1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650490
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
北村 良介 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70111979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 健太郎 鹿児島大学, 工学部, 助手 (40305157)
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| Keywords | 不飽和土 / 間隙モデル / 試作不飽和透水試験装置 / 水分保持曲線 / 不飽和透水係数 / 入力パラメータ / 数値力学モデル / シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究で確立を目指している数値力学モデルとは,不飽和・飽和状態での間隙水,間隙空気の運動を解析するための間隙モデル,有効応力の変化に伴う土粒子骨格の変形を解析するためのマルコフモデル,そして,斜面崩壊や土石流のような土塊の流動を解析するための流動モデルのことである。本年度は,試作した不飽和透水試験装置による不飽和透水試験,土の保水性試験を行い,間隙モデルの検証,間隙モデルを用いた数値実験での入力パラメータの決定方法に重点を置いた研究を進め,次のような成果を得た。
・間隙モデルの入力パラメータは間隙流体の粘性係数,表面張力,直方体要素の高さ,管径と管径の傾きの確率分布である。粘性係数と表面張力は間隙流体の物性から求めた。対数正規分布を仮定した管径の平均と標準偏差は土の粒径加積曲線から求めた。管径の傾きの確率分布は土粒子の接点角分布から求めた。直方体要素の高さは粒径加積曲線から得られるD10から求めた。そして,これらの入力パラメータの具体値を用いた数値実験によって妥当な水分保持曲線を得られることを明らかにした。
・数値実験で得られた不飽和透水係数は不飽和透水試験によって得られたそれらより大きく,このことから不飽和土中の間隙水の移動は間隙水の一部が流れているだけであり,大部分は不飽和土中に保持されていることを明らかにした。
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[Publications] 宮本裕二,城本一義,北村良介: "不飽和地盤の温度・サクションの現地計測およびモデル化"土木学会応用力学論文集,. Vol.2. 593-598 (1999)
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[Publications] R.Kitamura,M.Seyama,and H.Abe: "Investigation of seepage behavior through unsaturated soil"Asian Conference on Unsaturated Soils(Unsat-Asia2000). (発表予定).
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[Publications] R.Kitamura,Y.Miyamoto and Y.Shimizu: "Numerical simulation for evaporation and infiltration through unsaturated soil"Asian Conference on Unsaturated Soils(Unsat-Asia2000). (発表予定).
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[Publications] 瀬山正隆,志方宏敏,北村良介,城本一義,阿部廣史: "試作不飽和透水試験装置を用いた不飽和土の透水特性"第34回地盤工学研究発表会. 725-726 (1999)
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[Publications] 清水遊,瀬山正隆,北村良介: "二重セル型不飽和三軸装置による土の保水性試験"平成11年度土木学会研究発表会. (発表予定).
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[Publications] 瀬山正隆,北村良介,城本一義,阿部廣史,酒匂一成: "不飽和砂質土の透水特性について"第35回地盤工学研究発表会. (発表予定).
