| 研究課題/領域番号 |
16F16354
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
若井 明彦 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (90292622)
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| 研究分担者 |
RAJ BHAT DEEPAK 群馬大学, 大学院理工学府, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2016-11-07 – 2019-03-31
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| キーワード | 2015年ネパール・ゴルカ地震 / クリープ性地すべり / 野外調査 / 室内試験 / 数値解析モデル / 変位予測 / 地すべり斜面のクリープ挙動 / 大規模地滑りの長期的な管理システム |
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| 研究実績の概要 |
2015年に発生したネパール・ゴルカ地震とその余震によって、クリープ性地すべりが多数発生した。本研究では被災箇所の今後の残余リスクの評価ならびに復旧復興計画における斜面対策工法の方針策定のための地すべり斜面のクリープ挙動予測手法の開発と妥当性検証を目的としている。
昨年度までに斜面内の地下水位の上下動に連動した斜面変動を再現する2つの数値解析モデル(モデルA,モデルBと呼ぶ)を用いた2次元弾粘塑性有限要素法を開発した。この解析モデルはいずれもひずみ速度を直接操作する定式化を行っており、地すべり斜面に存在する粘土質のすべり面に発生する変形を再現するのに有用である。この手法の妥当性を検証するため、群馬県高山村戸室地区のクリープ性地すべりに対して再現解析を行ない、モデルA、モデルBともに再現性に一定の妥当性を得た。
また、平成29年度はネパール国内の9つの地すべり斜面に対して現地調査を行った。この調査では現地で土試料を採取し、種々の力学試験を行うことで解析計算に用いる材料パラメータに関する基礎的な知見を得た。
現在はクリープ性地すべりの機構および、地すべりを引き起こす要因について検討するため、この解析モデルを用いて仮想の斜面に対するパラメトリックスタディに取り組んでいる。今後は、パラメトリックスタディと並行して、昨年度調査を行った9つの地すべりに対して本解析手法による再現解析を行うほか、本手法と地震応答解析と組み合わせた解析手法の開発にも取り組み、地震動がクリープ性地すべりに与える影響について検討を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
提案手法の妥当性を確認するため、昨年度までに群馬県高山村戸室地区での地すべりに対して現地調査ならびに再現解析を行った。現地調査では現地からブロックサンプルを採取し、室内試験により解析計算に用いる種々の材料パラメータを決定した。また、地すべり斜面の地下水位および地表面変位などの現地観測値を収集した。これらを踏まえて地盤のひずみ速度を規定するパラメータを決定することが出来た。このパラメータは地下水位の上下動による全体安全率の変動をFelleniusの簡便法などの極限平衡法もしくはSSRMFEMを用いて計算し、これと現地で観測された地表面変位速度の間の関係性から決定するもので、本解析手法では解析結果に大きな影響を与えるものである。計算結果はモデルA、モデルBともに現地観測値とおおむね一致しており、本手法の妥当性を確認することが出来た。加えて最大速度、最小速度時それぞれですべり面内各所の局所安全率の分布を計算することで、地すべりの発生メカニズムについて知見を得ることが出来た。これは地下水位の変動によるすべり面の応力分布の変化がクリープ性地すべりに大きな影響を与えていることを示唆するものである。
ネパールでの現地調査ではゴルカ地震で被害を受けた地点(Balefi地すべり、Jure地すべり、Araniko highway沿いのHindi地すべりとTusare-Batish地すべり、Trishuli highway沿いのJalkini地すべりとOkharpuwa 地すべり、Mugling-Narayanghat Highway沿いのMugling-Narayanghat地すべり、およびBarpak村の地すべり)の現地調査を行った。この調査ではゴルカ地震以前から存在していた古い地すべりに対して新たな地すべりの発生を確認できた。加えてこの調査では室内試験を行うため土試料を採取し、解析計算を行うための各種パラメータを決定することが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
将来的にはこの解析手法をゴルカ地震で引き起こされたクリープ性地すべりに適用する予定である。さらに、本手法と地震応答解析と組み合わせた解析手法を開発し、ゴルカ地震により引き起こされた種々のクリープ性地すべりにこれを適用して地震時のクリープ性地すべりの挙動について検討を行う予定である。また、計算の再現性をよりよいものとするために、再度ネパール国内で現地調査を行い、土試料の採取および室内試験を行う予定である。
並行して現在開発中の解析モデルを用いてパラメトリックスタディを行うことで、各種パラメータの変化がクリープ性地すべりの発生と進展に与える影響を検討する予定である。このパラメトリックスタディでは、地下水位の変動、すべり面の材料、斜面勾配、すべり面の深さ、厚さおよび形状、地震動などが与える影響に着目する予定である。
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