| 研究課題/領域番号 |
13650552
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 愛知工業大学 |
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研究代表者 |
成田 国朝 愛知工業大学, 工学部, 教授 (90064956)
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| 研究分担者 |
奥村 哲夫 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70078913)
木村 勝行 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70064954)
大根 義男 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00064931)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | 遠心模型実験 / 降雨浸透 / 間隙水圧分布 / 飽和域 / 斜面崩壊 / 飽和・不飽和浸透 / 水分保持特性 |
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| 研究概要 |
降雨に伴う盛土堤体内の浸潤域(飽和域)の発達・拡大過程、並びに斜面内の間隙水圧分布と変形・破壊の挙動を明らかにするため、小型の間隙水圧計を網目状に配置した模型堤体に対し一定の遠心加速度の下で一様強度の雨を降らせる実験を行い、計算値と比較しながら現象解明を目指した。付随して、不飽和土の水分保持特性について遠心装置を用いた実験手法の確立を目指した。この結果、以下のことが判明した。(1)降雨時の浸透挙動には降雨強度r、盛土の透水係数k、斜面勾配、初期飽和度が大きく影響し、飽和域の形成は(k/rに強く支配される)盛土への降雨の流入量と流出量の差で決まることが知れた。(2)降雨時には、雨水がまず盛土表層部の飽和度を高めて浸潤域を形成し、これが経時的に降下して湿潤前線が基盤面に到達すると、斜面表面との鉛直距離が短い斜面先から飽和域が順次形成される。(3)本実験では累積降雨量約150mm、降雨強度30mm/hで堤体斜面に崩壊の前兆が見られ、安全率の著しい低下が確認されたが、この雨量は過去の多くの破壊例で報告された値と対応する。(4)飽和域の形成や安全率低下の動向は堤体の初期飽和度に大きく影響され、降雨が長期継続した後の初期飽和度が高い盛土では、浸潤域の降下速度が大きく飽和域が容易に形成されるため、降雨の初期段階で安全率の著しい低下が見られた。(5)緩勾配の盛土では降雨浸透によって飽和域が形成されやすいが、常時の安全率が高いため、降雨浸透が安定性に及ぼす影響は小さい。(6)水分保持特性に関する遠心実験では、実験時間の短縮、低い水分領域に対する測定、遠心力が供試体全体に作用することによる間隙水のほぼ一様な排水など、従来の1G場の実験手法と比較して多くの利点が認められ、基本的に有効な試験方法であることが確認できた。
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