2020 Fiscal Year Annual Research Report
「雪氷圏地すべり学」の確立に向けて－地すべり活動に積雪が及ぼす力学作用の解明
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19H03009
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
岡本 隆 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30353626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 純生 京都大学, 防災研究所, 教授 (10353856)
竹内 由香里 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90353755)
平島 寛行 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究部門, 主任研究員 (00425513)
村上 亘 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10353880)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 地すべり / 積雪 / せん断強度 / 荷重 / 斜面安定解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多雪地帯の山地斜面では、3月から5月になると融雪浸透による間隙水圧の上昇を引き金とした「融雪地すべり」が発生することが経験的に知られている。ところが融雪のみでは説明のできない積雪期の地すべり現象も多く確認されており、他の要因も強く関わっていると考えられる。本研究は、融雪以外の要因として積雪層が有するせん断抵抗力や荷重などの「雪の力学的作用」に着目し、それが積雪期の地すべり活動に与える影響を解明することを目的とする。
本年度は、冬季の積雪深が3-5mに達する新潟県上越市の伏野地すべり試験地を対象として、前年度調査で得られた積雪層のせん断抵抗力が地すべりの安定性に及ぼす影響を解析した。伏野地すべりの実態にあわせて長さ120 m、幅40 m、層厚5.0 m、勾配7.0°の地すべり三次元数値モデルを作成し、積雪載荷前の斜面安全率が1.00となるように諸条件を整えた後、積雪層（積雪深3.1m、荷重13.33 kN/m2、せん断強度7.9 kN/m2）を載荷したときの斜面安全率の変化を三次元簡易Janbu法によって計算した。積雪層が載荷されると斜面安全率は1.00から1.135まで上昇し、伏野地すべりにおいては、積雪層が一般的な地すべり対策工に匹敵する抑制効果をもたらし得ることが示唆された。
また、伏野地すべり試験地において硬層対応型の円筒型せん断試験器を用いて積雪のせん断強度測定を再度実施した。積雪深3.3mの積雪層を0.1m刻みで測定したところ、せん断強度は範囲1.63～37.95kN/m2、全層平均13.17kN/m2となり、前年度シアーフレームと比較して精度の高いのせん断強度が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初の計画に従って積雪層を組み込んだ三次元斜面安定解析を実施し、研究対象地では積雪層の載荷により斜面安全率が上昇することを確認した。この結果は、積雪期に研究対象地の地すべり活動が低減することを支持するものとなる。
また、前年度の調査で課題の残った現地における積雪層のせん断強度測定において、硬度の高い積雪層にも対応する円筒型せん断試験器を採用することで、積雪全層にわたる高精度のせん断強度を安定的に取得できた。これは斜面安定計算の高精度化への一助となるものである。
以上より、当初の計画に沿った確実な研究の実施と期待に沿った成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の調査によって得られた高精度の積雪層のせん断強度を用いた三次元斜面安定解析を実施し、積雪層が地すべりの安定度に与える影響をより詳細に解析する。また、地すべりの規模（体積）が増大するほど積雪層の及ぼす力学的効果は減少すると考えられることから、その定量評価のため、異なる規模の三次元数値地形モデルに対して固定積雪層（深さ3.1m）を載荷させた斜面安定解析を実施し、斜面規模が異なる地すべりに対する積雪層の力学的影響度の違いを明らかにする。
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