新しい土砂の流失破壊基準提案への挑戦

• 研究課題/領域番号: 23656293
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 風間 基樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20261597)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 浸透破壊 / パイピング / 土砂流失 / 拘束圧 / 土粒子の流失 / 侵食 / せん断破壊 / 細粒分 / 破壊基準 / 要素試験 / 陥没事故

研究概要

土の流失破壊現象を解明するため，土槽内部に設置したチューブの破損部から土を流失させる実験装置を開発した。土には拘束圧及び内部水圧を任意にかけることができ，チューブに水頭差を与え，水流を流すことで土粒子を流出させ，土を流失破壊させることができる。この装置により，土質材料（粘着力や内部摩擦角に起因するところのせん断強さ）の流失破壊に対する抵抗性を評価できるようになった。
同装置を用いて，土砂流出に対する拘束圧の影響を検討した。その結果，初期拘束圧が大きいほど，土砂の流失速度は小さくなること，土砂の流失が生じなくなる拘束圧を実験的に見出すことができるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of Stress State and Hydraulic Conditions on Soil Erodibility for Cohesionless Soils in Contact with Damage Pipes (2013)
  • 著者名/発表者名: R.Moncada, Y. Nakajima, T. Mori, T, Kawaiand M. Kazama
  • 雑誌名: Advances in Geotechnical Infrastructure 巻: No.37 ページ: 355-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Stress State and Hydraulic Conditions on Soil Erodibility for Cohesionless Soils in Contact with Damage Pipes (2013)
  • 著者名/発表者名: R.Moncada,Y. Nakajima, T. Mori, T, Kawai and M. Kazama
  • 雑誌名: Advances in Geotechnical Infrastructure, Edited by C.F.Leung, S.H.Goh & R.F.Shen, 巻: 1
  • 査読あり
• [学会発表] 破損管路部からの土粒子流出による地盤の陥没破壊に対する水理及び拘束圧境界条件の影響に関する実験的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣和哉, 森 友宏, 河井 正, 風間基樹
  • 学会等名: 土木学会東北支部技術研究発表会
  • 年月日: 2014-03-08
• [学会発表] 破損管路部からの土粒子の流出特性に及ぼす拘束圧の影響について (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣和哉, 山崎智哉, 風間基樹, 森友宏, 河井正
  • 学会等名: 第49回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 破損管路部からの土粒子流出による地盤の陥没破壊に対する水理及び拘束圧境界条件の影響に関する実験的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣和哉，森 友宏，河井 正，風間基樹
  • 学会等名: 土木学会東北支部技術研究発表会
  • 発表場所: 八戸市
• [学会発表] 破損管路部からの土粒子流出による地盤の陥没破壊に対する水理及び拘束圧境界条件の影響に関する実験的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲垣和哉，森 友宏，河井 正，風間基樹
  • 学会等名: 第49回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] 管渠破損部からの土粒子の流出特性に及ぼす粒径と細粒分の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島 悠介, 風間基樹, 森 友宏, 河井 正
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 管渠破損部からの土粒子の流出特性に及ぼす粒径と細粒分の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島 悠介, 風間基樹，森 友宏，河井 正
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山市
• [学会発表] EFFECTS OF STRESS STATE AND HYDRAULIC CONDITIONS ON SOIL ERODIBILITY FOR COHESIONLESS SOILS IN CONTACT WITH DAMAGED PIPES (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Moncada, Y. Nakajima, T. Mori, T. Kawai and M. Kazama
  • 学会等名: 18th Southeast Asian Geotechnical Conference (18SEAGC) cum Inaugural AGSSEA Conference (1AGSSEA)
  • 発表場所: Furama Riverfront Singapore