砂質地盤から採取した Gel-Pushサンプリング試料の品質評価と液状化特性梅原由貴 Geo-disaster Mitigation Engineering Gel-Push サンプリング砂質の乱さない試料の採取は非常に困難であり、その乱れが実 N-value N-value N値 0 010 10 20 20 30 30 40 40 50 50 験結果に影響を及ぼすことが指摘されている。一方、Gel-Pushサ W. L. 0 ンプリング(GP, 図1)は、試料採取時にジェルが試料表面を覆い、サ埋立 Sampling for for 5 cyclic tests s層 Fc2 Clay 砂質シルト Fsc Sand 細砂ンプラーとの摩擦を減らすことで、高品質試料を採取できると期待さ Depth (m) 深度(m) れている。本研究では、2011年の震災で液状化した千葉市美浜区において GP試料と従来手法であるトリプルチューブサンプリング（TB）試料 10 シルト質細砂 As1 Silty sand 砂質シルト Ac2 Clay 沖積層 15 を採取した。その後、N値や細粒分含有率Fcの異なる3層（図2）に細砂 As2 Sand ついて、試料の品質と液状化特性を調べた。基礎地盤コンサルタン 20 ツ株式会社との共同研究である。 Sampling for or cyclic tests SPT blow count SPT blow count Soil profile 図1 GP サンプラー※1 弾性波速度の計測と液状化試験図2 本研究の研究対象層（赤）試料の品質評価は、以下のパラメータについて、原地盤と採取試料での計測値を比較することにより実施した。室内試験は三軸試験機（図3）を用い、弾性波加振機速度計測はTA法（図4）を採用した。 (i) 間隙比(e)：密度の変化を表す加速度計1 Ls (ii) せん断波速度(Vs)：土粒子構造（かみ合わせ）の変化を表す加速度計2 その後、試料の液状化強度を測定するために、応力振幅一定の非排水繰り返し三軸試験（液状化試験）を行った。 S波 Vs = Ls / Δt 図3 三軸試験機図4 Vs測定模式図試料の品質評価と非排水繰り返し三軸試験結果表1 各地盤から採取したＧＰの品質評価結果 N値5程度埋立地盤 Fc < 13.8% Fc > 25.4% (N.P.) △ × 密度化するが構造強化 TBより乱れ小 N値10程度沖積地盤 N値20程度沖積地盤 Fc <7.7% Fc > 66.6% (N.P.) × ○ 構造強化密度・構造面ともに乱れ小 1.8 TB 1.6 GP 低密度化高密度化小さい試料については、GPは密度化するもののTB 0.2 0.6 よりも乱れの程度は小さいと判断された。 N値から想定： 0.19程度強度小 0.4 一方で、Fcが大きい地盤においては、採取試料の 0.1 0.2 Axial strain DA=5% 構造劣化 0 0 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 eの変化 elab / e insitu 5（左）を見ると、GPは密度・構造面ともに乱れがない。N値5程度の非常に緩い埋立地盤でも、Fc が 0.3 1 料の品質評価と液状化強度曲線を図5に示した。図の液状化強度に影響を与えるほど大きいものでは 0.4 1.2 特にN値10程度のFcの小さい沖積地盤における試向にあった。しかし、これらの品質の違いは図5（右） GP 0.5 1.4 0.8 TB 強度大繰り返し応力比 σ'd/2σ'c ※2 Vs* の変化 Vs*lab / Vs* insitu 構造強化うになった。 10%以下と、TBよりも採取試料の乱れは少ない傾 0.6 2 図2の各地盤から採取した試料の品質は表1のよ 1.3 1.4 1.5 0.1 1 10 100 1000 繰り返し載荷回数, Nc 図5 N値10程度の沖積層から採取した試料の品質評価と液状化強度曲線 Vs*が原地盤よりも大きくなり、構造が強化される方に乱れる傾向があることがわかった。 ※1:基礎地盤コンサルタンツ（株）提供 ※2: Vs*はVsから間隙比の影響を取り除いたもの。 Vs* = Vs/√f(e), f(e) = e-1.3 KIYOTA Lab., Institute of Industrial Science, University of Tokyo 2016