| 研究課題/領域番号 |
15560432
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
成田 国朝 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90064956)
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| 研究分担者 |
大根 義男 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00064931)
木村 勝行 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70064954)
奥村 哲夫 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70078913)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 遠心模型実験 / 水位急低下 / 間隙水圧分布 / 浸透破壊 / 斜面崩壊 / 飽和・不飽和浸透 / 降雨浸透 / 斜面保護工 |
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| 研究概要 |
アースダムにおける水位急低下の問題を対象として、小型の間隙水圧計を網目状に埋設した模型堤体に対して、一定の遠心加速度の下で上流側水位を変動させる遠心実験を行い、堤体内の間隙水圧挙動と破壊メカニズムの関係を調べた。実験では、同一の均質堤体に対し上流側水位の低下速度を変えた場合や、上流斜面に透水性の低い薄い遮水層を設置した場合、堤体中央部に排水能力を高めるためのL型のドレーンを配置した場合など、想定される幾つかの状況を再現し、それらの要因が斜面内の残留間隙水圧の蓄積に及ぼす影響を調べた。また、同じ条件において上流斜面のすべり破壊を再現する遠心実験も実施し,水位急低下に伴い発生する残留間隙水圧が斜面の不安定化に及ぼす影響を論じた。この結果、(1)均一堤体でも水位低下速度が大きい場合は貯水側への排水が十分に行われず、上流側で片寄った間隙水の残留が起こり、斜面の不安定化に影響する。(2)低透水性の表層を有する堤体では、貯水側への排水がほとんどないため、堤体内の浸潤面は貯水位と連動することはなく、不連続な落差が生じる。(3)ドレーンの排水効果によって堤体内部では残留間隙水圧が速やかに低下するが、斜面表層部では均質堤体と同程度に間隙水圧が残留し、貯水位低下に伴い堤頂部を含むすべり破壊が発生した、などの特性が明らかになった。
以上の他、透水性の基礎地盤上に建設された河川堤防を対象として、その浸透現象を遠心模型実験で再現し、浸透に伴い堤体底部に作用する揚圧力の特性を明らかにするとともに、揚圧力が堤体の安定性(パイピングや支持力低下)に及ぼす影響を論じた。また、解析的研究としては、FEM飽和-不飽和浸透解析の結果に基づいて、円弧すべり面上の間隙水圧分布と、堤体内の動水勾配分布の変化傾向を調べ、浸透作用に伴う堤体の破壊形態の表現方法について二、三検討を加えた。
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