2010 Fiscal Year Annual Research Report

流れ盤斜面の地震時崩壊の誘因となる層理面の力学特性の類型化

Research Project

Project/Area Number	21760367
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	若井明彦群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90292622)
Keywords	地すべり / 層理面 / 流れ盤斜面 / 地震 / ひずみ軟化 / せん断 / 引張り強度 / 要素試験
Research Abstract	本課題研究において取り組み、明らかにした点は以下のとおりである。層理面が有する典型的な力学特性がどのようなものであるか、地震時を想定した載荷条件下での研究が極めて少ないことから、これを明らかにするため、多様な試験条件下での結果を蓄積してきた。繰返しせん断試験を行うと、処女載荷時に大きなせん断抵抗を示した後、急激にせん断強度を失うことが観察された。過去に日本国内で発生した典型的な流れ盤斜面地すべりを対象に、それぞれの斜面で地すべりの原因となった層理面の繰返し載荷時の力学特性を明らかにした。また、これに基づく地すべりの数値シミュレーション(動的弾塑性FEM)を実施した。また、層理面の繰返し載荷時のせん断特性を把握する研究過程において、その面に垂直な引張強度が極めて低いこと、特に急速載荷時にこの傾向が顕著になることを発見した。その引張強度特性を詳細かつ定量的に調べるため、専用の岩盤打撃試験機を開発した。この装置は、層理面を挟在する岩盤の供試体の端部を層理面と垂直な方向に打撃することで、その衝撃波が層理面を波動として通過する際に層理面を引張り破壊させることを想定した新たな実験装置であり、段階的に打撃力を操作することで、層理面の引張り破壊に必要な最低限の引張力を逆算する仕組みとなっている。これを用いた層理面の引張り強度の計測結果から、地震時の層理面の引張り破壊と地すべりの誘発との関連性を分析した。この成果は現在論文として取りまとめ中であるが、地震動による斜面内のせん断力が地すべりを引き起こす主因と考えられてきた中で、新たに地震動の斜面直角方向成分が地すべりに寄与する可能性を指摘するものであり、今後の更なる研究の継続が望まれる。