2004 Fiscal Year Annual Research Report
積雪寒冷地にある破砕性帯水地盤の斜面崩壊誘因の究明と崩壊発生機構のモデル化の研究
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16310121
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
三浦 清一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00091504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤川 敏 北海道大学, 大学院・工学研究科, 特任教授 (90360932)
石川 達也 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60359479)
川村 志麻 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (90258707)
横浜 勝司 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50299731)
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| Keywords | 寒冷地 / 火山灰質土 / 凍結・融解作用 / 斜面崩壊 / 粒子破砕 / 地盤防災 / 室内要素試験 / 数値解析 |
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| Research Abstract |
1.自然条件を再現した人工凍結・凍上地盤の作製法と力学特性の検討
(1)自然条件を再現した人工凍結・凍上地盤の作製法を確立し、凍結融解履歴が積雪寒冷地にある破砕性帯水地盤の力学挙動に及ぼす影響を解明するために、模型土槽で作製した人工地盤からサンプリングした試料に凍結融解履歴を与えて、繰返し三軸試験や変形特性試験を行い、凍結融解履歴の有無による力学特性(液状化強度、せん断強度・変形特性)の変化について検討した。
(2)積雪寒冷地における斜面崩壊誘因の一つと考えられる斜面表層に分布する破砕性火山灰土粒状層の凍結融解現象の発生確率を調査し、自然災害の精確な予知・予測法の確立とその適切な防災対策法の構築に資するため、北海道内に数多く分布する火山灰質土の凍上性の簡易推定方法について検討した。この結果、凍上試験を行うことなく火山灰質土の凍上性を的確に評価する物理指標を提案した。
2.凍結融解履歴載荷型繰返し三軸試験装置の製作と性能確認試験の実施
(1)現有する凍上試験機と既存の三軸圧縮試験装置を改良して、新たに凍結融解履歴載荷型不飽和三軸圧縮試験装置を開発し、基本性能の確認試験を実施した。この結果、充分に制御された環境・試験条件で自然地盤とほぼ同様な凍結・融解履歴の再現が可能となった。
3.土粒子間間隙水の力学作用等を考慮した不連続体解析プログラムの作成
(1)砂や礫のような粒状地盤材料のせん断挙動の発現メカニズムを微視的に解析するために、3次元の個別要素法(DEM)を用いて粒状地盤材料の三軸圧縮試験のシミュレーションする際の解析条件および解析パラメーターの設定方法について検討した。また、土粒子間間隙水の凍結・融解作用及び土粒子間間隙水の作用・反作用のモデル化方法と不連続体解析手法への適用方法について検討した。
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