Ring-Shear Tests on Sliding Surface Liquefaction Behavior of Sandy Soils

Abstract

すべり面液状化現象は砂質土地すべり高速運動の原因の一つとなる。佐々らは「すべり面液状化現象」, すなわち非排水条件下でのせん断ゾーンにおける粒子破砕に伴う過剰間隙水圧の発生によるせん断抵抗が低下するというメカニズムを提案した。本研究では, リングせん断試験機を用いて, 三種類の砂質試料について, a)定圧定速度排水せん断試験, b)定圧定速度非排水せん断試験, および, c)設定した斜面条件での一定振幅の繰り返し載荷試験を行い, 砂質土斜面のすべり面液状化の発生過程, 特に粒子破砕の起こり易さと過剰間隙水圧比の関係を調べた。その結果, 以下の結論が得られた:(1)砂質土のすべり面液状化現象は土粒子破砕の起こり易さと密接な関係がある。粒子破砕の起こりやすい材料ほどすべり面液状化を起こし易い;(2)砂質土のすべり面液状化の指標となる過剰間隙水圧比は, 速度制御や繰り返し載荷に関わらず, 試料の特性とせん断距離に関連する;(3)砂質土のすべり面液状化の発生は排水せん断試験中の沈下量より推定できる;(4)繰り返し載荷の周波数, 初期応力状態、及び初期密度は過剰間隙水圧の発生に影響する。

To study the mechanism of rapid landslide, especially, the factors affecting high-mobility, three series of ring shear tests (drained speed-controlled test, undrained speed-controlled test and undrained cyclic-loading test) were conducted by ring-shear system.The employed samples were Toyoura standard sand, silica sand and Osaka group coarse, sandy soil. Excess pore pressure ratio, expressed as excess pore pressure with respect to the initial effective normal stress, was used as an evaluation index for the degree of mobility.The test results showed that, in the soil susceptible to grain crushing in drained tests, the pore pressure generate easily both in undrained speed-controlled test and undrained cyclic-loading tests.Parametric studies, involving initial stress state, initial relative density, and frequency of cyclic-loading were also performed.