| 研究概要 |
わが国のように傾斜地の多い山岳地帯に建設された道路等は,集中豪雨や風化作用によって落石の危険に曝されている。ここでは,落石の形状寸法および質量を考慮し,軟弱地上の種々の傾斜角度に対する落石の転動機構を明らかにすることを主たる研究目的としている。
本年度は,落石の寸法・密度,斜面勾配の落石の沈下を考慮した線運動定数およびエネルギー消費に及ぼす影響を定量的に解明することを目的とし,昨年度に引き続き一連の室内実験を実施した。落石モデルは幅9.0cmの円柱で,寸法の影響を調査するために直径を7.5, 10.0, 12.5cmの3通りのものを,また密度の影響を調査するためにスチールおよびアルミニウム製を使用した。斜面構成材としては,湿潤状態の密詰め豊浦標準砂を使用した。15〜35degに斜面角度を変化させ,斜面長さ約230cmにて落石モデルを落下させる実験を実施した。その結果,以下に示す新しい知見が得られた。
1.落石の斜面方向加速度,等価摩擦係数および速度残存係数(自由落下速度に対する落石の速度比)は,斜面勾配とともに直線的に増加する。
2.落石の質量が大きくなるにつれて,沈下による運動抵抗が増加するために,加速度,速度残存係数は減少し,等価摩擦係数は増加する。
3.制動時のスリップ率,回転運動と並進運動のエネルギーの比は,斜面勾配,落石の質量とともに減少する。
4.落石の質量が大きくなるにつれて,位置エネルギーに対する並進運動,回転運動のエネルギーの割合はかなり減少し,位置エネルギーに対する土の締固めエネルギーの割合がかなり増加する。
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