沿岸構造物の波浪被災とその防止に関する水力動地盤学的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12450202
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 名合 宏之 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (00034348)
• 研究分担者: 善 功企 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50304754) ; 関口 秀雄 京都大学, 防災研究科, 教授 (20027296) ; 酒井 哲郎 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30026182)
• キーワード: 液状化 / 波浪 / ポストリクイファクション / 海底地盤 / 不連続変形法 / 遠心力載荷実験

研究概要

本研究は、沿岸構造物の波浪被災機構とその防止法について、波と地盤との相互作用を考慮した水力動地盤学的な観点から究明しようとするものである。本年度おこなった研究と得られた成果の概要は以下のとおりである。
1.砂層の間隙率の違いによって地盤の液状化特性が異なることを、鉛直1次元砂層を用いた実験によって明らかにするとともに、その力学挙動が多孔弾塑性体モデルを用いて理論的に説明することが可能となった。
2.海岸堤防の空洞化の原因として波浪による周辺地盤の流動が挙げられるが、その流動特性と各種波浪条件,構造物条件および地盤条件との関係を実験的に明らかにした。
3.変動水圧場における橋脚周辺の洗掘が地盤内の間隙水圧と密接に関係していることを実験的に明らかにし、最大洗掘深が定常流場におけるよりも増大することがあることを示した。
4.遠心力場波浪実験により、波浪負荷履歴が地盤の液状化抵抗に及ぼす影響を調べた。その結果、小ひずみせん断履歴を与えた場合には液状化抵抗が著しく増大するが、液状化に至るような大ひずみせん断履歴を与えた場合には、相対密度が増加するにもかかわらず、液状化抵抗がほとんど増加しないことが明らかとなった。
5.液状化後(ポストリクイファクション)の地盤の挙動を解明するため、地盤内浸透圧分布を求める方法と不連続変形解析法とをカップリングさせ砂粒子の移動を調べた。その結果、砂粒子が一部海底面上に飛び出す現象が見られ、ここで採用した手法の有用性が示された。

研究成果

• [文献書誌] Md.Faruque Mia and H.Nago: "Wave-induced dynamic behavior of bed material and local scour around a Circular bridge pier"Proc.12^<th> Congress of APD-IAHR. Vol.3. 791-802 (2000)
• [文献書誌] Md.Faruque Mia and H.Nago: "Prediction of bed liquefaction and local scour around a bridge pier under abrupt water pressure change"Proc, Int.Symposium on Scour and Foundations, ISSMGE, Melbourne. 23-37 (2000)
• [文献書誌] 宮本順司,佐々真志,関口秀雄: "波浪による砂質地盤の液状化と流動変形過程"海岸工学論文集. 47卷. 921-925 (2000)
• [文献書誌] Sekiguchi,H.,Sassa,S.,Sugioka,K.and Miyamoto,J.: "Wave-induced liquefaction, flow deformation and particle transport in sand beds "Proc.Int.Conf.GeoEng2000,Melbourne. (CD-ROM). Paper No.EG-0121 (2000)
• [文献書誌] 高松賢一,善功企,陳光斉,笠間清伸: "波浪による液状化後の海底地盤の挙動"平成13年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. (発表予定). (2001)