2020 Fiscal Year Research-status Report
Enhancement of long-term stability evaluation technique for anchor-reinforced large-scale landslide slope in Three Gorges reservoir area
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20KK0091
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
八嶋 厚 岐阜大学, 工学部, 教授 (90144394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 覚太 東海大学, 工学部, 助教 (40824925)
原 隆史 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 教授 (90544990)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2023-03-31
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| Keywords | アンカー / 地すべり / 鋼管杭 / 現場計測 / 遠心載荷試験 / 数値解析 / 破壊確率 / 振動法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、地すべり抑止のために構築されたアンカーおよび鋼管杭といった代表的な抑止工の機能を評価し、斜面の長期安定性を力学的に評価する手法を提案する。コロナ禍の制約のため令和２年度に予定していた三峡ダム地すべり地における研究実施は、不可能となったので、同様の対策が実施された中国雲南省高速道路切土および岐阜県内国道盛土斜面を対象とした研究を実施した。また、令和３年度の研究に先駆けて、アンカー付き地すべり抑止杭が、斜面の地震時安定性に及ぼす効果について、予備的な遠心載荷実験と数値解析を実施した。その結果、以下のような成果が得られた。
1) 中国雲南省高速道路切土斜面のアンカー付き地すべり抑止杭について、設計の考え方および施工過程について資料に基づき、今後の計測計画を策定した。
2) 岐阜県内の盛土安定のために設置したアンカー付き地すべり抑止杭について、定着時アンカー緊張力に基づいて、振動法における共振周波数を推定した。令和３年度の計測に向けて、加振装置および加速度計に関する周辺機材整備を行った。
3) 令和３年度に実施予定の遠心載荷実験（中国・同済大学に於いて実施予定）の予備実験および数値解析を実施した。その結果、アンカー付き地すべり抑止杭が、他の抑止工法法に比べて斜面安定への寄与が大きいことがわかった。
4) 地震前の降雨が斜面の安定性に及ぼす影響について、動的解析を実施した。その結果、降雨から１か月程度は斜面崩壊リスクが増大することを確認した。
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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
本研究では、地すべり抑止のために構築されたアンカーおよび鋼管杭といった構造体の機能を評価し、斜面の長期安定性を力学的に評価する手法を提案する。コロナ禍の制約のため令和２年度に予定していた三峡ダム地すべり地における研究実施は、不可能となった。このため、日本側研究者および中国側研究者が、令和３年度に予定している実験、計測に向けた準備を行うとともに、予備解析を行った。その結果、丁寧な解析により、以下の成果が得られたので、学会発表、論文投稿などを行った。
1) アンカー付き地すべり抑止杭について、対策効果を評価するためのアンカー残存緊張力測定の効率化研究を行った。また、中国雲南省高速道路切土斜面のアンカー付き地すべり抑止杭、および岐阜県内の盛土安定のために設置したアンカー付き地すべり抑止杭について、詳細な計測計画を策定した。
2) アンカー付き地すべり抑止杭で対策された切土斜面の地震時安定性を評価するために、動的解析を実施した。その結果、アンカー付き地すべり抑止杭の対策効果が非常に大きいことを確認した。
3) 地震前の斜面不安定化に関して、斜面内の地下水残留は重要な要因である。地下水位の上昇が斜面の不安定化に及ぼす影響について、動的解析を実施した。その結果、斜面内の地下水滞留により、斜面崩壊リスクが増大することを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和３年度においては、令和２年度の研究成果に基づき、以下の研究を行う。
1) アンカー付き地すべり抑止杭の、斜面安定効果を解明するために、中国同済大学において遠心載荷実験を実施する。実験結果を数値解析、特に２次元FEM解析とNewmark法のハイブリッド解析により再現するとともに、パラメトリック・スタディにより、杭とアンカーの各緒元が地すべり抑止効果に及ぼす影響を詳細に検討する。分担者の藤原・原および海外共同研究者の同済大学・黄教授が主に担当する。
2) 中国雲南省高速道路切土および岐阜県内国道盛土斜面のアンカー付き地すべり抑止杭について、アンカー残存緊張力に注目した現場計測を実施する。三峡ダム地すべり地に数多く設置されたものと同様の地すべり対策工について、抑止効果を確認のために、アクセスしやすい２箇所をピックアップした。そこでの計測により、研究成果の獲得を加速する。これにより、アンカー緊張力の簡易的非破壊試験法の確立を目指す。アンカー緊張力の計測は八嶋が担当する。
3) 「破壊確率を用いた斜面の長期的安全性評価手法」の開発を目指す。計測されたアンカー残存緊張力を用いて、円弧すべりの逆解析および地震時変形解析を行う。これにより、アンカー緊張力および杭の曲げ応力の時間的変化が、斜面の安全性にどのように影響するのかを検討する。解析は、分担者の藤原・原および海外共同研究者の同済大学・黄教授が主に担当する。
令和３年度においても、コロナ禍のため、中国における実験および計測について、日本側研究者による実施が困難な場合も想定される。その場合、遠心載荷試験は、同済大学・黄教授が担当する。しかしながら、実験結果の再現解析に関しては、分担者の藤原・原が黄教授と密接な関係を保ちながら実施する。国内斜面での現場計測については、研究協力者の斎藤とともに、研究代表者の八嶋が実施する。
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| Causes of Carryover |
研究分担者・藤原が令和2年度に実施した模型実験の消耗品が、想定より安価であったため、1,420円の未使用額が発生した。同様の模型実験を令和3年度においても継続的に実施するので、未使用分については、次年度の実験消耗品として使用する。
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