土・水連成挙動としての地すべり機構と大変形すべり面の力学特性に関する実験的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650502
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: 大塚 悟 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (40194203)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 土居 正信 長岡技術科学大学, 工学部, 講師 (10110131)
• Keywords: 粘性土 / せん断強度 / 地すべり / 間隙水圧 / 過圧密 / 三軸試験

Research Abstract

地すべり斜面のせん断強度特性を調べるために間隙水圧載荷試験を行った。斜面内の土要素を模擬するために,供試体にはせん断応力(軸差応力)を載荷した。せん断応力は斜面の潜在的な崩壊ポテンシャルを表している。供試体の変形の観察から,間隙水圧には変形の増大する2つの敷居値の存在することが明らかになった。供試体に間隙水圧を載荷すると初期には弾性的に膨張するが,降伏点に至ると塑性変形の発生に伴ってダイレイタンシーによる体積膨張が顕著になる。水圧を更に大きくすると,最終的には軸差応力を一定に保つことの出来ない破壊点に到達する。破壊点に至ると供試体は急速に変形して軸差応力の低下を招いて崩壊する。せん断応力を変化させる一連の間隙水圧載荷試験から,降伏点はせん断抵抗角によって表される限界状態線上に位置することが分かった。降伏点を越える水圧を載荷すると供試体には次第に変形の局所化が生じる。破壊点では明瞭なすべり線が観察され,供試体内部では水の吸排水によって間隙比が様々に分布する。過圧密粘土の場合にはせん断によって吸水膨張するためにせん断抵抗力の低下が生じる。したがって,せん断応力を支えきれなくなると新たに塑性変形が進展する進行性破壊が生じる。この現象は水の吸排水と共に進展することから,変形は極めて長期間にわたって進展する。このことが地すべりの緩速破壊の原因と考えられる。間隙水圧載荷試験は水圧載荷初期では要素試験,その後にすべり線を内包する模型試験としての性質を有することから,要素試験の観点から破壊点を土の構成式を用いて予測した。

Research Products

• [Publications] 大塚 悟: "Pore Water Pressure Loading Tests of A Clay"Proc. of International Symposium on Slope Stability Engineering. 731-734 (1999)
• [Publications] 宮田善郎: "間隙水圧載荷試験による粘性土の吸水せん断特性とシミュレーション"第34回地盤工学研究発表会講演集. Vol.1. 591-592 (1999)
• [Publications] 宮田善郎: "剛塑性構成式を用いた再すべり型地すべり斜面の安定解析"第54巻土木学会年次学術講演会講演概要集. 第3部(A). 410-411 (1999)
• [Publications] 吉田宏一: "間隙水圧増加試験を用いた地すべり斜面の崩壊メカニズムに関する基礎的研究"第17回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集. 131-134 (1999)