2013 Fiscal Year Annual Research Report
地震で変状した堤防の耐浸透・耐越流性能の評価と新しい性能指標の提案
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25289147
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
渦岡 良介 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40333306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 忠 高知大学, 自然科学系, 准教授 (80407874)
仙頭 紀明 日本大学, 工学部, 准教授 (40333835)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 堤防 / 地震 / 耐浸透性能 / 耐越流性能 |
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| Research Abstract |
地震・津波および地震・豪雨のような複合災害における様々な外力作用下において、先行の地震外力による堤防の変状を考慮し、後続の浸透・越流などの外力に対する堤防の性能を明らかにすることを目的とする。地震によって堤防は変形し、天端が沈下するだけでなく、ひずみやクラックなどの変状が生じる。このような変状が生じた堤防の耐浸透・耐越流性能は明らかになっておらず、従来は堤防天端の沈下量だけで性能評価がなされている。本研究では、堤防を構成する不飽和土の力学に立脚して模型実験や数値解析を用いて、地震による変状を受けた堤防の耐浸透・耐越流性能を解明し、新たな性能評価の指標を提案する。具体的には、堤防の典型的な構成材料の浸水変形特性や震動後に変形した堤防の耐浸透・耐越流性能を定量的に明らかにする。最終的には、堤体の変形やクラックの開口幅・位置に着目し、耐浸透・耐越流性能の新たな指標を提案する。
当該年度は上記の目的を達成するため、2011年東北地方太平洋沖震における堤防の複合災害の事例収集、不飽和土の浸水せん断試験、および震動後の浸透・越流を考慮した堤防の遠心模型実験を実施した。事例収集においては、降雨浸透と地震動の複合作用を受けた盛土を対象として地下水位観測などの現地調査を実施した。不飽和土の浸水せん断試験では、所有している不飽和三軸試験機の改良し、堤防土と同等の粒度を有する土を用いて不飽和三軸圧縮試験を実施し、試験装置の妥当性を確認した。遠心模型実験では、遠心場で使用する小型振動台を試作し、その性能を検証した。また、震動による堤防の被害形態を模擬した盛土模型を浸水させ、変状を受けた盛土の浸透性能を重力場および遠心場において検討した。その結果、盛土内のクラックにより一時的に浸透流速は低下するものの、その後の浸透では変状を受けた堤防の方が変状していない堤防よりも浸透流速が増加する傾向が確認できた。
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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
当初計画通り、2011年東北地方太平洋沖震における堤防の複合災害の事例収集、不飽和土の浸水せん断試験、震動後の浸透・越流を考慮した堤防の遠心模型実験を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
遠心模型実験で使用する小型振動台を試作したが、まだ調整が必要であり、今後この調整を加速する必要がある。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
遠心場での小型振動台の製作コストを削減したため。
遠心場での小型振動台の調整費として使用する。
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