自然堆積河岸の侵食限界、侵食速度の評価

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05452243
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 福岡 捷二 広島大学, 工学部, 教授 (30016472)
• 研究分担者: 竹村 次朗 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40179669)
• キーワード: 自然河岸 / ヒサシの形成と崩落 / 侵食対策工法 / 盛土の崩壊と変形 / 遠心模型実験 / 現地試験

研究概要

荒川河川敷および六角川河川敷において、それぞれシルト、粘土の自然堆積土から構成される水路を堀削し通水し河岸および河岸の侵食の機構、速度を詳細に調べた。シルト質土では侵食のプロセスがヒサシの形成、崩落、流送の3過程で構成され、この過程を理論的に説明できるモデルを構築した。粘土質土では、含水比、密度、堆積過程によって侵食プロセスが大きく影響され、侵食速度に及ぼすこれらの影響の見積り法の検討を行った。さらに、これらの土質河岸がヒサシを形成したときの限界崩落ヒサシ長さの算定法を提案した。次に、土で構成される河岸の侵食を軽減する方策として、ベーン工の設置、オギ、ヨシなど河岸植生の活用、河岸の緩傾斜化についてそれぞれ詳細な水理的検討を行い、侵食軽減効果の算定法を提示した。これらの研究を総合化することによって水理条件、河岸土質条件に応じた自然堆積河岸の保護方式について学問的基礎を得ることができた。(福岡)
一方、盛土の崩壊に及ぼす土質構造と降雨や河川水の浸透による地下水位の影響について実地盤に近い応力状態を再現できる遠心載荷装置を用いて地下水位の上昇をシミュレートした盛土実験を行い、盛土内水位の上昇に伴う盛土の崩壊・変型挙動について調べ以下のような知見を得た。盛土の崩壊は、いずれの実験ケースにおいてものり先部分の小崩壊から始まること、、また、水位上昇速度が大きい場合はのり先崩壊時に既に盛土上部まで水位が上昇し、盛土全体で強度が低下するため、変形が盛土内部に及び天端部に大きな沈下が生じること、水位上昇速度が小さい場合には、変形が内部にまでおよばず、のり先だけの崩壊にとどまることを明らかにした。(竹村)

研究成果

• [文献書誌] 渡辺明英、福岡捷二: "河岸侵食を防止するベーン工の設計法の研究" 土木学会論文集. 485/II-26. 55-64 (1994)
• [文献書誌] 福岡捷二、西村達也、大東道郎: "ヒサシ状河岸の流れと河床変動の解析" 都市急流河川の流れと河床変動の数値解析に関するシンポジウム. 171-174 (1994)
• [文献書誌] Shoji Fukuuoka: "Erosion Processes on Natural River Bank" Proc.1st Int.Symp.on Hydraulic Measurement. 223-229 (1994)
• [文献書誌] 福岡捷二、渡辺明英、新井田浩、佐藤建二: "オギ・ヨシ等の植生の河岸保護機能の評価" 土木学会論文集. 503/II-29. 59-68 (1994)
• [文献書誌] J.Takemura,T.Kimura and A.Hiro-oka: "Failure of embankments due seepage flow and its countermeasure" Proc.International Conference Centrifuge 94. 575-580 (1994)
• [文献書誌] 金縄知樹、岩本敏彦、竹村次朗、広岡明彦、村石尚: "降雨時の斜面崩壊対策について" 第29回土質工学研究発表会講演集. 3. 1797-1798 (1994)
• [文献書誌] 福岡捷二、西村達也、三宮武、藤原剛: "土木学会論文集" 緩傾斜河岸を設置した河道弯曲部の流れと河床形状, 13 (1995)