2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11460114
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
三輪 晃一 鹿児島大学, 農学部, 教授 (40032099)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若松 千秋 鹿児島大学, 農学部, 講師 (70041647)
籾井 和朗 鹿児島大学, 農学部, 助教授 (40136536)
長 勝史 鹿児島大学, 農学部, 教授 (20038235)
平 瑞樹 鹿児島大学, 農学部, 助手 (40284913)
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| Keywords | シラス斜面 / 浸透破壊 / パイピング / 内部安定 / フラクタル次元 / 限界勾配 |
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| Research Abstract |
浸透破壊現象を明らかにするためには乱さない試料による試験が必要であるが、乱した試料によるパイピング試験から以下の結論に達した。
上粒子は浸透力によって骨格構造の隙間を移動して流出し、限界勾配になるとパイピングによって土は破壊する。その原因になる土粒子の内部安定性は均等係数(Uc)と安定指数(H/F)によって表示されるが、両者をフラクタル次元(D)で表わす方法を提案したすなわちUc≦20、H/F≧1の内部安定はD≦2.5、bc≧20,H/F≦1の内部不安定はD≧2.5で表示できる。この新方法を適用するとシラスの2/5は内部安定であるが、3/5は内部不安定な状態である。不安定なシラスの限界動水勾配は理論値の1/2から2/3に低下し、シラスでは極めて小さい動水勾配でパイピングが発生する。
シラスの浸透力に対する抵抗性から、シラス崖の浸透破壊は次の過程を経て生ずる。まず低圧力の浸透水で細粒子が流失して浸透孔が形成され、その周囲の土塊が薄片状に剥離するとともに、浸透水の集中によって浸透孔はその下底部が浸食されて拡大する。この孔が拡大するとその上部が自重によって崩落する。
このような浸透破壊の規模は小さいものの繰り返し生じ、無降雨状態でも突然発生するので危険度が高く、予知も困雉である。
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