粘土の圧密に関する二・三の問題

Abstract

粘土地盤の圧密沈下量を推定するための試験法は, 粘土供試体に加わる垂直荷重一定のもとで, 側方変位を許さないものと許すものに大別することもできよう・前者, すなわち圧密中の側方変位をゼロに保って行なう試験は, 水平方向の拡がりを拘束されている粘土層の圧密沈下量を計算する資料を得るために, 標準圧密試験法として広く実施されている。したがってまたこの試験による各種の研究成果にはみるべきものが多いが, 現在なお残されている問題のうち, この報文では1)供試体と圧密リングの間に生じる側面摩擦力を直接的に測定し, その値の載荷荷重による変化, 圧密の進行にともなう推移, 粘土の物性による相違等を求め, 2)側面摩擦の無い特殊な圧密試験を行ない, 標準圧密試験から得た資料と比較することによって側面摩擦力を推定し, 3)圧密沈下解析を完全なものとするに必要な静止土圧係数, 特に圧密中のこの係数の変化を調べた結果について述べる。次に, たとえば粘土層の上に直接あるいは薄い砂層を介して構造物をのせた場合を想定すると, 一般に粘土層はセン断変形と圧密変形のために沈下を生じる。このように圧密とセン断変形が同時におこる場合を取り扱うには, 側方変位を許す圧密試験を行なわねばならないが, その解析法については粘土の変形に関する完全な理論がないために不明の点が多い。著者は三軸圧密試験機を用いて粘土の異方性圧密試験を行ない, 各種の応力状態における圧密量とセン断変形量, 特にクリープ量を測定するとともに, レオロジー的観点にたつ理論を用いてこの種の問題を解明するための手掛りを得たので以下に報告する。

In this paper, experimental and theoretical studies on the consolidation of clay are reportedin three articles: 1. Anisotropical consolidation, 2. Consolidated-equilibrium earth pressurecoefficient and 3. Side friction. The main results obtained here are as follows: (1) In theanisotropical consolidation, strain-rate by secondary consolidation or creep increases linearlywith the deviator stress at the stress range lower than the upper yield value. (2) Consolidatedequilibrium earth pressure coefficient of over-consolidated clay is constant and almost equalto 0.33 irrespective of applied pressure. (3) The magnitude of side friction F increases withdecreasing value of initial void ratio of clay at constant applied pressure p, and the ratio F/pdecreases exponentially.