1988 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
63580194
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
砂村 継夫 筑波大学, 地球科学系, 教授 (00011164)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松倉 公憲 筑波大学, 地球科学系, 助教授 (80107341)
|
|---|
| Keywords | 岩屑流 / 侵食 / 岩盤 / 圧縮強度 |
|---|
| Research Abstract |
岩屑流の流下に伴う岩盤の侵食に関する定量的研究は、現地はもとより実験室においても行なわれたことがなかった。そこで、まず基礎知識を得るため単純下された条件下で室内実験を行った。実験は、岩屑流をシュミレートした混濁流(水と粗砂の混合流)を一定流速で強度の異なる岩盤上を流下させ、どのような様式の侵食が生じ、強度と侵食速度との関係はどんな式で表せることができるのか、という点に焦点を合わせて行われた。実験装置は還流型水路でテスト・セクションは10cm×10cmの正方形断面の管路の一部にある。岩盤のテストピースは水路底にうめ込まれたコンテナーに納められ、表面を平らに研磨した5cm×10cmの面積のもので、長辺を水流の方向にセットされており、この上に水流が作用する。混濁流は、粒径1.3mmの粗砂と水とを適当な割合で混合したものを用いた。ピトー管で観測した水流の平均速度は1.7m/sで、砂粒子は岩盤上を数mmの厚さで1〜1.5m/sの速度で集団的に移動する。岩盤のテストピースは、圧縮強度、Sc、の異なる8種類を用意した。それらは、花崗岩(Sc=1180kg/cm^2)、負岩(620kg/cm^2)、熔結凝灰岩(250kg/cm^2)、泥岩1(102kg/cm^2)、泥岩2(39kg/cm^2)、泥岩3(5kg/cm^2)、凝灰岩1(31.6kg/cm^2)および凝灰岩2(15.3kg/cm^2)である。実験の結果、侵食が生じたケースにおいては、岩盤の侵食深は、いずれも岩種においても時間とともにlinearに増加することがわかった。そこで平均侵食速度、R、を求め、これと圧縮強度との関係を片対数グラフ用紙上にプロットした結果、圧縮強度にthresholdが存在することが明らかとなった。平均侵食速度と圧縮強度との関係は次式で与えられる。
R=0.17(4.3-lnSc)
ここにRの単位はmm/hr、Scの単位はkg/cm^2である。
|
