南九州しらす地帯での斜面崩壊機構に関する基礎的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450196
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 北村 良介 鹿児島大学, 工学部, 教授 (70111979)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 健太郎 鹿児島大学, 工学部, 助手 (40305157) ; 西村 友良 足利工業大学, 工学部, 助教授 (00237736) ; 小林 哲夫 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (70112430) ; 矢ケ部 秀美 (株)ダイヤコンサルタント, 福岡支店, 副支店長
• Keywords: 斜面崩壊 / しらす斜面 / 不飽和土 / せん断強度パラメータ / 一面せん断試験 / サクション / 数値力学モデル / 不飽和透水係数

Research Abstract

本研究は,北村らが提案している降雨に伴う斜面崩壊の予知戦略フローに従ったシステムの構築を目的とした一連の研究の中で基礎的な部分を担っている。今年度は,(1)川内川河川堤防,国道226号前之浜のシラス斜面にサクション等の現地計測装置を設置し、(2)研究期間(3年間)で実施された室内土質試験、土槽試験、現地計測によって得られたデータの処理、数値力学モデルを用いた数値シミュレーションをおこない、(3)予知システム全体の検討、各項目における今後の課題について考察を加えた。最後に、3年間の成果をまとめた報告書を作成した。
以下,各項目に関する研究実績概要を個条書きにする。
(1)に関する研究
・川内川河川堤防ではサクション、地中温度、地下水位、降雨量、河川水位の測定を行い、降雨や河川水位の変化が堤防内の含水量分布、浸潤線にどのような影響を与えるのかを考察した。
・国道226号前之浜シラス台地縁辺部でサクションと降雨量を計測し、それらのデータを用いて降雨に伴うシラス斜面の安定性の変化を検討した。
(2)に関する研究
・物理試験より得られるパラメータを数値解析モデルに入力し、土質試験より得られる水分特性曲線,不飽和・飽和透水係数、土槽試験により得られる不飽和浸透・崩壊挙動、現地計測より得られるサクションの経時変化を数値解析モデルが良好に表現できることを明らかにした。
(3)に関する研究
・今後の課題として、システムにおける各項目の感度分析、間隙モデルにおける飽和度の取扱い、有限要素解析における浸潤面での計算処理等が挙げられる。

Research Products

• [Publications] 村田秀一: "降雨によるシラス斜面の浸透・崩壊に関する模型土槽試験"「豪雨時の斜面崩壊のメカニズムおよび危険度予測に関するシンポジウム」発表論文集. 39-48 (2003)
• [Publications] 荒木功平: "降雨に伴う斜面崩壊確率について"「豪雨時の斜面崩壊のメカニズムおよび危険度予測に関するシンポジウム」発表論文集. 77-84 (2003)
• [Publications] K.Sako: "Numerical analysis for seepage of rainwater and evaporation of porewater in unsaturated soil"Int.Sympo.on Groundwater Problems relatid to Geo-Environment (IS-Okayama). 509-515 (2003)
• [Publications] K.Sako: "A numerical model for seepage behavior of unsaturated soil"Proc.International Conference on Problematic soils. 459-465 (2003)
• [Publications] 荒木功平: "不飽和土の変形挙動のモデル化"土木学会応用力学論文集. Vol.6. 585-592 (2003)
• [Publications] 北村良介: "斜面の安定性評価技術の現状と将来展望"地質と調査. 第97号. 35-39 (2003)
• [Publications] K.Sako: "Research on probabilistic estimation of shear strength parameters for slope stability analysis"Proc.of the Sino-Japanese Symposium on Geotechnical Engineering in Urban Construction. 320-325 (2003)
• [Publications] K.Sako: "Water retention and flow mechanism in unsaturated soil"Proc.2^<nd> Asian Conference on Unsaturated Soils (Unsat-Asia2003). 345-350 (2003)
• [Publications] 小島尚人: "シラス自然斜面の崩壊誘因推定支援を目的とした衛星熱赤外域情報の活用方法の提案"土木学会論文集. No.749/VI-61. 99-110 (2003)
• [Publications] 北村良介: "降雨に伴う土砂災害に対する防災技術の現状と将来展望"土と基礎. 51-1. 22-25 (2004)
• [Publications] 荒木功平: "不飽和土の粒子間力に関する一考察"第38回地盤工学研究発表会. 907-908 (2003)
• [Publications] 横山真之: "一面せん断試験装置を用いた不飽和土のせん断特性に関する一考察"第38回地盤工学研究発表会. 921-922 (2003)
• [Publications] 中野裕二郎: "パイピング現象に関する微視的考察"第38回地盤工学研究発表会. 1249-1250 (2003)
• [Publications] 牛嶋國雄: "不飽和シラスのせん断強度特性"第38回地盤工学研究発表会. 1339-1340 (2003)
• [Publications] 安永信一郎: "鹿児島県出水地域におけるニューラルネットワークによる危険斜面の同定"第38回地盤工学研究発表会. 2209-2210 (2003)
• [Publications] 酒匂一成: "降雨による斜面の不安定化に関する一考察"第38回地盤工学研究発表会. 2235-2236 (2003)
• [Publications] 酒匂一成: "不飽和土中の間隙水の浸透挙動のモデル化に関する一考察"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 831-832 (2003)
• [Publications] 牛嶋國雄: "不飽和シラスの変形特性に関する一考察"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 477-478 (2003)
• [Publications] 小柳智彦: "シラスの水分特性曲線と不飽和透水係数に関する一考察"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 833-834 (2003)
• [Publications] 安永信一郎: "鹿児島県におけるニューラルネットワークによる危険斜面の評価"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 419-420 (2003)
• [Publications] 島田龍郎: "宮崎県日南市の斜面における2次元不飽和浸透解析"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 351-352 (2003)
• [Publications] 北村良介: "水俣市宝川内で採取した試料の土質試験結果について"平成15年度自然災害西部地区部会・研究発表会. 73-76 (2004)
• [Publications] 祝迫龍一: "攪乱飽和二次シラスの力学特性に関する一考察"平成15年度土木学会西部支部研究発表会. A-212-A-213 (2004)
• [Publications] 有川剛弘: "コーン貫入試験の試作とせん断パラメータの同定"平成15年度土木学会西部支部研究発表会. A-216-A-217 (2004)
• [Publications] 大園裕介: "高周波CSMT法によるシラス地盤の空洞調査に関する一考察"平成15年度土木学会西部支部研究発表会. A-283-A-284 (2004)
• [Publications] 深見健一: "テンシオメーターによる現地計測のためのキャリブレーション"平成15年度土木学会西部支部研究発表会. A-400-A-401 (2004)
• [Publications] 石野孝樹: "コーン貫入試験装置によるシラスの内部摩擦角の同定に関する一考察"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] 酒匂一成: "降雨時におけるシラス斜面の安定性の定量的評価に関する一考察"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] 中野裕二郎: "シラスの保水性に関する一考察"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] 荒木功平: "攪乱飽和二次シラスの力学特性について"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] 牛嶋國雄: "攪乱二次シラスのセン断強度パラメータの不確定性に関する一考察"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] Nishimura, T.: "Horizontal failure envelope of desiccated non-plastic silty soil"1, International Conference on Slope Engineering. 350-355 (2003)
• [Publications] 西村友良: "斜面表層領域の土の含水比の変化"「豪雨時の斜面崩壊のメカニズムおよび危険度予測に関するシンポジウム」発表論文集. 1-6 (2003)
• [Publications] Nishimura, T.: "A new triaxial apparatus for high total suction using relative humidity control"Proc.12^<th> Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 69-72 (2003)
• [Publications] Nishimura, T.: "Relationship between cone penetration resistance and matric suction for an unsaturated silty soil"Proc.2^<nd> Asian Conference on Unsaturated Soils (Unsat-Asia2003). 203-208 (2003)
• [Publications] Nishimura, T.: "Changes in water content in desiccated unsaturated soil"Proc.2^<nd> Asian Conference on Unsaturated Soils (Unsat-Asia2003). 435-440 (2003)
• [Publications] Nishimura, T.: "Highly soil suction portion of the soil-water characteristic curve"Proc.International Conference on Problematic soils. 579 (2003)
• [Publications] 西村友良: "高サクション制御不飽和土三軸圧縮試験の試み"第38回地盤工学研究発表会. 917-918 (2003)
• [Publications] 西村友良: "湿潤作用による不飽和シルトの一軸圧縮強度の変化"第58回土木学会年次学術講演会(第III部). 1019-1020 (2003)