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

2001 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」の評価方法を検討している.本年度は以下の成果を得た.
(1)前年度に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可搬型の「粒子破砕特性試験機」を製作したが,本年は,地震時地すべり再現試験と同じ試料を用いて粒子破砕,および体積圧縮係数を比較したところ,ほぼ同程度の値が得られることがわかった.
(2)兵庫県南部地震で発生した宝塚ゴルフ場地すべりの土について,低速度リングせん断試験中に発生する過剰間隙水圧を排水せん断時に発生する粒子破砕に伴う体積変化と一次元体積圧縮係数の変化のデータを用いて推定する方法を開発した.これは,実施に困難が伴う非排水せん断でなく,定応力排水試験でも過剰間隙水圧発生予測が可能であることを示しており,上記粒子破砕特性試験機による試験を工夫すれば現場でもすべり面液状化ポテンシャルの測定が可能であることがわかった.
(3)中米エルサルバドル・サンタテクラで2001年1月に発生したラス・コリナス地すべり地の源頭部で採取したシルト質とパミス質の2種類の土について,飽和非排水条件で現地の地震計で観測された波形を載荷した.源頭部は断層崖上にあるが,この地形効果を考慮して波形を増幅して載荷したところ,シルト質の方が低い増幅度ですべり面液状化が発生することがわかった.これはシルト質の方が比較的粒子が破砕しやすく体積収縮し易いためであることがわかった.

Research Products

• [Publications] Gonghui Wang, Kyoji SASSA: "Post-failure mobility of saturated sands in undrained load-controlled ring shear tests"Canadian Geotechnical Journal. (accepted). (2002)
• [Publications] Fawu Wang, Kyoji Sassa, Gonghui Wang: "Mechanism of a long-runout landslide triggered by the August 1998 heavy rainfall in Fukushima Prefecture, Japan"Engineering Geology. 63. 169-185 (2002)
• [Publications] 佐々恭二, 汪 発武, 王功輝: "1998年福島県降雨による稗返地区高速地すべりの運動機構"土と基礎. 49-7. 4-6 (2001)
• [Publications] Kyoji Sassa: "Mechanism of Rapid and Long Traveling Flow Phenomena in Granular Soils"Proc. Int'l Symp. on Landslide Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage. 11-30 (2002)
• [Publications] Gonghui Wang, Kyoji SASSA: "Examining the undrained localized shearing behavior of silty soils for landslides based on ring shear tests"Proc. of Fourteenth Southeast Asisan Geotechnical Conference,"Geotechnical Engineering Meeting Society's Needs". 929-934 (2001)
• [Publications] K.Sassa, G.H.Wang, H.Fukuoka, D.Vankov, Y.Okada: "Evaluation of dynamic shear characteristics in landslides"Proc. the International Conference on Landslides -Causes, Impacts and Countermeasures, Davos, June 2001. 305-318 (2001)
• [Publications] K.Sassa (ed.): "Proc. Int'l Symp. on Landslie Risk Mitigation and Protection of Cultural and Natural Heritage"UENSCO and Kyoto University. 750 (2002)