| 研究課題/領域番号 |
20H02244
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
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| 研究分担者 |
飛田 哲男 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (00346058)
岡村 未対 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (50251624)
清田 隆 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70431814)
兵動 太一 富山県立大学, 工学部, 講師 (80749078)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | Palu震災 / 直下型地震 / 緩傾斜地盤 / 長距離流動 / 液状化 / 水膜現象 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、流動現象のメカニズムを解明する目的で、現地調査とそのデータ分析、模型実験および数値解析による検討を行った。
まず、一次元（1D）の模型実験とその数値シミュレーションを行い，キャッピング層が水膜形成に及ぼす影響をシミュレートし，キャッピング層の透水性が過剰間隙水圧の消散に及ぼす影響を評価した。その結果，衝撃下で蓄積される最大過剰間隙水圧は，キャッピング層の透水性が低いほど高くなることが分かった。また，キャッピング層が破断している場合でも水膜が形成されることを確認できた。さらに，現地地盤の代表的な土質について，1次元のサイトレスポンス解析を行った．その結果，キャッピング層の厚さが地震応答に大きく影響することを確認できた．一方で，循環境界とし無限長斜面の仮定を満足する解析を行ったところ，地盤モデル側方の変形挙動が安定し解析精度が上昇したものと考えられる。
次に、液状化に伴う遅れ流動破壊現象の発生機構の解明を目的とし，緩斜面の動的遠心模型実験を行い，震動終了後の間隙水のマイグレーションによる地盤の変形進行について調べた。地盤の非排水状態での残留強度が斜面におけるせん断応力より十分大きいにもかかわらず，加振後に地盤浅部において、ダイレータンシ―による体積膨張とそれに伴う稼働摩擦角の一時的な増加が生じ、体積膨張量とせん断膨張角に応じたせん断ひずみが発生したことが確認できた。
さらに、ボーリング調査結果と物理試験結果を精査して断面図を作成し、礫質土の帯水層の連続性が地盤流動の激しい地点で失われていることを明示した。これは、帯水層上部の地盤に高い被圧が作用していたことを示唆するものである。また、原位置で採取された不攪乱試料を用いた液状化試験と簡易液状化判定を実施し、被圧を考慮した場合は深部でも液状化が生じた可能性が高いという結果が得られた。
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| 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
新型コロナ禍で、実験設備の確保に問題があったが、最終年度に購入することができ、予定の期間内に結果を出すことができた。
しかし、本研究の対象フィル―ドは海外の現場であり、調査に行くことが出来ず、情報収集に困難を極めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
1. 非排水土試料の液状化抵抗性に及ぼす微粉末含有量（FC）の影響を繰返し三軸試験装置で評価する。また、微粉末の塑性率の影響についても検討する。
2. インドネシア・パル市の被災地の地質構造を再現し、新たに改良した土箱で1g振動台試験を実施する予定である。
3. 破壊現場の地質構造を解析的にシミュレートし、固体と流体の相互作用を伴う大規模な変形を研究するために、物質点法（MPM）を用いて2次元および3次元の非線形力学解析を行う予定である。
4. 土壌試料の地球化学的分析は、X線回折（XRD）および蛍光X線（XRF）試験により行い、土壌の結合特性や粒の破砕性を支配する鉱化性を評価する予定である。また、中型繰返し三軸試験装置を用いて礫を含む現地試料を用いた動的挙動の測定を行う。また、ベンダーエレメント試験装置を用いせん断弾性係数のデータ蓄積を行い，当該パラメーターの評価式の提案を目指す。
5. 前年度に作成した地層想定断面モデルを用いた浸透流解析を実施し、流動に影響を与えた可能性が指摘されている灌漑用水路の存在の有無にも着目して、被災地における地震前後の地下水環境を明らかにする。
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