非排水せん断特性と粒子破砕特性の計測に基づく流動性崩壊予測法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12556022
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 佐々 恭二 京都大学, 防災研究所, 教授 (30086061)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福岡 浩 京都大学, 防災研究所, 助教授 (40252522) ; 丸井 英明 新潟大学, 積雪地域災害研究センター, 教授 (10219545)
• Keywords: 流動性崩壊 / すべり面液状化 / 粒子破砕特性 / リングせん断試験 / 過剰間隙水圧 / 地すべり / 災害予測

Research Abstract

近年土砂災害の被害の多くを占める流動性崩壊は、すべり面でのせん断抵抗力が著しく低下し流体に近いような状態になることを意味している.佐々らは,せん断ゾーンで土粒子の破砕と土の構造の体積収縮が生じ、すべり面のみが液状化する現象、「すべり面液状化」によって発生したことを示した.本研究は現場斜面の傾斜、地質・土質、すべり面深度、飽和度をパラメターとして、流動性崩壊の予測と流動化の程度の予測法を確立することを目的として,佐々が開発した地震時地すべり再現試験機を主に本研究に用い、「すべり面液状化ポテンシャル」の評価方法を検討する.本年度は以下の成果を得た.
(1)試料のせん断による粒子破砕の特性を調べるため,アクリル製の透明なせん断箱を持つ小型のリングせん断試験機「粒子破砕特性試験機」を製作した.さらに,垂直応力,せん断抵抗,垂直(沈下)変位,水平(せん断)変位データをPCに取り込めるよう改造した.次年度は,同試験機と地震時地すべり再現試験との比較によるすべり面液状化ポテンシャルの推定方法を検討する.
(2)地震時地すべり再現試験機を用いて珪砂に中国の黄土(レス)を異なる割合で混合した試料を対象に飽和非排水条件で応力制御試験を実施し,細粒分含有率と過剰間隙水圧の発生特性の関係を調べ,細粒分が多いほど過剰間隙水圧が発生しやすく,発散しにくい傾向を示すことがわかった.
(3)兵庫県南部地震で仁川地すべり等の流動性崩壊を発生させた大阪層群試料について,定速度せん断試験を行い,従来の液状化メカニズムでは説明できなかった中密かつ緩傾斜の土層で地すべりの流動化現象が起こり得ることを明らかにした.また,定常状態時の試料の間隙比と有効応力の対数の間に直線関係(定常状態線)が認められた.従来の定常状態線とは勾配が異なるが,せん断ゾーンで粒子破砕が完全に終了して究極の定常状態に到達したためと考えられた.

Research Products

• [Publications] 佐々恭二: "すべり面液状化と流動性崩壊の発生・運動機構"第39回(社)日本地すべり学会研究発表会(地すべり2000)講演集. 511-512 (2000)
• [Publications] 古谷元,佐々恭二,日浦啓全: "徳島県善徳地すべりで発生した小規模流動性崩壊の前兆現象"第39回(社)日本地すべり学会研究発表会(地すべり2000)講演集. 529-532 (2000)
• [Publications] G.H.Wang and K.Sassa: "Fluidization Behaviour of Silty Soils in Ring Shear Tests"第39回(社)日本地すべり学会研究発表会(地すべり2000)講演集. 287-290 (2000)
• [Publications] F.W.Wang and K.Sassa: "Geotechnical Simulation on the Sumikawa Landslide - Debris Flow"第39回(社)日本地すべり学会研究発表会(地すべり2000)講演集. 533-536 (2000)
• [Publications] 佐々恭二: "流動性崩壊の発生運動メカニズム"日本地すべり学会関西支部シンポジウム「流動性崩壊の発生・運動・および予測」論文集. 1-26 (2000)
• [Publications] K.Sassa: "Mechanism of Flows in Granular Soils"Geo Eng2000. Vol.1. 1671-1702 (2000)
• [Publications] G.H.Wang and K.Sassa: "Factors affecting the rainfall-induced flowslides in laboratory flume tests"Geotechnique. (accepted). (2001)
• [Publications] 佐々恭二(実行委員長): "日本地すべり学会関西支部シンポジウム「流動性崩壊の発生・運動・および予測」論文集"日本地すべり学会関西支部. 96 (2000)