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波浪のような長期繰返し荷重を受ける粘性土の間隙水圧の発生・消散モデルとその適用

研究課題

研究課題/領域番号 03650397
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 基礎・土質工学
研究機関茨城大学

研究代表者

安原 一哉  茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 教授 (20069826)

研究分担者 佐藤 研一  茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 助手 (20235336)
兵動 正幸  山口大学, 工学部・社会建設工学科, 助教授 (40130091)
三村 信男  茨城大学, 工学部・都市システム工学科, 助教授 (60133089)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1993年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1992年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1991年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード波浪 / 繰返し荷重 / 粘性土 / シルテーション / 圧密 / 拡散方程式 / 間隙水圧 / 安定解析 / 応力・ひずみ関係 / 沈下 / 支持力 / 防波堤 / 海底地盤 / 波浪荷重 / 過剰間隙水圧 / 不安定 / 底泥 / 安定 / シルテ-ション / 強度
研究概要

本研究では、波浪の繰返し作用を受ける、シルト、粘土やコロイドを含む粘性土から構成される海底地盤の挙動を説明するとともに、工学的な問題を解決するための手法を見いだすことであった。研究の対象とした具体的な海底地盤とは以下の2つについてである。
1)沈降・堆積・圧密のいずれかの過程にある底泥で構成された極めて若い粘性土地盤
2)自重圧密が終了した地盤、あるいは、堆積後十分に時間が経過したいわゆる正規に圧密された粘性土地盤
前者における最も重要な問題は、波浪による巻き上げ・輸送・沈降の過程における港湾汚染(シルテーション)であり、このメカニズムを土質力学の基本原理である有効応力の立場から明らかにすることによって、その予測と対応策が明らかにされることが期待される。これに対し、後者での問題は、波浪の繰返し作用による海底地盤の地滑りや液状化、あるいは、構造物を媒体とした基礎地盤の安定と沈下である。これらはいずれも有効応力の立場から解明することが期待されるが、そのためには、波浪の作用下での間隙水圧の挙動を予測することが必要である。
このような要請に対し、3年間にわたって研究を行って得られた主要な成果は以下の通りである。
1)沈降項を含んだ間隙水圧に関する拡散方程式を基礎にして、波の作用下における底泥の濃度(間隙比)分布を評価する数値モデルを構築した。波と底泥の相互作用は巻き上げフラックスの中に取り込まれている。種々の初期条件を設定して数値計算を行った。その結果、実験室でみられるようなシャープな海面を複数持つ濃度分布は十分再現できなかったが、ある程度の近似は可能であることが分かった。
2)間隙水圧に関するTerzaghi型多次元圧密理論と繰返し三軸試験結果を定式化した実験式を組み合わせることによって、波浪のような繰返し荷重を受ける粘性土の非排水及び部分排水時の間隙水圧挙動を予測し得るモデルを確立した。次いで、このモデルを用いて、荒天時における防波堤下海底地盤の間隙水圧とひずみ分布及びこれに基づく沈下と支持力低下も予測し得ることが分かった。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] Yasuhara,K.et al.: "Cyclic-induced settlement in soft clays" Proc 10th European Conf.SMFE(第10回ヨーロッパ地域土質・基礎工学会議事録). 1. 887-890 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara,K.,K.Hirao and A.F.L.Hyde: "Effects of cyclic loading on undrained strength and compressibility of clay" SOILS AND FOONDATIONS(土質工学会英文論文集). 32. 100-116 (1992)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hyodo,M.,K.Yasuhara and K.Hirao: "Prediction of Clay behaviour in undrained and partially drained cyclic triaxial tests" SOILS AND FOONDATIONS(土質工学会英文論文集). 32. 117-127 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三村信男・五明美智男: "現地不攪乱底泥の強度特性" 海岸工学論文集. 39. 501-505 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤研一 他: "An analysis of wave-induced settlement and pore pressure in seabed Clay" Proc.11th Southeast Asian Geotechnical Conference(第11回東南アジア土質工学会議録). 1. 475-480 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三村信男: "Rates of erosion and deposction of cohesive under wave action" Nearshore and Estuarine Cohesive Sediment Transport. 247-264 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K.and K.H.Andersen: "Recompression of normally consolidated clay after cyclic loading, Soils and Foundations" vol.32, No.4. 89-94 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K.et al.: "Behavior of anisotropically consolidated undisturbed clay in cyclic triaxial tests with drainage" Proc.JSCE. vol.436 /III-17. 1-8

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K.et al.: "Clay behavior under consequtive long-term cyclic loading in direct-simple shear tests" Proc.of JSCE. No.439/III-17 (in Japanese). 9-16 (1991)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K., M.Hyodo, and A.F.L.Hyde: "Cyclic-induced settlement in soft clays" Proc.10th European Conf.SMFE. vol.1(in Japanese). 887-890 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mimura, N.et al.: "Assessment for influences of sea level rise and changes in hydrographic phenomena due to grobal warming (in Japanese)" Proc.Coastal Eng.in Japan. vol.38. 936-940 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K., K.Hirao and A.F.L.Hyde: "Effects of cyclic loading on undrained strength and compressibilty of clay" Soils and Foundations. Vol.32, No.1. 100-116 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hyodo, M., K.Yasuhara and K.Hirao: "Prediction of clay behavior in undrained and partially drained cyclic triaxial tests" Soils and Founda-tions. Vol.32, No.4. 117-127 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gomyo, M.and N.Mimura: "Strength characteristics of in-situ undisturbed seabed silt(in Japanese)" Proc.Coastal Eng.in Japan. Vol.39. 502-505 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, K., K,Yasuhara and M,Hyodo: "An analysis of wave-induced settlement and pore pressure in seabed clay" Proc.11th Southeast Asian Geotechnical Conf.Vol.1. 475-480 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mimura, N.: "Rates of erosion and deposition of cohesive sediment under wave action" Journal of Nearshore and Estuarine Cohesive Sediment Transport. 247-264 (1993)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhara, K.: "Post-cyclic degradation and recovery in undrained strenght in clay" Proc.13th Intn'1 Conf.SMFE. TC-4 Report Vo1. 143-148 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安原一哉: "繰返し荷重を受ける粘土の強度低下とその予測" 第28回土質工学研究発表会講演概要集Vol.1. Vol.1. 699-702 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 安原一哉: "Post-cyclic degradation and recovery in undrained strength in clay" Proc.13 TH INTN'L CONF.SMFE. TC-4,Vol.143-148 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 安原一哉: "Post-cyclic undrained stiffness for clays" INTN'L SYMPOSIOM ON PPE-FAILORE OF GEOMATEAR CALS. (発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤研一: "An Analysis of Wave-induced Settlement and Pore Pressure in Seabed Cloy" Proc.11th Southeast Asian Geitichnical Conference. 475-480 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤研一: "波浪荷重を受ける防波堤下砂地盤の挙動に関する砂究" 茨城大学工学部研究集報. 41(掲載予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 三村信男: "Rates of Erosion and Deposition of Cohesive Sediment under Wave Action" Nearslure and Estuarine Cohesive Sediment Transport. 247-264 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yasuhara,K.Hirao & AFL Hyde: "Effects of cyclic loading on Vndrained Streugth and Compressibility of Clay" SOILS AND FOONL DATIONS(土質工学論文集). 32. 100-116 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 安原 一哉・平尾 知年: "波浪荷重を受ける粘性土地盤の力学パラメータについて" 第17回海洋開発シンポジウム論文集. 427-432 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 研一 他: "波浪荷重を受ける海底粘土地盤の沈下解析" 第17回海洋開発シンポジウム論文集. 439-444 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hyodo,K.Yasuhara & K.Hirao: "Prediction of Clay behauiour in undrained and partially drained cyclic triaxial tests" SOILS AND FOON DATIONS(土質工学会論文報告集). 32. 117-127 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 五明 美智男・三村 信男: "現地不攪乱底泥の強度特性" 海岸工学論文集. 39. 501-505 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,K.et al.: "An Analysis of warv-induced settlemeut and pore pressure in seibed clay" Proc.11th Southeast Asiam Conf.SMFE.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 安原 一哉: "Recompression of normally consolidated Clay after cyclic loading" Soils and Foundations(土貭工学会論文報告集). 32. 89-94 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 安原 一哉: "排水を伴う非排水練返し三軸試験における異方圧密不かく乱粘土の挙動" 土木学会論文報告集. 436/IIIー17. 1-8 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 安原 一哉: "長期繰返し荷重を受ける乱さない粘土の挙動" 土木学会論文報告集. 439/IIIー17. 9-16 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 安原 一哉: "Cyclicーinduced Settlemeut in soft clays" Proc.10th European Cont.SMFE(第10回ヨ-ロッパ地域土貭・基礎工学会議). 1. 887-890 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 三村 信男: "地球温暖化による海面上昇・海象変化の影響坪価" 海岸工学論文集. 38. 936-940 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 三村 信男: "Impacts of sea Level rise on Japanses Coastal Zones and respose stratagies" The IPCC Coastal Zone Managemeut Subgroup Workshop“The Rising Challenge of the sea". (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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