現地地盤調査及び室内実験に基づく森林斜面の崩壊危険度評価

• Project/Area Number: 04F04298
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Natural disaster science
• Research Institution: Kyoto University
• Host Researcher: サイドル ロイ カール (2006) ; SIDLE Roy C (2005) 京都大学, 防災研究所, 教授 ; SIDLE Roy Carl (2004) 京都大学, 防災研究所, 教授
• Foreign Research Fellow: TRANDAFIR A. C. ; TRANDAFIR Aurelian Catalin 京都大学, 防災研究所, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2006: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 地すべり / 降雨 / 浸透 / 圧力水頭 / 湿潤前線 / 地震 / 斜面安定性 / 統計学的モデル / 森林斜面 / 降雨浸透 / 間隙圧 / せん断強度 / 危険度予測 / ハザードマップ

Research Abstract

今年度は、次の二点に焦点をあてて研究活動を行った。一つは、降雨によって引き起こされる地すべりの危険度を評価する浸透モデルの開発のために野外調査・屋内実験を行い、もう一つは、2004年10月23日に起こった中越地震に関連した地すべり被害の広範囲にわたる評価である。
1.様々な降雨に対する圧力水頭の変化を定量的に評価するために、三重県このはら流域の斜面にテンシオメータと雨量計を設置した。8組のテンシオメータを斜面を横切る2地点の2深度(1.2m及び1.4m)に設置し、土壌の組織吸引力(matric saction)を観測した。雨量計は、特定の降雨の雨量を正確にそれぞれの試験区で計測できるように設置した。
様々な深度の組織吸引力の変化は湿潤期(2005年6〜7月)に観測した。この期間のデータ解析から、総雨量18mm(平均で時間雨量1.4mmの強度)の降雨が、全ての深度において土壌を湿らせるのに十分であると示唆された。,また、異なる深度において降雨前に観測された初めの組織吸引力は、斜面のより高い標高においてはより高く現れるため、斜面上部にある地下水面の深度が大きくなっていることを示唆している。
一方、かく乱土壌・不かく乱土壌の試料を試験区で採取し、粒度分析、比重・間隙率の測定、透水試験の室内実験も行い、物理的・水理的特長を明らかにした。また不かく乱の飽和土壌試料は、水分特性曲線を得るために加圧試験を行った。その結果、土壌内の間隙の大きさの分布に関する重要な変化が示された。室内実験から得られた知見を有限要素法に取り込み、降雨浸透に対する圧力水頭の一時的な反応を予測するモデルを開発した。モデルのパラメータは野外で観測された値に対して更正した。現在、完成した降雨浸透モデルは、試験地において降雨に起因する浅い地すべりの危険度を評価する際の、斜面安定解析の手法として最も重要な構成要素となっている。
2.2004年10月23日の新潟県中越地震に伴って起こった自然斜面・人工斜面での地滑りについて、広範囲にわたってその特徴と原因を調査した。野外調査は、地滑りの発生機構や空間分布について、地質学的な背景・震央からの距離・斜面勾配・先行降雨の特徴との関係を考察するために行ったが、小千谷市・長岡市と山古志村(現在は長岡市)にまたがる地域の地すべり危険度図を作成する作業も兼ねて行われた。また、都市域では地震による被害が増幅されやすいため、地すべり危険度を軽減するための様々な斜面の安定化技術(例えば、土留め壁やアンカー)の効果について評価するために、統計学的な研究を行った。

Research Products

• [Journal Article] Monitored and simulated variations in matric suction during rainfall in a residual soil slope. (2006)
  • Author(s): R.C.Sidle, Y.Onda Trandafir, A.C., Sidle, R.C., Gomi
  • Journal Title: Engineering Geology (in preparation)
• [Journal Article] Earthquake-induced displacements of gravity retaining walls and anchor-reinforced slopes. (2006)
  • Author(s): Trandafir, A.C., Kamai, T., Sidle, R.C.
  • Journal Title: Soil Dynamics and Earthquake Engineering (under review)
• [Journal Article] Evaluating landslide damage during the 2004 Chuetsu earthquake, Niigata, Japan. (2005)
  • Author(s): Sidle, R.C., Kamai, T., Trandafir, A.C.
  • Journal Title: Eos, Transactions, American Geophysical Union 86・13 Pages: 133-136
• [Journal Article] Mitigation of earthquake-induced catastrophic landslide hazard on gentle slopes by surface loading. (2005)
  • Author(s): Trandafir, A.C., Sidle, R.C., Kamai, T.
  • Journal Title: Eos, Transactions, American Geophysical Union, Jt.Assem.Suppl., Abstract S54A-06,2005 86・18
• [Journal Article] Landslide distribution, damage and land use interactions during the 2004 Chuetsu earthquake. (2005)
  • Author(s): Sidle, R.C., Trandafir, A.C., Kamai, T.
  • Journal Title: Eos, Transactions, American Geophysical Union, Jt.Assem.Suppl., Abstract S54A-01,2005 85・18
• [Journal Article] Urban landslides induced by the 2004 Niigata-Chuetsu earthquake. (2005)
  • Author(s): Kamai, T., Trandafir, A.C., Sidle, R.C.
  • Journal Title: Eos, Transactions, American Geophysical Union, Jt.Assem.Suppl., Abstract S54A-03,2005 86・18
• [Journal Article] Evaluating Landslide Damage During the 2004 Chuetsu Earthquake, Niigata, Japan (2005)
  • Author(s): Roy C.Sidle, Toshitaka Kamai, Aurelian C.Trandafir
  • Journal Title: EOS : Transactions. American Geophysical Union 86(12) Pages: 133-140