再すべり型地すべり斜面のせん断強度特性と地すべり破壊機構に関する実験的研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650538
• 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): 岩部 司 八代工業高等専門学校, 土木建築工学科, 講師 (80213312)
• Keywords: 地すべり / 間隙水圧 / 繰り返しせん断 / 緩速破壊 / クリープ挙動 / 土水連成 / 破壊予測

Research Abstract

再すべり型地すべりの破壊機構については,(1)何故長期間にわたって緩速破壊を起こすのか,(2)地すべりの繰り返しによって斜面のせん断強度はどのように変化するのか,について未解明であり,研究代表者はこの課題について継続して研究している。本研究ではこれらの問題に対して地すべりと同様の破壊メカニズムを室内試験にて再現する間隙水圧載荷試験を用いて調査研究を実施した。本研究の従来にない視点は地すベリ挙動を材料のクリープ挙動から理解する地質学的なアプローチに対して,土水連成挙動の視点から地盤工学的な視点に基づいて地すべり挙動を明らかにする点にある。本研究で得られた成果を以下に過剰書きにする。
(1)間隙水圧載荷試験より粘性土の水圧載荷に対する抵抗力を調べ,変形の発生状況から降伏応力および破壊応力を明らかにした。これらの閾値に関して弾塑性構成式を用いたシミュレーションを実施して適用性を照査した後に,実験することの難しい地すべりの繰り返しによる地盤強度の変化過程を数値シミュレーションにより明らかにした。
(2)地すべりの繰り返しによる地盤の状態変化を土の間隙比変化から整理すると破壊包絡線が得られた。この破壊包絡線の存在を実験により検証を試みた。その結果,巨視的な視点では包絡線の存在を確かめることができたが,進行性破壊が生じるために理想的な破壊包絡線に対してやや小さい包絡線が得られた。
(3)間隙水圧載荷試験は当初要素試験としての性質を有するが,破壊応力近傍にて変形の局所化が進行して供試体は模型試験としての性質を有する。この性質を利用して土水連成の視点から地すべりの緩速破壊のメカニズムを明らかにするとともに,地質学の分野でクリープ理論を用いて説明される時間依存性挙動を斜面の骨格変形係数を定義することにより剛性低下の視点から明らかにして,破壊予測の新しい方法について検討・提案した。

Research Products

• [Publications] 大塚 悟: "斜面安定解析の現状と課題"豪雨時の斜面崩壊のメカニズムと予測に関する論文集,地盤工学会四国支部. 47-52 (2001)
• [Publications] 大塚 悟, 宮田善郁: "Consideration on landslide mechanism based on pore water pressure loading test"Proc. of 15^<th> Int. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Enigineeering. 3. 1233-1236 (2001)
• [Publications] 大塚悟, 宮田善郁, 池本宏文, 岩部司: "剛塑性有限要素法による斜面安定解析"地すべり. 38,3. 75-83 (2001)
• [Publications] 清住真, 宮田善郁, 斉藤慶一郎, 大塚悟: "間隙水圧の載荷による過圧密粘土の破壊機構"第37回地盤工学研究発表会,地盤工学会. 221-222 (2002)
• [Publications] 大塚悟, 宮田善郁, 岩部司: "Time dependent behavior of clay in pore water pressure loading test"Proc. of Int. Congress of Interpraevent 2002 in the Pacific Rim. 2. 531-536 (2002)
• [Publications] 斉藤慶一郎, 川島健介, 大塚 悟: "間隙水圧の載荷に工る粘性土の剛性低下と破壊予測"第38回地盤工学研究発表会,地盤工学会. (発表予定). (2003)