a computer code FLIP. In dry condition, displacement vectors are directed away from pile front, and displacement at pile side rapidly decreases with an increasing distance from soil pile interface. In undrained condition, displacement field shows vortexes at pile side associated with push-out/pull-in pattern of displacements in front of and behind the pile. Distribution of local soil displacement between piles shows high strain concentration at soil-pile interface.