JPH0593416A - 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法 - Google Patents

剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法

Info

Publication number
JPH0593416A
JPH0593416A JP16511891A JP16511891A JPH0593416A JP H0593416 A JPH0593416 A JP H0593416A JP 16511891 A JP16511891 A JP 16511891A JP 16511891 A JP16511891 A JP 16511891A JP H0593416 A JPH0593416 A JP H0593416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
shear wave
weight
shearing
water pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16511891A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Taketomi
正憲 武富
Atsushi Namiki
厚 並木
Taro Shirai
太郎 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAKERU GIJUTSU CONSULTANT KK
Original Assignee
TAKERU GIJUTSU CONSULTANT KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAKERU GIJUTSU CONSULTANT KK filed Critical TAKERU GIJUTSU CONSULTANT KK
Priority to JP16511891A priority Critical patent/JPH0593416A/ja
Publication of JPH0593416A publication Critical patent/JPH0593416A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 現位置で比較的容易にかつより正確に液状化
強度を測定するために必要な、地盤に剪断波を与えるこ
とができる簡易型の装置を提供すること、及びこの装置
を用いて、現位置で比較的容易にかつより正確に液状化
強度を測定できる方法を提供すること。 【構成】 剪断波発生部2及びこの剪断波発生部を地盤
に開けた孔内に固定し、かつこの剪断波発生部で発生さ
せた剪断波を地盤に与える固定手段3からなる、剪断波
を地盤に与える装置であって、剪断波発生部内に往復動
し、ストッパーに衝突して剪断波を発生する錘を有す
る。この装置を地盤に開けた孔内に設置し、孔内で地盤
に繰り返し剪断波を与え、地盤内を伝播した剪断波によ
り変化する間隙水圧を測定することにより地盤の液状化
強度を測定する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、剪断波を地盤に与える
装置に関し、さらに詳しくは、地盤に開けたボーリング
孔内で剪断波を繰り返し発生させ、この剪断波を地盤に
伝播させて、地盤に液状化状態を発生させることができ
る装置に関する。さらに本発明は、この装置を用いて剪
断波を与えた地盤の間隙水圧を測定することにより地盤
の液状化強度を現位置で測定することができる方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】地盤の液状化の強度を予想し、これに基
ずいて、耐震性に優れた構造物を建設することは、地震
の多い我が国においては、極めて重要なことである。
【0003】従来の地盤の液状化の強度の評価法には、
大きく別けて2種類あり、現位置試験法と室内試験法が
ある。現位置試験法には、標準貫入試験法、杭の振動
(サンドコンパクションパイル)を利用する方法、発破
による方法及びピエゾメータープローブを用いる方法等
がある。
【0004】具体的には、標準貫入試験法は、実際の地
震で液状化した地点及び液状化しなかった地点におい
て、標準貫入試験により求めたN値を比較するか、また
は室内試験で得られる液状化強度とN値を対応させるこ
とにより、液状化予想を行う方法である。杭の振動を利
用する方法は、サンドコンパクションパイルの施工時や
杭の振動打込時に、その周辺の地盤に生じる加速度と間
隙水圧とを測定し、その結果から、液状化のし易さを求
める方法である。発破による方法は、地中で火薬を爆破
させ、発破点から一定距離の円周上における地盤の平均
沈下量および過剰間隙水圧を測定し、その結果から液状
化のし易さを求める方法である。ピエゾメータープロー
ブを用いる方法は、ピエゾメータープローブによって求
められる貫入抵抗と静的な過剰間隙水圧の関係から、液
状化のし易さを求める方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】標準貫入試験法及びピ
エゾメータープローブを用いる方法は、比較的容易に行
うことができる。しかし、これらの方法は、直接、地盤
の液状化強度を測定するものではなく、これら試験法か
ら得られた結果から、経験により間接的に液状化強度を
求めるものであって、信頼性に疑問もある。その点、杭
の振動を利用する方法及び発破による方法は、直接液状
化強度を求めることができる。しかし、これらの方法
は、実験の規模が大きくなり、実施に際しては多大のコ
ストがかかるという問題がある。
【0006】一方、室内試験法は、現場から地盤の不攪
乱試料を採取し、この試料に対してて試験室において繰
り返し三軸試験を行うものである。従って、不攪乱試料
さえ入手できれば、より正確な液状化強度の算出が可能
である。しかし、実際には不攪乱試料を採取することが
必ずしも容易ではなく、また、攪乱された試料では実際
の液状化強度を求めることはできない。
【0007】そこで、本発明の目的は、現位置で比較的
容易にかつより正確に液状化強度を測定するために必要
な、地盤に剪断波を与えることができる簡易型の装置を
提供することにある。
【0008】さらに、本発明の目的は、上記装置を用い
て、現位置で比較的容易にかつより正確に液状化強度を
測定できる方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、剪断波発生部
及び該剪断波発生部を地盤に開けた孔内に固定し、かつ
該剪断波発生部で発生させた剪断波を地盤に伝える固定
手段からなる、剪断波を地盤に与える装置(以下、剪断
波発生装置という)であって、前記剪断波発生部は、往
復動し、ストッパーに衝突することにより剪断波を発生
させる錘、該錘を往復動させる駆動手段、並びに前記錘
及び駆動手段を収納し、内部に前記ストッパーを設け、
かつ前記錘の往復動により発生した剪断波を地盤孔の内
壁に伝えるための容器とからなり、前記固定手段は、対
向する一対の支持板及び該支持板の間を架橋し、かつ該
支持板の間隔を変動させることが可能な少なくとも2つ
の支柱手段とからなり、前記支持板のいずれか一方に前
記剪断波発生部の容器が固定されていることを特徴とす
る前記装置に関する。
【0010】さらに本発明は、地盤に開けた孔内に設置
した上記剪断波発生装置から地盤に剪断波を繰り返し与
え、地盤内を伝播した剪断波により変化する間隙水圧
を、前記孔と同一の孔内に上記装置から一定距離に設置
した間隙水圧計により測定することを特徴とする地盤の
液状化強度の測定方法に関する。
【0011】以下本発明について詳細に説明する。
【0012】本発明の1態様である剪断波発生装置1
は、図1に示すように、剪断波発生部2及び該剪断波発
生部2を地盤に開けた孔内に固定し、かつ該剪断波発生
部2で発生させた剪断波を地盤に伝える固定手段3から
なる。尚、図中4は剪断波発生部2の電源であり、5は
固定手段3を稼働させるための源である。
【0013】剪断波発生部1は、図1のA−A’拡大部
分断面図である図2に示すように、内部が中空の容器1
1からなり、該容器11の内部は、2つのストッパー1
2及び13で3分割されている。錘14は、上下面に上
下方向に延在させた2本の軸15を有する。ストッパー
12及び13の中心部には、この軸15が貫通できる大
きさの孔16がある。ストッパー12及び13の間の部
屋の長さは、錘14が上下動できるように、錘14の長
さより大きく、錘14は、ストッパー12及び13の孔
16を軸15が貫通するように、ストッパー12及び1
3の間の部屋にセットさる。
【0014】容器11のストッパー12及び13で仕切
られた端の部屋の少なくとも一方に、錘14を往復動さ
せる駆動手段として電磁石17を収納する。これは、電
磁プランジャーの原理を利用して、電磁石17で、錘1
4の上下面に上下方向に延在させた軸15に磁力を加え
ることで、錘14を往復動させる。上下に往復動する錘
14を、ストッパー12及び13に衝突させることによ
り剪断波を発生させる。容器11は、錘14が往復動し
てストッパー12及び13に衝突するとこにより発生し
た剪断波を後述の支持板30に伝える。
【0015】本発明の剪断波発生装置の別の態様を図3
に示す。さらに、剪断波発生部1を図3のB−B’拡大
部分断面図である図4及び図4のC−C’断面図である
図5を用いて説明する。
【0016】容器18は内部が中空であり、上壁には、
後述の錘19を回転動させる駆動手段であるモーター2
0が埋め込まれ、下壁の内側中心部には錘19の軸21
を支持する軸受22が有る。容器18の内部には、回転
往復動する円板状の錘19がこの錘19を回転動させる
駆動手段であるモーター20と錘19の上下面の中心に
設けた2本の軸21の一方を介して連結され、軸21の
他方は軸受22に支持されている。錘19は上面又は下
面の円周付近に突起23を有する。また容器18の内面
には、突起23と衝突するようにストッパー24が設け
られる。ストッパー24は、1つ又は2つ設けることが
できる。錘19が回転することにより突起23がストッ
パー24に衝突して剪断波を発生する。この剪断波は、
ストッパー24から容器18と一体に成形された支持板
30を介して地盤に伝えられる。
【0017】一方、固定手段2は、対向する一対の支持
板30と支持板31の間を架橋し、かつ該支持板30及
び31の間隔を自由に変動させることが可能な少なくと
も2つの支柱手段32とからなる。そして、支持板30
又は31のいずれか一方に前記剪断波発生部1の容器1
1または18が固定される。支柱手段32としては、公
知の油圧ポンプや空気圧ポンプ式のジャッキ等を用いる
ことができる。また、容器11または18とこの容器1
1または18を固定した支持板30又は31とは、一体
に成形したものでも、両者を接着したものであってもよ
い。
【0018】本発明の液状化強度の測定方法は、上記の
剪断波発生装置を用いて地盤の孔内で地盤に剪断波を繰
り返し与え、それにより変化する地盤内の間隙水圧を、
同様に地盤の孔内に設置した間隙水圧計により測定する
ことにより求められる。この方法を図6に従って説明す
る。
【0019】剪断波発生装置1及び間隙水圧計6、さら
に必要により加速度計7を地盤10に開けた孔9内に設
置する。剪断波発生装置1と間隙水圧計6及び加速度計
7とは一定の距離を置いて設置する。次いで、剪断波発
生装置1を用いて地盤10に剪断波を繰り返し与え、地
盤内を伝播した剪断波により変化する間隙水圧を間隙水
圧計6により測定する。また、同時に加速度計7によ
り、剪断波による加速度を求める。但し、加速度は同時
に測定する必要はなく、予め測定しておくこともでき
る。
【0020】このようにして測定した間隙水圧の変化か
ら、累積損傷度法を用いて、以下のようにして地盤の液
状化強度を求める。用いるパラメーターは以下の通りで
ある。 τ0 :剪断波発生装置1から発生する剪断応力 τd :間隙水圧測定位置の剪断応力 x :測定された加速度 Δu:測定された過剰間隙水圧 L :剪断波発生装置1と間隙水圧計6との距離
【0021】1.過剰間隙水圧Δu及び加速度xを測定
する。 2.剪断波発生装置1の錘の質量、剪断波発生部2を固
定する支持板30の面積、錘14又は19の駆動のため
に与えた電流から、剪断波発生装置1から発生する剪断
応力τ01を求める。 3.2で求めた剪断応力τ01、予め決めてあるL及び1
で測定したxから、間隙水圧測定位置での剪断応力τd1
を求める。 4.1波の剪断波による応力τd と過剰間隙水圧の変化
量Δuとは、図7に示すような関係があるので、3で求
めたτd1と1で測定したΔu1 との関係を同様にして求
め、τd11波当たりのΔu1 を求める。
【0022】5.τd11波当たりの累積損傷度をDn=1
td1 =Δu1 /δv'とする。但し、δv'は間隙水圧測定
地点の有効応力である。 6.τ0 を変化させて、1〜4の操作を繰り返し行い、
τ02、τ03における過剰間隙水圧Δu2 、Δu3 及び加
速度x2 、x3 を測定し、同様にしてDn=1 td2 =Δu
2 /δv'及びDn=1 td3 =Δu3 /δv'を求める。これ
らから、液状化に必要な繰り返し回数(N値)N=δv'
/Δu123 を求める。 7.応力比RL =τd123/δv'を縦軸にし、6で求めた
N=δv'/Δu123 を横軸にして図8に示すような関係
を求め、この結果から地盤の液状化強度を求めることが
できる。
【0023】
【発明の効果】本発明の剪断波発生装置を用いれば、現
位置で比較的容易にかつより正確に液状化強度を測定す
るために必要な、剪断波を地盤に与えることができる。
【0024】さらに、本発明の方法によれば、現位置で
比較的容易にかつより正確に液状化強度を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1態様である剪断波発生装置の斜視図
である。
【図2】図1の装置のA−A’拡大部分断面図である。
【図3】本発明の1態様である剪断波発生装置の斜視図
である。
【図4】図3の装置のB−B’拡大部分断面図である。
【図5】図4の装置のC−C’断面図である。
【図6】本発明の液状化強度測定方法の説明図である。
【図7】剪断波応力τd1と過剰間隙水圧Δu1 との関係
を示す図である。
【図8】液状化強度を求めるに必要な応力比RL =τ
d123/δv'とN=δv'/Δu123 との関係を示す図であ
る。
【記号の説明】
1:剪断波発生装置 2:剪断波発生部 3:固定手段 4:剪断波発生部2の電源 5:固定手段3を稼働させるための源 6:間隙水圧計 7:加速度計 8:記録装置 9:地盤に開けた孔 10:地盤 11、18:容器 12、13、24:ストッパー 14、19:錘 15、21:軸 16:孔 17:電磁石17 23:突起 30、31:支持板 32:支持手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 剪断波発生部及び該剪断波発生部を地盤
    に開けた孔内に固定し、かつ該剪断波発生部で発生させ
    た剪断波を地盤に伝える固定手段からなる、剪断波を地
    盤に与える装置であって、前記剪断波発生部は、往復動
    し、ストッパーに衝突することにより剪断波を発生させ
    る錘、該錘を往復動させる駆動手段、並びに前記錘及び
    駆動手段を収納し、内部に前記ストッパーを設け、かつ
    前記錘の往復動により発生した剪断波を地盤孔の内壁に
    伝えるための容器とからなり、前記固定手段は、対向す
    る一対の支持板及び該支持板の間を架橋し、かつ該支持
    板の間隔を変動させることが可能な少なくとも2つの支
    柱手段とからなり、前記支持板のいずれか一方に前記剪
    断波発生部の容器が固定されていることを特徴とする前
    記装置。
  2. 【請求項2】 地盤に開けた孔内に設置した請求項1記
    載の装置から地盤に剪断波を繰り返し与え、地盤内を伝
    播した剪断波により変化する間隙水圧を、前記孔と同一
    の孔内に上記装置から一定距離に設置した間隙水圧計に
    より測定することを特徴とする地盤の液状化強度の測定
    方法。
JP16511891A 1991-06-10 1991-06-10 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法 Pending JPH0593416A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16511891A JPH0593416A (ja) 1991-06-10 1991-06-10 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16511891A JPH0593416A (ja) 1991-06-10 1991-06-10 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0593416A true JPH0593416A (ja) 1993-04-16

Family

ID=15806258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16511891A Pending JPH0593416A (ja) 1991-06-10 1991-06-10 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0593416A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907295A (zh) * 2017-10-23 2018-04-13 中国地质大学(武汉) 一种远程控制循环模拟海啸对土坡作用的土工离心机箱
JP2018188887A (ja) * 2017-05-09 2018-11-29 国立大学法人 東京大学 液状化強度比の推定方法
US10195005B2 (en) 2014-03-06 2019-02-05 Tepe Munhygienprodukter Ab Interdental cleaner
CN116211352A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 西安交通大学 一种头戴式经颅超声脑组织弹性成像装置及成像方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10195005B2 (en) 2014-03-06 2019-02-05 Tepe Munhygienprodukter Ab Interdental cleaner
JP2018188887A (ja) * 2017-05-09 2018-11-29 国立大学法人 東京大学 液状化強度比の推定方法
CN107907295A (zh) * 2017-10-23 2018-04-13 中国地质大学(武汉) 一种远程控制循环模拟海啸对土坡作用的土工离心机箱
CN116211352A (zh) * 2023-03-10 2023-06-06 西安交通大学 一种头戴式经颅超声脑组织弹性成像装置及成像方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Holeyman Keynote lecture: Technology of pile dynamic testing
Ghosh et al. An efficient tool for measuring shear wave velocity in the centrifuge
Lee et al. Evolution of the shear wave velocity during shaking modeled in centrifuge shaking table tests
US5090485A (en) Pile driving using a hydraulic actuator
Kim et al. Torsional motion monitoring system for small-strain (10− 5 to 10− 3%) soil testing
US5229552A (en) Method and apparatus for the downhole measurement of elastic rock properties
US6244102B1 (en) Method and system for examination and optimal compaction of soil enbankments
Stokoe et al. Dynamic response of embedded machine foundations
US7357030B2 (en) Apparatus and methods for determining at least one characteristic of a proximate environment
US7650962B2 (en) Rotary actuated seismic source and methods for continuous direct-push downhole seismic testing
Alarcon et al. A new apparatus for investigating the stress-strain characteristics of sands
JPH0593416A (ja) 剪断波を地盤に与える装置及び液状化強度の測定方法
Svinkin Predicting soil and structure vibrations from impact machines
Chong et al. Rock mass dynamic test apparatus for estimating the strain-dependent dynamic properties of jointed rock masses
US3499320A (en) Method and apparatus for measuring the load deformation characteristics of soil by prestressing and then deforming
CN114112273A (zh) 一种桩土系统室内模型及其横向振动实验模态分析测试系统
Beijer Lundberg et al. On the modelling of piles in sand in the small geotechnical centrifuge
JPS6336131A (ja) 大型三軸セルを用いたs波速度の測定方法および測定装置
Kana et al. Development of a scale model for the dynamic interaction of a pile in clay
Fu Application of piezoelectric sensors in soil property determination
Karl et al. Measurement of material damping with bender elements in triaxial cell
Schmid Driving resistance and bearing capacity of vibro-driven model piles
CN117629873A (zh) 一种土体共振柱试验装置
Scott Centrifuge studies of cyclic lateral load-displacement behavior of single piles
Uno et al. A new method for estimating the bearing capacity of a cast-in-place pile