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環境に関わる問題は多くの場合非線形現象が関わっており、有限要素法を用いて二次元、三次元の非線形解析を実現していくためには、大規模計算が必要となる。本年度は固定矢板の背後地盤で生じる地下水流動による浸透破壊現象について検討した。
有限要素法による飽和浸透流解析を行い、浸透力を外力として、剪断帯の発生を考慮した弾塑性解析を行うことで、浸透破壊までを解析する手法を開発した。また、浸透破壊現象を精度よく調べるための実験装置を試作し(幅100cm、奥行き20cm、高さ50cmの実験槽)、豊浦標準砂を用いた飽和均一地盤で実験を行った。飽和地盤の作成においては、架橋部とホッパーから成る降砂装置を用いて、水を張った状態で標準砂を空気中から水中に落下させ、砂が水中を沈降する間に、気泡をとるようにした。このことにより、かなりの程度に飽和度を上げることができた。実験の成否は飽和度を上げること、及び均一で一様な砂地盤を作成することにあるため、これらに最大限の注意を払い、慎重に地盤作成を行った。この方法では緩い地盤しか作成できないものの、再現性のある実験結果を得ることができた。実験と解析結果を比較することにより、両者が非常によく一致することが確認され、開発した方法が浸透破壊解析に有望であることが示された。
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