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降雨浸透に起因する自然あるいは人工斜面の崩壊現象を的確に予測するためには、斜面内部の地下水状態や降雨浸透挙動の把握が重要である。この問題は不飽和浸透流の卓越する現象であり、数値解析手法による飽和-不飽和浸透流解析手法が極めて有効な解析手段である。
しかし、入力パラメータとして重要となる不飽和土の浸透特性や初期・境界条件である間隙水圧分布、含水比分布を定量的に把握する原位置計測法は未だに確立されておらず、これらの情報の欠如が解析精度に及ぼす影響は大きく、地盤工学的に多くの研究課題が残されている。
本研究では、斜面の崩壊現象の的確な予測方法の端緒を得るために、飽和・不飽和浸透特性の新しい計測手法の開発、ならびに電気探査法による比抵抗トモグラフィー手法および浸透解析手法による軸対称3次元ジオトモグラフィーの高精度解析技術の開発を行い、飽和・不飽和地盤特性の原位置計測法を確立を目的とした検討を行った。本年度に得られた研究成果は以下のようである。
(1)比抵抗分布等の非定常計測データを用いて、有限要素法による電位解析および浸透解析によって逆解析的検討を行い、軸対称3次元ジオトモグラフィーの高精度解析方法の検討を行った。この方法の利点は、多量の計測データを数値解析的に処理するために総合的な検討が可能となり、原位置での不飽和地盤特性を定量的に評価できること、非定常データを用いるために長時間の計測を要しない点にある。
(2)解析作業はパーソナルコンピュータにて実行可能とし、不飽和地盤での現場計測結果をリアルタイム処理する迅速な軸対称3次元非破壊地盤・地下水調査方法を提案した。
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