2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21654068
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
隅田 育郎 Kanazawa University, 自然システム学系, 准教授 (90334747)
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| Keywords | 地すべり / 崖崩れ / 湿った砂 / 浸透流 / 有効応力 / 室内実験 / 地下水位 / 洪水水位 |
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| Research Abstract |
本年度は、新規に地すべり実験用の小規模水槽を作成して(1)地下水位の上昇、(2)洪水、の2通りの場合について、地すべり実験とそのパラメータスタディーを行なった。地すべり実験用のサンプルとしては、水分飽和度(S)を制御した湿った砂(粒径0.2mm)を用いた。湿った砂は、降伏応力が乾いた砂に比して1桁以上高いため、鉛直な崖をつくることが可能となる。本実験で用いた湿った砂は、Sが20から70の範囲では降伏応力がほぼ一定である。(1)は水が湿った砂柱(高さ20cm)の背面から浸透して行く場合である。ここでは地下水位を変えて実験を行ない、水位を高くすると、地すべりの回数が0から3回に増加した後、土石流が起きることが分かった。地すべりは、浸透水が砂柱の前面にまで到達した後に起きた。また地すべりが起きるまでの時間は水位に対して冪乗則に従い、減少した。地すべりは前駆的なクリープを伴っており、これはレーザー変位センサーで測定された。また、水槽の底面及び側面で圧力及び間隙水圧を測定したところ、地すべりが起きる前には崖直下の有効応力が他の場所に比して低くなっていることが分かった。さらに追加実験として、砂柱の高さが低い場合も行なった。その結果、水位が同じ場合でも、砂柱が高い程浸透速度が遅くなることが分かった。(2)の実験は、水が湿った砂柱の前面から浸透していく場合である。この場合では、洪水面より下の部分において侵食が起き、ノッチが形成した後、トップル型の崩壊が起きることが分かった。そしてSを変えて実験を行なったところ、ノッチの形成する速度がSと伴に増大することが判明し、これは実効的な浸透率がSに依存しているためと理解された。また、崩壊に至るまで底面および側面における圧力分布の変化は、定性的には(1)の場合と類似していることが分かった。上記の結果は、日本流体力学会、AGU Fall Meetingで発表した。
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