山地用貫入試験器の開発(IV) : 応力波形の解析による土の機械インピーダンスの測定

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タイトル別名
  • Development of Pentration Test Aparatus for Mountain Slope (IV) : A Measurement of Mechanical Impedance of Soil by Analyzing Stress Waves
  • 山地用貫入試験機の開発-4-応力波形の解析による土の機械インピーダンスの測定
  • サンチヨウ カンニュウ シケンキ ノ カイハツ 4 オウリョク ハケイ ノ カ

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説明

従来の山地用貫入試験機によって得られる地盤の情報は,n値のみであった.これに対 し,本論文では, ロッド内を伝ぱする縦波を観測し, ロッドと土との境界面での反射係数αを求め, ある場所の任意の深さの土の機械インピーダンスZ_m=ρ･cを精度よく測定する方法を検討した. 土の機械インピーダンスを精度よく測定するためには,できるだけ土のZ_mに近い材質のロッドおよびハンマーを用いる必要がある. このため,鉄(従来の貫入試験機で用いられているロッドおよびハンマーの材料, ρ･c=4.02×10^7 N･s/m),アルミニウム合金 (5052, ρ･c=1.37×10^7 N･s/m),マグネシウム合金(AZ 31, ρ･C=9.03×10^6 N･s/m),アクリル樹脂(PMMA, ρ･c=1.93×10^6 N･s/m)の4種類のロッドおよびハンマーを用 いて実験的に検討した.この結果,鉄の機械インピーダンスは,土のZ_m=ρ･cよりも2桁大きく,また, アクリル樹脂は,内部損失が大きいため,土のZ_mを糖度よく求めることが不可能と判明した.したがって,土のZ_mよりも1桁大きなZ_mもつマグネシウム合金(AZ 31)が内部損失も小さく,土のZ_mを精度よく求めるには, アルミニウム合金(5052)よりも有利であると判断した.マグネシウム合金ロッドおよびハンマーを用いることにより,土のZ_m=ρ･cを精度よく測定できることを示し,山地の不攪乱土の物理量ρ･cの測定が可能となった.

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