| 研究概要 |
本研究で確立を目指している数値力学モデルとは,不飽和・飽和状態での間隙水,間隙空気の運動を解析するための間隙モデル,有効応力の変化に伴う土粒子骨格の変形を解析するためのマルコフモデル,そして,斜面崩壊や土石流のような土塊の流動を解析するための流動モデルのことである。本年度は,試作した不飽和透水試験装置による不飽和透水試験,土の保水性試験を行い,間隙モデルの検証,間隙モデルを用いた数値実験での入力パラメータの決定方法に重点を置いた研究を進め,次のような成果を得た。
・間隙モデルの入力パラメータは間隙流体の粘性係数,表面張力,直方体要素の高さ,管径と管径の傾きの確率分布である。粘性係数と表面張力は間隙流体の物性から求めた。対数正規分布を仮定した管径の平均と標準偏差は土の粒径加積曲線から求めた。管径の傾きの確率分布は土粒子の接点角分布から求めた。直方体要素の高さは粒径加積曲線から得られるD10から求めた。そして,これらの入力パラメータの具体値を用いた数値実験によって妥当な水分保持曲線を得られることを明らかにした。
・数値実験で得られた不飽和透水係数は不飽和透水試験によって得られたそれらより大きく,このことから不飽和土中の間隙水の移動は間隙水の一部が流れているだけであり,大部分は不飽和土中に保持されていることを明らかにした。
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