2005/12/12 出題分
(1)はじめに全応力に関して、最大・最小主応力を求める。これより、間隙水圧を差し引いて有効主応力をそれぞれ求める。
全応力および主応力に関する破壊のモール円下図に描く。
破壊包絡線は、正規圧密粘土なので原点を通る直線で示した。
(2)図のモール円の中心とモール円の半径から、破壊包絡線の傾きを計算し、
全応力に関するせん断抵抗角φcuと有効応力に関するせん断抵抗角φ'を求めた。上式は、モール円の中心と原点との距離(σ1+σ3)/2、およびモール円の半径(σ1-σ3)/2との幾何学的な関係から容易に理解できる。
なお、Skemptonの間隙圧係数Afを1.0と仮定した関係式
sinφcu≒(1/2)sinφ'
より推定した解答が多く見られたが、この仮定はすべての粘土に必ず当てはまるとは限らないことに注意しなければならない。いわゆる公式ではなく、あくまでも事例のひとつにすぎないのである。
実際には粘土の種類や履歴条件で様々な値をとり(p.119 表5.2)、あらかじめ与えられる物理量ではなく、間隙水圧を測定した結果得られる係数なのである。
ちなみに今回の例題では、Af=uw/(σ1-σ3)=110/80=1.38