研究課題
豪雨や長雨に対する盛土の力学的安定性は，降雨強度や連続雨量といった降雨特性だけでなく，締固め時の施工品質にも大きく依存する。地盤の変形を弾性論，破壊を剛塑性論により解いたTerzaghi以降の古典的土質力学に対して，弾塑性力学に基づく最近の地盤解析技術は変形から破壊に至る地盤の応答を一元的に取り扱えるようになってきているものの，依然として締固め現象を理論的に解釈していない。このため最新の数値解析でも，盛土の安定性は締固め築造後を初期状態として恣意的に解析条件を設定して評価するのが現状であった。本研究では，要素レベルでの浸水・変形挙動を適切に記述する構成則および水分特性曲線を開発し、初期値・境界値問題としての降雨時の土構造物の崩壊現象をシミュレートすることである。初年度は，不飽和土の水分保持特性について既往研究の成果をレビューするとともに，吸排水に伴うヒステリシスや体積変化による飽和度変化の影響も考慮した発展型の水分特性曲線モデルを定式化し，その妥当性を検証した．2年目は，｢締固めによる築造過程から豪雨による変形・破壊まで，盛土の一生を一貫してシミュレートする新しい地盤解析技術｣の核となる不飽和土の構成則（応力増分とひずみ増分の関係）の開発を行った。なお、この構成則には初年度に開発した発展型水分特性曲線モデル（間隙圧と飽和度の関係式）を組み込んでいる。これらのモデルの適用性は，排気非排水圧縮や浸水，せん断シミュレーションを通して検証しており，同モデルを用いれば最適含水比と最大乾燥密度を持つ締固め曲線を解析的に表現できることが明らかになった。最終年度は有限変形理論に基づいて、2年目までに開発、検証を行った構成モデルと水分特性曲線モデルを組み込んだ有限要素解析コードを開発するとともに、大変形問題のシミュレーションを通して検証を行った。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Soils and Foundations
巻: 54(6) ページ: 479-493
Journal of Civil Engineering Research
巻: 4(3A) ページ: 78-82
