| 研究概要 |
砕波帯での底質の層状運動(ミ-トフロ-)における,海底面に仂く波圧変動による海底面付近の地盤内の間隙水圧変動や地盤骨招の鉛直有動応力変動の効果を明らかにするために,振動流と水圧変動を同時に発生できる周期的加減圧可能な振動流発生装置を試作した。その原活は,従来のU字管型振動流発生装置の両端を密開し,両端の空気室にそれぞれフロア-から空気を送って加圧し,一方両端のバルブの開閉をパソコンで正流波状に行ない,その位相差を付けることにより振動流と水圧変動を同時に発生するものである。U字管は,鉛直部高さが1m,幅0.6m,水平部の長さ3m,高さ0.3mで,共に厚さ0.3mである。水平部の下部に,高さ1m,幅2mの土槽を設けた。装置の性能を調べるため,土槽部とU字管水平部の間に仕切板を設置した。ただし土槽部にも水が入っており,また仕切板と装置内部壁の間は止水が十分でないため,U字管の圧力変動がそのまま土槽部の水に伝わるため,土槽部に砂を充満した状態での性能と若干異なる可能性がある。制御しうるものは,左右空気室に加える空気圧,バルブの開閉の正弦波の周期,および左右の位相差である。左右空気室圧力を等しくして位相差も0とすると,水平部の中央部で圧力変動のみが生じ振動流は生じない。位相差を周期の半分とすると,中央部では振動流のみが生じ圧力変動は生じない。位相差を小さいまたは周期に近い値にすると,振動流と圧力変動がともに生じる。また左右空気室の圧力を違えると,位相差が0でも振動流,圧力変動ともに生じる。ただし左右空気室の平均圧力が異なるため,左右の水面の平均位置が変化する。進行波の波圧と水粒子速度の位相が一致することから,水面変動と圧力変動とは1/4周期位相がずれる必要があるが,そのような振動流と圧力変動を同時に発生出来ることが分かった。
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