2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23560599
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
奥村 哲夫 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70078913)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 国朝 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90064956)
木村 勝行 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70064954)
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| Keywords | 河川堤防 / 洪水 / 揚圧力対策 / 盤膨れ / ドレーン / 堤体内クラック / 遠心模型実験 / 浸透破壊 |
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| Research Abstract |
本研究では、難透水性基礎地盤上の河川堤防について、洪水時の水位上昇に起因して発生する川裏側基礎地盤の盤膨れ対策としての鉛直ドレーンの有効な設置間隔を見出すこと、および過去の地震等によって堤体内に発生した潜在クラックが洪水時の堤体内浸透性状、特に下流側浸潤面の上昇に与える影響について検討するため、三次元遠心模型実験を行った結果、（１）盤膨れ対策としての鉛直ドレーンの有効設置間隔について： 遠心加速度30G一定で、難透水層上に作成した堤高H=150mm（実物換算4.5m）、斜面勾配1:1.4、奥行410mmの堤防模型に対し、ドレーン間隔を３ケース変化させて実験を行った。この結果、難透水性地盤直下の揚圧力は、ドレーン間中央で最も高く、ドレーンに近づくにつれて低くなる傾向を示し、ドレーンの効果が確認された。そして、ドレーン間隔が広くなるのに伴って揚圧力、膨張量が共に増大する傾向が認められ、本実験においてはドレーン間隔が約6m以上で盤膨れの発生が認められた。（２）堤軸に直交する潜在クラックが浸潤面変動に及ぼす影響について： 遠心加速度30Gのもとで、厚さ2.25m（実物換算）の基礎上に作成した堤高H=4.5m、天端幅0.75m、斜面勾配1:1.4、堤頂長12.3mの堤体に対して、高水位（0.7H）状態で、上流側斜面内に遠心力作用下で堤軸に直交する形でクラックを発生させ、堤体基礎部に埋設した間隙水圧計の測定値から下流側の浸潤面高さを算出した。この結果、上流側天端から深さ3.5mの範囲で発生したクラックによる浸潤面高さはクラック発生場所近くで5％程度の上昇であるが、クラック発生個所から堤軸方向に4.5m離れた場所ではほとんど変化がなく、この傾向は、深さ2.5mの範囲で発生したクラックにおいても認められ、浸潤面の変動に及ぼす堤軸方向への浸透は無視できるほどである、等が明らかとなった。
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