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斜面崩壊土砂移動を予測するための流体力学的解析手法に基づく大変形解析

Research Project

Project/Area Number 16686030
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

沢田 和秀  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教授 (30273121)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2004: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
Keywords大変形解析 / CIP法 / ステレオ写真 / 斜面崩壊 / CIP手法 / 土砂流動 / ステレオ写真測量 / 室内試験
Research Abstract

待ち受け壁が土砂流動により受ける土圧を詳細に計測できる室内試験を行った。土砂流動試験装置は昨年度作成した室内試験装置を用いた。土砂流動室内試験では、土圧・変形計測のため、データロガーおよび各種センサーを使用し、変形・速度・土砂衝突衝撃などを詳細に計測した。斜面崩壊に伴う防御工への衝撃圧算定手法としての位置づけを明確にするために、斜面の傾斜角、地盤材料の変化をパラメータとした模型実験を実施した。系統だったこれらの模型実験を数値シミュレーションで再現した。その結果、ある程度の大きさまでの粒径の材料は、土砂の形状・衝撃力ともに表現できたが、粒径が大きくなると衝撃力は概ね表現できたが、流動形状は表現できないことが分かった。このことから、解析手法の材料に対する適用範囲が限定された。CIP解析については、摩擦性粒状材料と粘性流体の両者の性質を数値パラメータにより設定し、種々の土砂に適用できるようデータを蓄積した。しかし、この問題についてはいまだ目標には至っていない。今後もこの問題について検討を続ける。また、検証実験として、過去に実際に起こった斜面崩壊事例をシミュレートし、実現象データとの比較を行った。これにより解析プログラムの精度がさらに向上した。また、地盤材料と剛体の相互作用問題について、解析プログラムの改良を行ったが、検証の方法がないため、それについては研究を継続している。
危険斜面の形状把握のために、デジタルステレオ写真3次元形状解析システムを開発した。斜面のデジタル写真を違う2方向以上から撮影し、数値解析することで、斜面の3D絶対値がすぐに得られる。得られたデジタルデータを用いて、数値解析を行い危険斜面に対する最適な防災設備や補修方法を検討し提案できる。本研究では、実斜面での検証はできなかったが、得られた3次元モデル斜面形状から、その性能は実用に利用できるレベルになったと考えられる。
地盤の大変形解析プログラムとデジタルステレオ写真3次元形状解析システムにより、危険斜面が崩壊したときの、流動範囲とその衝撃力が概ね予測できるようになった。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] CIP法による地盤材料の大変形解析2006

    • Author(s)
      森口周二, 八嶋厚, 沢田和秀
    • Journal Title

      第55回理論応用力学講演会概要集

      Pages: 153-154

    • NAID

      130005020547

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical simulation of flow failure of Geomaterials based on fluid dynamics2005

    • Author(s)
      S.Moriguchi, A.Yashima, K.Sawada, R.Uzuoka, M.Ito
    • Journal Title

      Soils and Foundations, Special issues on TWS-Athens Vol.45,No.2

      Pages: 155-166

    • NAID

      120006339912

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 地盤材料特性を活かした落石・土砂差防壁に関する実大規模実験2005

    • Author(s)
      森口周二, 他
    • Journal Title

      第14回調査・設計・施工技術報告会発表論文集

      Pages: 7-14

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fluid dynamics based analysis and experiments of geomaterial flow2005

    • Author(s)
      K.Sawada, et al.
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Landslide Risk Management (CD-Rom)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Large deformation analysis in Geomechanics using CIP method2004

    • Author(s)
      K.Sawada, S.Moriguchi, A.Yashima, F.Zhang, R.Uzuoka
    • Journal Title

      JSME International Journal, Fluids and Thermal Engineering, Special Issue on CIP, Series B Vol.47, No.4

      Pages: 735-743

    • NAID

      110004826642

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical Simulation of Tsukidate Large-Scale Landslide Using the CIP Method2004

    • Author(s)
      S.Moriguchi, K.Sawada, A.Yashima, R.Uzuoka, M.Ito
    • Journal Title

      COMPUTATIONAL MECHANICS, WCCM VI in conjunction with APCOM'04 ISBM7-894 94-512-9(CD-ROM)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurement of basic friction angle of rock surface using boring core2004

    • Author(s)
      M.Yamaguchi, A.Yashima, K.Sawada, T.Sumi
    • Journal Title

      Proc.of the ISRM International symposium 3^<rd> ARMS Vol.2

      Pages: 995-998

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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