2019 Fiscal Year Research-status Report
Method for monitoring the structure health of a slope focusing on qasi-saturated phenomenon
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19K04599
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小泉 圭吾 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10362667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 満 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (50325081)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 表層崩壊 / 体積含水率 / 健全度診断 / モニタリング / 集中豪雨 / 土壌水分計 / のり面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の異常気象によって表層崩壊による被害が多発し，その対策が急務となっている。一方，現行の警戒基準は自治体，インフラ事業者ともに雨の情報のみを基に設定しているため，予め個々の斜面の危険性を判定できる基準ではない。つまり現行基準は崩壊が発生することを許容した基準であり，崩壊の危険性を未然に診断し，予め対策を行う予防保全の考え方（Society5.0）ではない。その理由は，現時点で表層崩壊の危険性を未然に診断できる手法が確立されていないことと，モニタリングには費用が掛かるという固定観念があるためだと考えられる。そこで申請者らは考案中の土中水分で斜面の健全度を診断する指標（IQS）を用いて，一定期間のモニタリングから斜面の健全性を評価し，対策すべきか，或いは監視を継続すべきかそうでないかの判定が行える観測手法を開発することとした。
当該年度は，現在考案中のIQSを基に，H30年7月豪雨時に観測された現場計測データを分析し，これまでの模型斜面実験および解析から得られた知見との整合性を検証した。既往の研究より，降雨強度とIQSには正の相関があり，時々刻々変化する現場の降雨強度に応じてIQSも変動するものと予想されたが，一部の計測結果からは降雨強度の変化に対してIQSの変動が殆ど見られないことが確認された。そこでこの現象を解明するために，当時の現場の地盤状態を模型実験によって再現した結果，土中内に封入されている間隙空気の影響によって，降雨強度が変化してもIQSに大きな変化が見られない場合があることが分かった。そこでこのような現地の地盤条件によって降雨強度とIQSの関係が異なる問題を解決するために，計測地点ごとに得られる観測データから降雨強度とIQSの関係を求める手法を考案した。また，深度方向の土壌水分を纏めて計測できる棒状タイプのセンサを現地に設置し，その動作検証を開始した。
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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
初年度に予定していたH30年7月豪雨時の現場計測データの分析および解釈を予定通り遂行することができた。これに加え，考案中の土中水分で斜面の健全度を診断する指標IQSをH30年7月豪雨時の現場計測データに適用することでその有用性と課題を把握した。
一方，より簡便な方法で深度方向の体積含水率を測定できる棒状センサを現地に設置し，動作検証を開始したが，掘削（計測）孔とセンサとの接地具合によって値にばらつきがでることが確認されたため，2年目にはこの問題を新たに解決する必要がでてきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度では，計測地点ごとに得られる観測データから降雨強度とIQSの関係を求める手法を考案した。ここでの問題点として，観測期間中にIQSを一時的に超えるようなデータを収集できた地点においてはその情報を基に斜面の健全性を評価することが可能となるが，観測期間中に一度もIQSを超えるデータが得られない地点についてはどのようにその健全性を評価するかが課題となる。そのため次年度以降は，今年度考案した手法の有効性の検証に加え，通常の降雨履歴の情報のみから斜面の健全性を評価するための方策を検討する。
また，深度方向の土壌水分を纏めて計測できる棒状タイプのセンサを挿入する際，計測孔の孔壁が自立するかどうかで，センサの出力値に影響が出ることから，この問題を解決するための方策を検討する。
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| Causes of Carryover |
当初棒状センサ用のデータロガーを購入する予定であったが、センサの設置方法に課題が発生したため、この費用をセンサ設置のための掘削装置製作費に充当することとした。基本設計は今年度中に完了したが、実施設計と製作は次年度を予定しているため、当該費用を繰り越すこととなった。
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