圧密、有効土被り圧と先行圧密圧力の関係

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圧密

・圧密：圧縮力を受けたとき、ゆっくりと変形する現象。土が内部間隙水の排出を伴いながら徐々に圧縮していく状態をいう。

・圧密係数は、粘土の圧密速度を支配する土質係数をいい、体積圧縮係数と透水係数により定義される。

・体積圧縮係数：土が圧密によってどれほど収縮するか。体積圧縮係数が大きい土は、圧密による地盤沈下量が大きく、体積圧縮係数が小さければ、圧密による地盤沈下量は小さい。体積圧縮係数は、弾性係数の逆数である。

・弾性係数：材料の固さを表す指標。弾性係数が大きいほど部材は固く、逆に弾性係数が低いほど部材は柔らかいことを表す。

・透水係数：土中の水の流れやすさを示し、この値が大きければ水を通しやすく、反対に小さければ水を通しにくいことを示す。透水係数の変動範囲は目安として、一般に粘土は不透水、砂・礫は透水と言ってよい。

・圧密降伏応力：粘土が弾性的(可逆的)な圧密挙動を示す範囲から、塑逆的(非可逆的)な圧密挙動を示す範囲に移行する境界の応力。

→ある程度までの応力だと弾性変形、それよりも大きい応力がかかると変形が急激に進む。この時の応力。

・可逆的：別の状態に変化したものを元の状態に戻すことができる性質のこと。

・有効土被り圧の大きさをPo、先行圧密圧力をPcとする。

・土被り圧：ある面に作用する、ある面より上にある土あるいは岩の全重量によって生じる応力。通常は鉛直応力を意味する。

・先行圧密圧力：土が過去に受けた圧密圧力。
①Po＞Pc：現在、圧密が進行中。圧密の進行とともにPcが増加し、Po=Pcとなり圧密終了。
②Po＝Pc：正規圧密粘土。
③Po＜Pc：過圧密粘土。過去に現在より大きな土被り圧を受けたことがある粘土。それ以上圧密されない。

・一次圧密：過剰間隙水圧が消散する過程を表し、実務的には熱伝導型圧密方程式の解に伴う圧密度100%までに対応する部分をいう。飽和粘土のような透水性の低い土が荷重を受けると、内部の間隙水が長時間かけてゆっくりと排水しながら体積が減少していく現象｡

・二次圧密：一次圧密の後に起こる圧密｡間隙水の排出が終わってから起こるものと考えられている｡

・間隙水圧：間隙水による圧力。
・過剰間隙水圧：排水された分の間隙水圧。
・消散：消えてなくなること。散らしてなくすこと。

・圧密度：粘土質土壌に荷重を加えたときの圧密の進行度合いを表す指数で、圧密率ともいう。
※圧密度100％は過剰間隙水圧がなくなった状態。

※記事が完成次第、随時追加致します。