| 忠別ダムは、石狩川水系忠別川に建設中である建設省直轄の多目的ダムである。ダムサイト河床部には、忠別川のたび重なる氾濫で堆積した砂礫により、広大な面積を有する平坦地(氾濫原)が形成されており、その幅は600m、ダム軸での最大深さは30m以上にも達する。堤体は重力式コンクリートとゾーン型フィルの複合タイプで調査設計中であり、フィル部は直接河床砂礫上に築造する砂礫基礎型ダムであることから、砂礫部の物性値を正しく評価し、それを踏まえた上で設計を行うことが必要となる。河床砂礫層は堆積した年代を異にする上下2層で構成されており、下部の砂礫層は第四紀更新世(約1~2万年前)、一方上部の砂礫層は完新世(数千年前)にそれぞれ堆積したと考えられる。これまでの調査から、両砂礫層の固結度はかなり高いことがわかっており、特に下部砂礫層については堆積した年代および上載荷重などから非常に良く締まっている。しかしながら、河床砂礫を基礎とするフィル堤体の地震時の挙動、コンクリート堤体との接合部の安全性、および砂礫層内に設ける地下連続壁に働く応力を検討するためには、両砂礫層の正確な物性値を得る必要があった。一般に地盤の力学特性は、対象とする地盤から採取した試料を用いて室内試験によって求めるが、試料は採取方法によっては、その過程で乱されてしまい、再び原位置の密度に締固めたとしても、地盤の正確な力学特性を評価することは難しくなる。特に動的性状におけるこれまでの数々の研究によると、凍結サンプリング法による不攪乱試料の強度と再構成した攪乱試料の強度には大きな違いがみられ、再調整試料を用いた試験結果では現位置の動的強度・変形特性を正確に評価できないことが指摘されており、その性状を正確に把握するためには不攪乱試料が必要となる。近年、特に重要構造物に関して、砂および砂礫地盤の強度特性を精度良く求めようとする場合、凍結サンプリング法が適用されてきている。凍結サンプリング法とは、予め凍結させた地盤からコアリングにより試料を採取する方法であり、良質な不攪乱試料を得ることができる。当事務所ではこれらのことから、砂礫層の原位置における正確な土質性状を把握するための室内試験用試料の採取方法として、凍結サンプリング法を採用した。砂礫層の最大粒径などから、直径30㎝高さ60㎝の供試体による試験が必要であると考え、凍結地盤から内径30㎝の大口径ボーリングにより計24本の試料を採取し、大型三軸試験機による静的強度試験、動的強度試験、動的変形試験および透水試験を行ったのでここに報告する。 |
