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2019 年度 実施状況報告書

降雨浸透水による応力条件と堆積構造に着目した斜面崩壊発生機構の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K14546
研究機関琉球大学

研究代表者

木村 匠  琉球大学, 農学部, 准教授 (10794498)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードすべり面の強度 / 降雨浸透 / 堆積構造 / リングせん断 / 斜面崩壊発生機構
研究実績の概要

2017年7月の九州北部豪雨災害では,3時間で約300から400mmの激しい降雨により,変成岩,花崗閃緑岩等からなる地質の谷壁で多くの崩壊が発生した。本研究では,多様な地質・土質背景を有し,急斜面での表層崩壊が多かった本災害を事例として,現地調査,室内実験等に基づき,崩壊の発生機構を検討するものである。平成31年度(令和元年)は以下の研究活動を実施した。
災害地において,(1)斜面の地質・土質に関する現地調査と室内実験用試料の採取,(2)室内実験(物性,透水性,リングせん断)の一部を実施した。(1)現地の緊急対策工事の状況を考慮しながら昨年度設定した,変成岩地帯の奈良ヶ谷川と花崗岩地帯の乙石川の主要な斜面について,室内実験用試料の採取を行った。また,花崗岩地帯の斜面で新たに滑落崖までアクセスが可能になった斜面においても試料採取を進めることができた。なお,今年度は特に,リングせん断試験用の不撹乱ブロック試料の採取を中心に進めた。(2)両地質地帯における透水係数は,透水性が「中位」から「低い」に位置付けられた。奈良ヶ谷川斜面では,地表面付近で自然含水比50-60%となり,透水性が高く,地表面から2m以内で自然含水比が20-30%に低下し,2桁の透水性低下が認められた。乙石川斜面では,地表付近の自然含水比が10-20%で,地表から3m以内で自然含水比が5-10%と低くなり,透水性は1桁程度高くなった。奈良ヶ谷川斜面の滑落崖試料について,有効垂直応力100kN/m2の下で行ったリングせん断試験により完全軟化強度約40°を得た。急な斜面勾配と整合し,斜面崩壊発生メカニズムの解明の鍵となる数値が得られた。また,変成岩地帯の不撹乱ブロックについて,X線CT分析によって片理構造が捉えられ,不撹乱ブロックのせん断実験のために役立つ情報を得ることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成31年度(令和元年度)の実施計画に基づいて,昨年度から続いている現地の緊急対策工事の進捗を考慮しながら斜面からの試料採取を進めて,採取試料についての室内実験を実施できた。

今後の研究の推進方策

最終年度では,これまでの採取試料の室内実験を中心に研究活動を進める。室内実験と現地調査の結果を取りまとめながら,追加調査や追加試料が必要な場合には現地調査を実施する。特に,不撹乱ブロックは限られた個数で実験するため試料数が不足する可能性があり,追加調査の際の優先順位を高くする必要がある。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Significance of shape factor on permeability anisotropy of sand: representative elementary volume study for pore-scale analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Katagiri, J., Kimura, S., Noda, S.
    • 雑誌名

      Acta Geotechnica

      巻: Online First ページ: Online First

    • DOI

      doi.org/10.1007/s11440-020-00912-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water Permeability Evolution With Faulting for Unconsolidated Turbidite Sand in a Gas‐Hydrate Reservoir in the Eastern Nankai Trough Area of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Sho、Ito Takuma、Noda Shohei、Kaneko Hiroaki、Suzuki Kiyofumi、Yasuda Hisato、Minagawa Hideki
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 124 ページ: 13415~13426

    • DOI

      doi.org/10.1029/2019JB018102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 沖縄県における台風に関する災害文化―鹿児島県・東京都との比較から2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤 さやか,中村 真也,木村 匠,関谷 直也
    • 雑誌名

      地域安全学会論文集

      巻: 35 ページ: 295-304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of Groundwater Suitability for Irrigation in the Ulagalla Tank Cascade Landscape by GIS and the Analytic Hierarchy Process2019

    • 著者名/発表者名
      Kumari M.K.N.、Sakai Kazuhito、Kimura Sho、Yuge Kozue、Gunarathna M.H.J.P.
    • 雑誌名

      Agronomy

      巻: 9 ページ: 351~351

    • DOI

      10.3390/agronomy9070351

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Grain size and pore size distributions of the slip surface soil at North Kyushu landslide disaster site in July, 20172019

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S. and Nakamura, S.
    • 学会等名
      GSA Abstract with Programs, 51(5), Phoenix, Arizona, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of mica content on pore-size distribution and porosity of sandy sediment using proton nuclear magnetic resonance measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Minagawa, H., Kimura, S., Noda, S., Tenma, N.
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2019 Fall Meeting, San Francisco, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] 豊浦砂の高圧条件下非排水繰返しせん断による微小な粒子破砕の評価に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      野田 翔兵,木村 匠,塚本 良道,菊池 喜昭
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 粘土鉱物微粒子の全自動粒子画像解析とナノトラッキング解析を用いた精密粒子評価に関する可能性検討2019

    • 著者名/発表者名
      笹倉大督,早内愛子,木村 匠
    • 学会等名
      (公社)日本地球惑星科学連合2019大会
  • [学会発表] 海底フロック模擬サンプル作製の基礎的評価2019

    • 著者名/発表者名
      早内愛子,笹倉大督,安田 尚登,中村真也,木村 匠,野田 翔兵
    • 学会等名
      (公社)日本地球惑星科学連合2019大会

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公開日: 2021-01-27  

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