異方透水性の発現メカニズムと異方浸透流特性に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09876061
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 内田 一徳 神戸大学, 農学部, 教授 (80111946)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪口 秀 神戸大学, 農学部, 助手 (10235145)
• Keywords: 異方透水性 / 浸透流 / 透水楕円 / 一次元拘束流れ / 誘導動水勾配

Research Abstract

地盤や土構造物は一般的に力学的・水理学的に異方性を有する。土の中の水の流れに関しても方向によって透水係数が異なることが知られている。このような地盤や土構造物中に浸透流が生ずると特異な流れを起こし流量や安定性に大きな影響を及ぼすことが知られている。
まず、土の異方性がダムや地盤中の浸透流にどのような影響を及ぼすかについて数値解析的に考察した。そして、異方性の値が大きくなると、流量の増大、浸潤線・浸出点の上昇、等ポテンシャル線の広がり、浸透破壊に対する安定性の低下が起こることを明らかにした。また、三角形地盤のような特殊な地盤では安定性の増加が認められた。地盤中の異方浸透流特性は浸透領域の形状、境界条件によって著しく影響されることがわかった。
次に、二次元異方性土に関して透水試験における供試体中の浸透流特性すなわち異方透水性の発現メカニズムを数値解析的に明らかにした。そして、圧力型の透水試験における透水楕円の形状、誘導動水勾配の発生と挙動について第33回地盤工学研究発表会にて論文発表した。
地盤の異方透水特性や異方性発現メカニズムは数値解析的には次第に明らかになってきたが実際の地盤においてそのような現象が起こるかどうかについて検証する必要がある。
現在、新たに試作した異方透水試験装置を用いて、理論的考察や数値解析結果から得られた一次元拘束流れの概念、流線方向の透水係数、誘導動水勾配が実際に存在するのかどうかについて実験的に考察を行っているところである。

Research Products

• [Publications] 田中 勉: "異方透水性材料の透水試験-透水楕円と流れの特性-" 第33回地盤工学研究発表会平成10年度発表講演集. 1797-1798 (1998)
• [Publications] Tsutomu TANAKA: "Characteristic Seepage Flow through a Test specimen of an Anisotropic Poraus Media-Ellipse of Coefficient of permeability and induced hydraulic gradient-" Treaties in honor of Professor Takashi Hasegawa. (印刷中).