1987 Fiscal Year Annual Research Report

強風化花こう岩地帯における豪雨時斜面崩壊機構と崩壊の予知に関する研究

Research Project

Project/Area Number	62601521
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	赤井浩一京都大学, 工学部, 教授 (80025816)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	足立紀尚京都大学, 工学部, 教授 (20026173) 嘉門雅史京都大学, 工学部, 助教授 (40026331) 青木一男京都大学, 工学部, 助手 (20111916) 佐野郁雄京都大学, 工学部, 助手 (20127088)
Keywords	まさ土 / 不飽和浸透 / 鉛直カン養 / タンクモデル / 同定 / 浸透力 / 透水性せん断特性
Research Abstract	強風化花こう岩地帯における豪雨時の斜面崩壊予知・崩壊機構の解明のために, 不飽和浸透解析による鉛直かん養特性と, 新たに改良した三軸圧縮透水試験装置を用いた, 浸透場での乱さないまさ土のせん断特性ならびに透水特性について検討した. まず鉛直かん養特性については, 不飽和浸透理論に基づく有限要素解析がパラメータの設定に多くの困難がみられ, 計算時間を要することから, 新たに修正タンクモデルを提案し, その構造を推定する固定手法を明らかにした. 流出率が貯留水深の関数となる2段のタンクモデルを鉛直カン養機構に適用し, 修正タンクモデルの各パラメーターを同定した結果, 解析結果とよい一致を示しており, 各パラメーターの同定結果の残差二乗和は, 7×10^<-14>とかなりの精度で同定可能となっている. 一方, 豪雨浸透によるせん断特性に関する実験では, 浸透力を変えることによる影響は少なく, 供試体の体積変化は高側圧側では減少傾向にあるが, 側圧が小さくなるにつれて膨張する. 本試験の場合, 供試体に作用する浸透力は静水圧分布で働くため, 中央部に作用する応力が供試体に平均的に働いているとみして, 有効応力に基づく評価を行った. 浸透力によるせん断強さの低下率は, 拘束圧が低い場合, 浸透力による影響が著しく大きな低下を示し, ダイレイタンシーによる体積増加とともに流れる水の影響を受けやすいことが明らかになった. さらに, せん断中の透水性の変化は供試体のダイレイタンシー特性と密接に関係しており, ピークせん断強度を越えて透水係数の増大を示すが, ピークまでは透水係数が漸減し貯留作用のみられることがわかった. これらの結果を用いて, 現場の斜面の崩壊例との適合性から今後検討を行う予定である.