粘土のせん断抵抗係数tanφのメカニズムに関する研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560491
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 大河原 正文 岩手大学, 工学部, 准教授 (80223741)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: せん断強さ / 物理化学 / 表面・界面 / 粘土鉱物 / 水 / 分子

研究概要

せん断抵抗係数tanφは、土のせん断特性を表す強度パラメータのひとつで、地すべり安定解析に用いられるなど、地盤防災に直接的に関わる重要なパラメータである.これまでtanφの存在理由、すなわち、なぜ垂直応力の増加に伴ってせん断強さが増加するのかについて明確な説明がなされていなかった.本研究の主な成果として、肉眼では密着しているようにみえるせん断面も、実際にはミクロ領域では接触部分と非接触部分が存在し、接触部分の面積が垂直応力の増加に比例して大きくなることを明らかした.

研究成果

• [学会発表] 赤外分光法による粘土鉱物中の水の状態分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大河原正文、倉谷昌臣、三田地利之
  • 学会等名: 第43回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 広島・国際会議場
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 原子間力顕微鏡による高純度粘土の積層数・摩擦力・粘性の測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久常雄大、大河原正文、三田地利之
  • 学会等名: 第43回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 広島・国際会議場
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 分子軌道法による粘土の吸着水の構造最適化と結合エネルギー計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 太田征志、大河原正文、鈴木映一
  • 学会等名: 第43回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 広島・国際会議場
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] 粘土の残留状態における強度パラメータ(cr、φr)のメカニズムに関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大河原正文
  • 学会等名: 地盤工学会北海道支部第48回年次技術報告会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-02-05
• [学会発表] S.B.Tamrakar、原子間力顕微鏡による高純度粘土の異なる温度条件下での摩擦力・粘性係数 (2008)
  • 著者名/発表者名: 久常雄大、大河原正文、三田地利之
  • 学会等名: 地盤工学会北海道支部第48回年次技術報告会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-02-05
• [学会発表] S. B. Tamrakar、Gaussian03 による2:1型粘土鉱物-水分子間の結合エネルギー (2007)
  • 著者名/発表者名: 大河原正文、三田地利之、鈴木映一、太田征志
  • 学会等名: 第51回粘土科学討論会
  • 発表場所: 札幌、北大
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 原子間力顕微鏡による粘土の摩擦力測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久常雄大、大河原正文、三田地利之
  • 学会等名: 第51回粘土科学討論会
  • 発表場所: 札幌、北大
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] Physico-chemical on mechanism of the coefficient of shear resistance at the residual state "tanφ" of clay (2007)
  • 著者名/発表者名: Masafumi OKAWARA、Takehiro HISATSUNE、Toshiyuki MITACHI
  • 学会等名: International geotechnical symposium "Geotechnical engineering for disaster prevention&reduction"
  • 発表場所: Yuzhno-Sakhalinsk, Russia
  • 年月日: 2007-07-27
• [学会発表] 粘土の残留状態におけるせん断抵抗係数tanφrのメカニズム (2007)
  • 著者名/発表者名: 大河原正文、三田地利之、大久保幸倫
  • 学会等名: 第42回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2007-07-05
• [学会発表] 原子間力顕微鏡による膨潤性粘土鉱物のミクロ摩擦力・粘性の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 久常雄大、大河原正文、三田地利之
  • 学会等名: 第42回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2007-07-05