氏名　テレケシ　ガーボル
学位の種類　博士（工学）
学位記番号　博甲第63号
学位授与の日付　平成4年3月25日
学位論文の題目　STUDY ON DYNAMIC CHARACTERISTICS OF REINFORCED EMBANKMENTS BY SHAKING TABLE MODEL TESTS（振動模型実験による補強盛土の動的特性に関する研究）
論文審査委員
　主査　教授　小川　正二
　副査　教授　清水　敬二
　副査　教授　早川　典生
　副査　助教授　丸山　久一
　副査　助教授　杉本　光隆

• 論文目次
• 論文要旨

［平成3（1991）年度博士論文題名一覧］ ［博士論文題名一覧］に戻る．

TABLE OF CONTETS
CHAPTER1.INTRODUCTTON
1.1　Brief history of earth reinforement
1.1.1　Natural reinforcing materials
1.1.2　Steel as a reinforcing material
1.1.2.1　The "Terre Armee" Method
1.1.2.2　Anchored Earth
1.1.2.3　Soil Nailing
1.1.2.4　Lateral Earth Support System
1.1.2.5　New Australian Tunnelling Method
1.1.2.6　Reticulated Root Piles
1.1.2.7　Other steel materials
1.1.3　Soil reinforcement with polymeric materials
1.1.3.1　Geotextiles
1.1.3.2　Geonets
1.1.3.3　Geogrids
1.1.3.4　TEXOL
1.1.4　Oher soil improvement methods
1.1.4.1　Compaction of soils
1.1.4.2　Mechanical stabilization
1.1.4.3　Cement stabilization
1.1.4.4　Lime stabilization
1.1.4.5　Bituminous soil stabilization
1.1.4.6　Miscellaneous soil improvement methods
1.1.4.7　Deep mixing methods
1.1.4.8　Soil improvement by precompression
1.1.4.8.1　Precompression without drains
1.1.4.8.2　Precompression with vertical drains
1.1.4.8.3　Precompressing by electro-osmosis
1.1.4.9　Grouting of soils
1.1.4.10　Thermal stabilization
1.1.4.10.1　Stabilization by heating
1.1.4.10.2　Stabilization by freezing
1.1.5　Choosing the appropriate method for soil improvement
1.2　The contents of the study
CHAPTER 2. REVIEW OF THE PREVIOUS RESULTS ON DYNAMIC BEHAVIOUR OF EMBANKMENT MODELS USING SHAKING TABLE TESTS
2.1　Ashaking table test on reinforced sand
2.2　Seismic resistance of reinforced embankment by model shaking table tests
2.3　Seismic coefficient in seismic stability analysis of embankment
2.4　Dynamic failure tests on model embankments and numerical simulations of them
2.5　Behaviour of model embakments on shaking table
CHAPTER 3. THE THEORETICAL BACKGROUNDOF THE STUDY
3.1　Classification of reinforced slopes design
3.1.1　Performance criteria
3.1.2　The main principles of design
3.1.2.1　Psudostatic method
3.1.2.2.　Dynamic analysis
3.2　The theoretical design of the shaking bable experiments
3.2.1　The stability of reinforced esrth
3.2.2　The mechanism of reinforcing effect on soil during failure
3.2.3　The "Tensar" type reinforcement anchorage function during failure
3.2.3.1　The mechanism of pull out resistance
3.2.3.2　The outline of the research
3.3　The concept of "Tensar" type reinforced soil test used in this study
3.3.1　The concept of a pull out resistance test （during failure）
3.3.2　The concept of an element test（during failure）
3.3.3　The concept of a vibrated model test
3.4　The law of similarity for reinforced embankment model tests on shaking table
3.4.1　The parameters of the prototype
3.4.2　The parameters of reinforcingmaterials
3.4.3　Law of similarity
3.4.3.1　Law of similarity of filling
3.4.3.2　Law of similarity of reinforced soil
3.4.3.2.1　"Terre armee" type control equations
3.4.3.2.2　"Tensar" type control equations
3.4.3.3　Law of similarity of "Tensar" type reinforced earth structure
3.4.4　The relationship between design method and law of similarity
3.4.4.1　Design conditions
3.4.4.2　The examination of anchorage length
3.4.4.3　The setting of vertical spacing of reinforcing material
3.4.4.4　Adhesion force
3.4.5　Conclusions
CHAPTER 4. INTRODUCTION OF THE MODEL TESTS
4.1　The experimental set up
4.2　Soil parameters using to the experiment
4.3　Parameters of reinforcing material using to the experiment
4.4　The excitaion parameters
4.5　The parameters of the models
4.6　Test results
CHAPTER 5. DISCUSSIONS
5.1　Analysis of the model tests results
5.1.1　Analysis of the vibration characteristics of the models
5.1.2　Analysis of the failure characteristics of the models
5.2　Analysis of the effect of the scale of the models for the dynamic behaviour of the embankments
5.3　Analysis of the effect of slopeangle for the dynamic behaviour of the embankments
5.4　Analysis of the effect of reinforcement for the dynamic behaviour of the embankments
5.5　A comparison of the outcome of this study with other researchers' results
CHAPTER 6. SUMMARY AND CONCLUSIONS
6.1　Conclusions of the study
6.2　Suggestions for further research
ACKNOWLEDGEMENT
REFERENCES
APPENDIX I.
APPENDIX II.

　ジオグリッドを盛土内に水平に敷設して盛土を補強するジオグリッド工法は、用地に制約の多い都市部や急峻な山岳地帯の盛土を対象とした新しい工法である。そのため本工法の地震時安定性については未だ未解決な点が多い。こうした状況をふまえ、本研究では、大型水平2軸振動台上で模型振動実験を行うことにより、ジオグリッドを用いた急勾配法面補強盛土の振動特性・破壊特性を解明することを目的とする。
　第1章では、補強盛土工法を概観するとともに、本研究の背景を述べ、本研究の目的を明らかにしている。
　第2章では、補強盛土工法に関する既往の振動模型実験のまとめを行ない、これまで得られた知見、および、振動模型実験の問題点を明らかにしている。
　第3章では、急勾配法面補強盛土の安定性に関して理論的な検討を詳細に行うとともに、これを基に、慣性力・弾性力・減衰力・自重・補強材力を考慮に入れて、補強盛土の振動模型実験で一般に成立する相似則を導き出している。本相似則はダイレタンシー効果を考慮に入れないもので、次のように考えられるとしている。1）振動特性試験:破壊に至らない小加速度で実験するもので、インターロッキング効果は小さく、本相似則を用いれば、補強土全体の振動特性を定量的に把握できる。2）破壊特性試験:ダイレタンシー効果を考慮しない場合、内的安定条件で卓越する破壊モードは定着部における引抜けである。引抜抵抗を規定する土と補強材の付着破壊応力と土の破壊応力は拘束圧に依存すること、および、地震時に発生する水平方向応力を規定するせん断剛性・減衰比はせん断ひずみに依存することから、本実験より得られる結果は定性的となる。
　第4章では、実験方法について述べている。すなわち、実験供試体については、1）想定して急勾配盛土（高さ6.3m、法面勾配1:0.2）に相似則を適用し、土槽（2m×2m×2m）中に実験供試体を作製した、2）ジオグリッドにはSS-1を使用し、上載圧は鉄球で付与した、
3）裏込め砂部は、粘着力を小さくするため、新潟砂（含水比3.0％）を用い、JIS第1法相当の締固めを行った、としている。また、実験条件については、補強材の有無、法面勾配（1:0.2、1:1.5）、想定破壊モード（補強材の引抜け、破断）、模型スケール（1/6、1/9）、振動波形（正弦波、不規則波=新潟地震相当波）の5つを実験因子として取り上げ、実験供試体の加速度・補強材に発生する力を計測するとしている。
　第5章では、上記実験で得られた、周波数特性曲線、供試体破壊形状、時刻歴加速度波形、時刻歴補強材力波形を基に、ジオグリッドを用い急勾配法面補強盛土の振動特性・破壊特性を解明するとともに、第4章では取り上げた実験因子の振動特性・破壊特性を与える影響を解析・検討している。
　振動特性については、基本モデル（1/6モデル）の共振点は17Hz（実験の構造物に換算すると3.8Hz）付近にあり、基本モデル（1/9モデル）の共振点は20Hz（実際の構造物に換算すると4.4Hz）付近にあること、および、1/6モデルと1/9モデルの加速度応答倍率・周波数特性曲線の傾向がほぼ一致することから、振動特性に関しては本研究で導いた相似則が成立していて定量的評価ができること、無補強盛土の1次振動モードはスウェモードであるのに対し、ジオグリッドを用いた急勾配法面補強盛土の1次振動はロッキングモードであること、等を明らかにしている。
　破壊特性については、地震時におけるジオグリッドを用いた急勾配法面補強盛土の卓越する破壊条件は外的安定条件であって、滑り面はジオグリッド背面近傍となること、地震時における無補強盛土の破壊形状は円弧すべりであること、無補強盛土に比較して補強盛土の耐震効果は顕著であること、等を明らかにしている。
　第6章では、本研究の総括を行なっている。以下、本研究で得られた結論を列記する。
1）補強盛土の振動模型実験で一般に成立する相似則を導いた。本相似則は振動特性については成立する。
2）対象としているジオグリッドを用いた急勾配法面補強盛土の共振周波数は4Hz近傍で、振動モードはロッキングである。
3）地震時におけるジオグリッドを用いた急勾配法面補強盛土の卓越する破壊条件は、外的安定条件である。したがって、既往の盛土設計の考え方が地震時の補強盛土の設計に適用できる。
4）無補強盛土に比較して、補強盛土の耐震効果は顕著である。