降雨パタ-ンと雨水の不飽和浸透を考慮したしらす斜面の崩壊予知

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650350
• Research Institution: Kagoshima National College of Technology
• Principal Investigator: 岡林 巧 鹿児島工業高等専門学校, 土木工学科, 助教授 (40044630)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前野 祐二 鹿児島工業高等専門学校, 土木工学科, 講師 (20190316) ; 松本 弘巳 鹿児島工業高等専門学校, 一般科目, 教授 (20106115) ; 杉尾 哲 宮崎大学工学部, 土木工学科, 教授 (70069524) ; 平田 登基男 鹿児島工業高等専門学校, 土木工学科, 教授 (40038112)
• Keywords: 降雨パタ-ン / しらす / 火山灰 / 斜面安定 / 不飽和浸透 / サクション / 土質力学 / 有限要素法

Research Abstract

南九州においては、しらす斜面および火山灰斜面で代表される火山噴出物による斜面が広域にわたって分布していることと、鹿児島市の年間の降雨総量はおよそ2500mmにも達し、日本でも有数の多雨地域に属することが相まって、降雨により自然斜面である地山しらす斜面および火山灰斜面の崩壊災害が多発する。この種の斜面崩壊の予知は、南九州特有の降雨パタ-ンと雨水の不飽和浸透を伴うしらす斜面および火山灰斜面の崩壊特性を究明して初めて成し得るものである。本研究により得られた成果の概要を以下に示す。
(1)降雨パタ-ンの違いによる斜面の降雨疲労崩壊機構の解明:降雨パタ-ンと斜面崩壊の関係を数量化理論を用いて判別分類した。(2)降雨パタ-ンの違いによるしらす斜面および火山灰斜面における雨水の不飽和浸透機構の解明:降雨浸透に伴う地山しらすおよび火山灰の不飽和透水係数と体積含水率、サクションと体積含水率の関係を土壌水分計(平成2年度設備備品納入)および既設の不飽和透水試験装置を用いてほぼ明らかにした。(3)大型三軸圧縮試験によるしらすおよび火山灰の土質力学的特性の究明:粗粒土を含む火山噴出物の大型三軸圧縮試験を実施し、自然含水状態における火山噴出物の土質力学的特性を明らかにした。
(4)有限要素法を用いた地山しらす斜面および火山灰斜面における雨水の不飽和浸透解析:(2)の研究成果である地山しらすおよび火山灰の不飽和透水係数と体積含水率、サクションと体積含水率の関係を利用して、有限要素法による雨水の不飽和浸透解析を数例実施し、雨水の不飽和浸透に伴う新たな知見を得た。

Research Products

• [Publications] 岡林 巧: "桜島火山噴出物の大型三軸圧縮試験" 鹿児島工業高等専門学校研究報告. 25. 61-67 (1991)
• [Publications] 杉尾 哲,井上 徹: "不飽和士の透水係数の測定" 宮崎大学工学部研究報告. 36. 59-66 (1990)
• [Publications] 岡林 巧,杉尾 哲,木原 正人,村尾 俊行: "乱さないしらすの不飽和浸透特性" 土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 468-469 (1991)
• [Publications] 岡林 巧,畑中 孝文,杉野 貴洋: "供試験の寸法の違いが三軸圧縮試験に及ぼす影響" 土木学会西部支部研究発表会講演概要集. 478-479 (1991)