粘性土の変形を考慮した浸透特性の計測法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650552
• Research Institution: OKAYAMA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 西垣 誠 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (60112140)
• Keywords: 粘性土 / ベントナイト / FDR / 誘電率 / 飽和浸透特性 / 不飽和浸透特性 / 間隙比 / ヒステリシス

Research Abstract

本研究は,従来ほとんどデータのない粘性土を対象とし,間隙比の変化を考慮した不飽和浸透特性を室内及び原位置で計測する方法の開発を目的とした。特に,不飽和粘土の体積含水率をFDRにより簡便かつ正確に計測する方法を開発し,その適用性を吟味した。
(1)粘性土の飽和透水係数と間隙比の関係の計測
加圧型飽和透水試験の実施により,飽和透水係数の間隙比に対する依存性を明らかにした。ただし,低透水性物質では,測定流量が微量になることから,精度上の問題が生じる場合があることが判明した。
(2)粘性土の浸潤過程と排水過程の水分特性曲線を間隙比を考慮した計測
粘性土の不飽和浸透特性を土柱法と加圧版法により測定した。そこで新たな水分特性曲線の評価法として,間隙比を含めた3要素的な評価法が有効であることがわかった。
(3)FDR水分計測法の粘性土に対する適用性の検討
粘性土供試体の体積含水率を計測する方法として,FDR計測法(Frequency Domain Reflectometry)の適用性の検討を行った。その結果,粘土試料に対してわずかなキャリブレーション曲線のずれが見られたものの,飽和度全般にわたり精度良い局所的な計測が可能で,その有用性が確認できた。しかし,ベントナイトのようなイオンを多く含む試料に対しては,干渉波を検出できず,従来の方法では測定不可能であった,そのため,電極を絶縁物質でコーティングした新しいプローブを開発し,ほぼ全試料に対する体積含水率の測定を可能にした。

Research Products

• [Publications] 西垣 誠: "不飽和土の透水・排水に関する試験方法"地質と調査. 第2号. 3-8 (1997)
• [Publications] 西垣 誠: "誘電率計測法を用いたベントナイト混合土のキャリブレーションに関する一考察"第34回地盤工学研究発表会発表講演集. 217-218 (1999)
• [Publications] 西垣 誠: "複素誘電率計測法を用いたベントナイト混合土のキャリブレーションに関する一考察"第34回地盤工学研究発表会発表講演集. 219-220 (1999)
• [Publications] 西垣 誠: "誘電法を用いた不飽和浸透特性の計測法"日本地下水学会1998年春期講演会講演要旨集. 40-45 (1998)
• [Publications] 西垣 誠: "粘性土の不飽和浸透特性の計測法に関する研究"土木学会第52回年次学術講演会講演概要集. III-A238. 476-477 (1997)
• [Publications] 西垣 誠: "変形を考慮した不飽和浸透特性の計測法に関する研究"第49回土木学会中国支部研究発表会発表講演集. III-10. 277-278 (1997)