2021 Fiscal Year Annual Research Report
Prediction methods of sediment discharge areas due to slope failures caused by earthquake in volcanic ash deposited areas
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19H02393
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山田 孝 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20333635)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桂 真也 北海道大学, 農学研究院, 助教 (40504220)
笠井 美青 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (80294966)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 斜面の危険度評価 / 決定木およびランダムフォレスト / 浸透流解析 / 振動台実験 / 滑動型表層崩壊 / 滑動モデル / 氾濫・堆積区域設定 / 崩土の衝撃力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震前後の航空レーザー測量データを用いて機械学習を実施し、地震時および地震後に発生した崩壊について斜面の危険度評価をおこなった。その結果、事前に地上に亀裂が出現している斜面は脆弱であり、地震時からその後を通じて崩壊の発生の危険が高かったことが、決定木およびランダムフォレストによるモデルから明らかになった。
厚真町の隣接する崩壊斜面と未崩壊斜面を対象に浸透流解析を実施し，胆振東部地震発生時の斜面内部の水分状態を再現したところ，崩壊斜面のすべり面となったEn-aは未崩壊斜面より多くの水を含んでいたと推測された。崩壊斜面ではEn-aの下位に透水性の低い層が存在することが一因と考えられ，すべり面の保水性及びすべり面の下位に存在する層の透水性が崩壊危険斜面を抽出する際の着眼点となることが示唆された。
振動台実験において、飽和させたEn-aの不攪乱ブロックを用いて地震加速度の変化に伴う間隙水圧の変化を計測し、斜面安定解析で安全率を算出した結果(c=12.3,φ=6.72),最大地震加速度時に安全率(Fs)は最小値(0.853)となり、間隙水圧は急上昇して約3秒後に最大値となった。崩土が微地形や人工物等に影響されずに自然氾濫・堆積した複数の箇所を対象に,剛体の滑動モデルにより到達距離を計算し、横断方向は崩壊幅の平均値を与えることにより,滑動型表層崩壊の二次元の氾濫・堆積区域を設定する手法を作成した。
厚真町では,滑動型表層崩壊により被災した家屋の約９割が「流失・埋没」であり、犠牲者の全てはこの被災形態を呈する家屋で発生した。現地での崩壊滑落崖での堆積層構造と土質試験から崩土の平均的な密度や滑動深を推定し,運動モデルを作成して崩土の速度,衝撃圧を算定した結果、家屋の「流失・埋没」をもたらした崩土の衝撃圧は、約100kN/m以上と推定される。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Pressu re head dynamics on a natural slope in Eastern Iburi struck by the 2018 Hokkaido earth quake,2021
Author(s)
Aoki, T., Katsura, S., Yoshino, T., Koi, T., Tanaka, Y., and Yamada, T.
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Journal Title
Catastrophic Landslides and Frontiers of Landslide Science
Volume: Vol.5
Pages: 81-86
DOI
Peer Reviewed
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