岩盤急傾斜地の地震時安定性評価に関する地質工学的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61025029
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大西 有三 京大, 工学部, 助教授 (30026348)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 亮 京都大学, 工学部, 助手 (30177927) ; 堀田 政國 京都大学, 工学部, 助手 (20116859) ; 足立 紀尚 京都大学, 工学部, 教授 (20026173)
• Keywords: 斜面安定 / き裂性岩盤 / 動的問題 / 数値解析 / 岩盤のモデル化 / 力学特性 / モデル実験

Research Abstract

地震時の急傾斜地の崩壊は、現在の岩盤工学や土質力学の範ちゅうでは解明し得ない種々雑多な支配要因によって引き起こされる。その形態については岩盤への水の浸透状況,き裂の存在,斜面内の応力状態など現場での調査・計測から明確にする必要があり、地質状況を取り込んだ地質工学の使命は重い。加えて、岩質材料の真に近い強度・変形挙動を組み入れた解析手法の確立を目指す総合的な研究の必要性が大きい。本研究では、急傾斜山腹斜面の地震による崩壊現象を、岩盤不連続面の特性,地形の状態などを考慮に入れながら、従来行ってきた岩盤工学の研究成果を基に、新しく開発した数値シミュレーション(改良型個別要素法)を実施し、岩盤斜面の崩壊パターン(トップリング,すべり破壊など)の分類,破壊に対する対策などを検討、斜面の形状を踏まえた地震時の安定性評価について討議することを目的としており、二つの課題を研究した。岩盤急傾斜地の地震時挙動に関する数値解析的研究については、個別要素法の改良に取組み、高速化、大容量化のための作業とともに、パソコンでの解析のためのプログラムも作成した。岩盤斜面のモデル化として、き裂パターンの把握や地質性状の認識をフラクタルや画像処理手法を用いて検討し、パソコンによる解析を行った。また、現場で採録された岩盤の情報を個別要素法での解析パターンにモデル化する方法としてボロノイ分割法を採用し、地震時の岩盤斜面の安定解析を実施した。弱面を持つ岩盤の動態時の力学特性に関する研究として、弱面を持つ岩石を三軸装置内で繰り返しせん断し、数値解析への入力定数の収集に努め、応力依存性、間隙水の影響についての検討も行った。これらの成果を基に、簡単な地形形状の山腹での岩盤挙動をモデル実験で検討し、解析モデルの適合性,精度についての考察ならびに岩盤斜面安定における設計の考え方について従来手法との相違を調査した。

Research Products

• [Publications] 大西有三,鍵本広之: 第21回土質工学研究発表会発表講演集. 927-930 (1986)
• [Publications] 足立紀尚,辻賢之: 第21回土質工学研究発表会発表講演集. 1559-1562 (1986)
• [Publications] 大西有三,河野正雄: 土木学会論文集. 376. 231-240 (1986)
• [Publications] 大西有三: 第1回岩盤システム工学セミナー(斜面の安定性評価と対策の実態). 199-247 (1986)
• [Publications] 大西有三,堀田政國,田中美和: 第19回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集. 506-510 (1987)
• [Publications] 足立紀尚,木村亮,野村成樹: 第19回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集. 496-500 (1987)