2018 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of evaluation method of dynamic behavior of embankment structure for sudden heavy rainfall
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16K06497
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| Research Institution | Fukushima National College of Technology |
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Principal Investigator |
金澤 伸一 福島工業高等専門学校, 都市システム工学科, 准教授 (20580062)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 不飽和土 / 盛土構造物 / 築造解析 / 初期応力 / 集中豪雨 / 降雨継続時間 / 降雨量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、盛土構造物の築造時における降雨・蒸発による盛土内部の応力挙動の変化と、築造後の初期応力状態を把握し、その後の集中豪雨と断続的豪雨に伴う盛土構造物崩壊に至るメカニズムを解析的に表現することで、長期供用過程での力学挙動の変化を評価することを目的とした。またそれと併せて、模型実験を行うことで解析結果の妥当性を定性的に評価した。
本年度は、昨年度の研究成果をもとに、供用開始後の環境変化（集中豪雨など）が盛土に与える影響を把握することが重要項目であると考えた。そこで、不飽和土／水／空気連成有限解析コ－ドを用いて築造解析を行い盛土内部の初期応力を検討した．さらに、供用開始後に集中豪雨と断続的豪雨によって盛土がどのように破壊に至るのか解析的に検討した。その結果、環境の変化によって初期応力状態が変化することが確認された。また、集中豪雨と断続的豪雨による降雨継続時間と降雨量の関係を明らかにし、盛土構造物破壊に対する危険度評価を行った。さらに盛土内の応力分布、飽和度分布、間隙比分布の妥当性を検証するため模型実験を行った。模型実験では、小型模型土槽を用いて一定の撒き出し圧、転圧回数の下で築造過程を表現した。その後、模型盛土内に土圧計・土壌水分計・間隙水圧計を設置し、集中豪雨と断続的豪雨によって盛土がどのように破壊に至るのか実験的に把握した。その結果、解析・実験結果ともに、降雨強度が強くなるにつれて、天端からのり面に沿って弱部となり、時間の経過とともに、法先が弱部となり表層すべりを起こし破壊することが確認された。
本研究より、集中豪雨と断続的豪雨による降雨継続時間と降雨量の関係を明らかにするとともに、盛土が破壊に至るメカニズムを解析と実験で表現することで長期供用過程での力学挙動変化に対する評価が可能となった。
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[Presentation] A Proposal of the Design Consideration in Construction and Operation of Direct Nuclear Waste Disposal Facilities2018
Author(s)
Hayashi, H., Nishiuchi, M., Kanazawa, S., Ishiyama, K., Morimoto, S., Shinji, M.
Organizer
Proc. 10th Asian Rock Mechanics Symposium
Int'l Joint Research
