2008 Fiscal Year Annual Research Report
マルチスケールでみる気泡を有する地盤の浸透破壊のメカニズム解明と対策法の提案
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20360210
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
前田 健一 Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 准教授 (50271648)
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| Keywords | 浸透破壊 / 気泡 / 過飽和水 / 進行性破壊 / PIV / SPH / 連成解析 / 不飽和 |
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| Research Abstract |
1. 模型実験とメカニズム解明への実験的検討
浸潤過程および浸透,破壊過程をセンサーと画像解析で詳細に観察,計測した.浸透とそれに伴う変形現象を撮影し,PIVによる画像解析によって,地盤内の局所的変位を可視化し気泡の発生・発達・移動が生じる場合の地盤変形パターンを明らかにした.DO(水中溶存酸素量)メータで気泡発生・発達状況を測定し水圧変化と平均的な気泡分布特性を把握した.浸透流を受ける地盤の安定性に及ぼす気泡の影響について強度と時間効果の両面で検討し,気泡が生まれてから放出されるまでのいわゆる「気泡の一生」を明らかにした.また,その際の地盤の変形メカニズムを明らかにし,その予測が可能であることを明らかにした.
2. 数値解析手法開発とメカニズム解明への解析的検討
(マクロ)
SPH法を用いて三相連成で気泡の発達を再現可能な解析手法の改良を行った.密度計算と運動方程式を微分型に変更することで安定性と精度が向上できることが分かった.気泡の発生モデルの構築するためのエンタルピーモデルについて調査を行った.
(ミクロ)
DEM(個別要素法)を用いて,一定応力下において浸透に伴う局部侵食である細粒分を継続的に除去した際の変形プロセスとミクロ構造の変化との関係を明らかにした.
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