| 研究課題/領域番号 |
20K14821
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
吉川 高広 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20771075)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 不飽和土 / 弾塑性 / 慣性力 / 吸水破壊 / 降雨 / 空気～水～土連成解析 / 弾塑性解析 / 繰返し吸排水 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年、降雨による地盤・土構造物の崩壊が多発しているが、その詳細な崩壊メカニズムまでは明らかになっていない。本研究では、土の変形解析により、その崩壊メカニズムを解明することを目的とする。具体的にはまず、日常的な降雨と乾燥の繰返しを想定した繰返し吸排水履歴に関する力学試験を通じて、弾塑性構成モデルと水分特性モデルの高度化・精緻化を図る。その後、繰返し吸排水履歴を受けた土供試体が吸水により変形から破壊に至る力学試験を実施するとともに、高度化・精緻化したモデルを搭載した変形解析コードによるその数値シミュレーションを通じて、不飽和地盤・土構造物が降雨により崩壊するメカニズムに迫る。
|
| 研究成果の概要 |
降雨による自然斜面や盛土の崩壊メカニズム解明を目的に、まずは不飽和土供試体が吸水により変形から破壊に至る三軸圧縮試験とその数値シミュレーションを実施した。その結果、供試体の初期応力比が極端に高くなければ、サクションがゼロに低下後、間隙圧上昇による吸水で応力比と飽和度がさらに上昇して、最終的には限界状態線の上側で示す「塑性体積膨張を伴う軟化挙動」を呈することにより破壊に至ることを明らかにした。次に降雨模型実験および熱海盛土崩壊の再現解析を行った結果、降雨浸透や地下水流入により、上述の供試体の場合と同じ変形・破壊メカニズムが生じて、模型斜面および盛土が最終的にはすべり破壊に至ることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで降雨による自然斜面や盛土の崩壊要因として、不飽和土の飽和化や間隙圧上昇による強度低下等が挙げられていたが、申請者らが開発した飽和・不飽和両対応の慣性力考慮の弾塑性有限変形解析コードを用いて、限界状態線q=Mp’の上側で示す「塑性体積膨張を伴う軟化挙動」を呈して、土供試体、模型斜面および実被災盛土が吸水により変形から破壊に至ると具体的に示すことができた。今後、崩壊メカニズムに基づく対策工の評価・提案を行っていく上でも、意義のある研究成果となった。
|
