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体積圧縮係数mvの求め方は?1分でわかる意味、圧縮指数、圧密係数cvの求め方は?

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体積圧縮係数mvの求め方は「mv=εv/Δp」です。εvは土の体積ひずみ、Δpは増加圧力です。また、体積ひずみは間隙率の変化量Δnともいえるので「mv=εv/Δp=Δn/Δp」とできます。さらに、間隙率nを間隙比eで表すとΔn=Δe/(1+e1)なので「mv=εv/Δp=Δn/Δp={Δe/(1+e1)}/Δp=av/(1+e1)」のように変形できます。今回は体積圧縮係数mvの求め方と意味、圧縮指数、圧密係数cvの求め方について説明します。体積圧縮係数、圧縮指数、圧密係数cvの詳細は下記が参考になります。

体積圧縮係数mvとは?1分でわかる意味、計算式、圧縮係数との違いは?

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圧密係数cvとは?1分でわかる意味、透水係数、体積圧縮係数との関係、cvの求め方は?

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体積圧縮係数mvの求め方は?

体積圧縮係数mvの求め方を下記に示します。下式の通り、体積圧縮係数は増加圧力Δpに対する体積ひずみεvの比率です。


体積圧縮係数mvの求め方1


上式の通り、体積圧縮係数の単位は「㎡/kN(圧力の逆数の単位)」です。

体積圧縮係数の単位は?1分でわかる意味、求め方、圧縮係数の単位は?


体積ひずみは間隙率の変化量Δnと同じことです。※間隙率は全体の体積に対する間隙部分の体積の比率。n=Vv/Vなので、全体の体積Vに対する間隙の体積の変化量ΔVvは間隙率の変化量であり、体積ひずみと同様の式となる(εv=Δn=ΔVv/V)。


体積圧縮係数mvの求め方2


さらに、間隙率nを間隙比eで表すとn=e/(1+e)なので


体積圧縮係数mvの求め方3


が得られます。e1は初期状態の間隙比です。


また、Δe/Δp=avと定義されるので


体積圧縮係数mvの求め方4


となります。体積圧縮係数、圧縮係数の詳細は下記が参考になります。

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圧縮指数の求め方は?

圧縮指数Ccの求め方は下記の通りです。圧縮指数は縦軸に間隙比、横軸に増加圧力を対数目盛でとった場合における、直線の傾きです。


圧縮指数Cc


e1、e2は間隙比、p1、p2は土被り圧です。なお横軸は対数目盛です。圧縮指数の詳細は下記が参考になります。

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圧密係数cvの求め方は?

圧密係数cvは下式のように定義されます。下式は一次元圧密の基礎方程式から得られます。なお、圧密係数の単位はcm2/dなどを用います。kは透水係数、mvは体積圧縮係数、γwは水の単位体積重量です。


圧密係数cvの求め方1


また、圧密試験の結果から圧密係数を求める場合、√t法、曲線定規法などがあります。H'は試験体の平均高さ(試験初期および圧密終了後の高さの平均値)、t90は圧密度90%に対応する時間、t50は圧密度50%に対応する時間です。

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圧密係数cvの求め方2


一次元圧密の基礎方程式の詳細、導出方法は下記が参考になります。

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まとめ

今回は体積圧縮係数mvの求め方について説明しました。体積圧縮係数mvの求め方は「εv/Δp」です。また、εv/Δpを変形して「Δn/Δp」や「av/(1+e1)」などが算定できます。体積圧縮係数mv、圧縮指数、圧縮係数の詳細は下記が参考になります。

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