フィルダムの地震時における水理的破壊現象に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455194
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Aichi Institute of Technology
• Principal Investigator: 大根 義男 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00064931)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥村 哲夫 愛知工業大学, 工学部, 助教授 (70078913) ; 建部 英博 愛知工業大学, 工学部, 教授 (10064940) ; 成田 国朝 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90064956)
• Keywords: フィルダム / 水理的破壊 / 動水勾配 / 有効拘束応力 / 遠心載荷 / アバットメント形状 / 締固め / 堤体変形

Research Abstract

フィルダムコア材料の水理的破壊に関する浸透実験は、一定密度で初期飽和度を3種類に変化させて締固めて作成した供試体(φ200xh 100mm)の中央部から両端の溝に水平方向に水位差を与えて通水し、有効鉛直応力一定のもとで動水勾配を段階的に変化させて浸透流量の変化を測定し、破壊時の拘束圧と動水勾配の関係を調べた。本実験の結果をまとめると以下のようになる。(1)水理的破壊現象を説明する上で、応力状態の変化を表すパラメータとしては有効鉛直応力が重要な指標となり、破壊時の動水勾配との間に一定の関係が認められる。(2)堤体内の拘束応力がゼロでなくても、極めて低い場合には動水勾配の大きさ如何によっては水理的破壊現象の発生する可能性がある。(3)同一密度において、湿潤側で締固めた供試体の水理的破壊に対する抵抗性は乾燥側で締固めた場合よりも高い。
アバットメント形状の相違と堤体内変形に関する遠心載荷実験では、斜面勾配が異なる3種類の鋼製アバット上に砂質土及び粘性土を用いて堤高30cmの模型を作成し、遠心加速度を40G一定として行った。この結果、(1)堤体材料として砂質土を用いた場合、最大せん断ひずみ分布はアバットメント形状によって異なり、特に凸型アバットでは、勾配変化点および緩斜面上部において大きなひずみが生じ、部分的ではあるが引張りとなる領域も現れる。(2)また粘性土を用いた場合でも、(1)とほぼ同様な結果が得られたが、実験精度の面で改良の必要性が生じた。(3)砂質土堤体に対して行ったFEM解析の結果は実験結果をよく反映しており、定性的傾向を把握する上で有効な手法である。等の知見が得られた。

Research Products

• [Publications] 奥村哲夫: "フィルダムのアバットメント形状と堤体内変形との関連性に関する遠心模型実験" 平成7年度土木学会中部支部研究発表会講演集. 425-426 (1996)
• [Publications] 大根,義男: "コア型ロックフィルダムのハイドロリックフラクチャーリングに関する研究" 愛知工業大学研究報告. 31号. (1996)
• [Publications] 成田国朝: "フィルダムコア材料の水理的破壊現象に関する室内浸透実験" 第31回地盤工学研究発表会講演集. (1996)