サンドコンパクションパイルで改良した地盤の水平抵抗に関する研究

サンドコンパクションパイル(SCP)によって改良された粘性土地盤上の重力式護岸背面に裏込めを行う場合、裏込め自体の鉛直荷重に加え裏込め土圧を受ける構造物からの水平荷重が複雑に地盤に作用するため、構造物の変形挙動を含めた安定性の評価は非常に難しいものとなる。本研究では、裏込め荷重を受けるSCP地盤上の重力式護岸の挙動に影響を及ぼす条件として護岸重量(有効接地圧)、SCP改良幅及び置換率に着目し、これらの条件を変えた裏込め載荷実験を遠心模型実験装置を用いて行い、SCP地盤上の護岸の安定性に関して以下の結論を得た。即ち、 1)SCP地盤上の重力式構造物が裏込め荷重を受ける場合、地盤の変形は鉛直変位に対し水平変位が著しく大きい。載荷初期においては構造物直下の地盤の水平変位と鉛直変位の比は地盤条件によらずほぼ一定で、同様の変形挙動を示すのに対し、最終的な破壊のメカニズムは改良幅によって異なる。 2)未改良地盤の場合、破壊直前で変位が急増し明確な円弧滑り破壊となるのに対し、SCP地盤の場合、裏込め荷重が増すと水平変位が除々に増大し、ある荷重から水平変位が急増し護岸は完全に崩壊するが地盤中に滑り面は発生しない。従って、この種の安定性の評価に際しては、崩壊に対する安定性の確保より、むしろ変位の仰性が重要となる。 3)修正フェレニウス法によって求めた安全率と護岸基礎直下の地盤水平変位とは、護岸重量、改良条件によらずほぼ同一の曲線関係を示した。安全率が1.4で水平変位が原型換算で約20cmとなり、それより小さな安全率で変位が急増することから、水平変位の発生を仰えるためには1.5程度の安全率が必要といえる。