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2015 年度 実績報告書

岩質・亀裂・風化を考慮した実岩盤斜面における凍上危険性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 25820212
研究機関北見工業大学

研究代表者

中村 大  北見工業大学, 工学部, 准教授 (90301978)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード凍上 / 凍結速度 / 温度勾配 / 亀裂 / 岩屑 / 吸水圧 / 凍上危険性評価
研究実績の概要

平成27年度は,平成25年度から継続している実際の岩盤斜面の凍結深の推移および凍上量の野外計測と,実際の岩盤斜面の凍結速度を模擬した凍上実験や,亀裂およびその亀裂に岩屑が堆積した岩盤を模擬した凍上試験を実施した.さらに,当初計画に加えて,室内実験で岩石の凍上時に発生する吸水圧を計測することにも取り組んだ.
野外計測を実施した岩盤斜面の岩質は,軟質な軽石質凝灰岩と凝灰質砂岩,硬質な玄武岩の3種類である.この岩盤斜面に温度計および凍上量計を設置し,冬期間,除雪を行いながら,凍結深の推移および凍上量の計測することに取り組んだ.計測された最大凍結速度は軟質な岩盤斜面において0.4~0.5 mm/hour,硬質な岩盤斜面において2.4~3.6 mm/hourであった.
次に,3種類の凍結速度で制御した凍上実験を実施した.実験の結果,凍結速度が大きくなるに従って,凍上速度も大きくなることが明らかとなった.加えて,人工的に作成した亀裂やその亀裂に岩屑堆積物を含んだ供試体を用いた凍上試験も実施した.実験の結果,亀裂部分では凍上が発生しやすく,さらにこの亀裂に岩屑堆積物が存在すると厚く発達したアイスレンズが形成されてしまうことが明らかとなった.
以上の研究成果について検討を行った結果,地下水位が岩盤斜面の凍上に与える影響について把握しておくことが重要性であるとの判断に至った.このため,室内実験で岩石の凍上時に発生する吸水圧を計測することにも取り組んだ.この結果,凍上性の高い岩石において最大で水頭5 mに相当する負圧が計測された.一方,非凍上性岩石では全く負圧は発生しないことも明らかとなった.
本研究から得られた様々な成果は,今後,岩質・亀裂・風化を考慮した実岩盤斜面における凍上危険性の評価を作成する際に,非常に有益である.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 北見市柏木の軟岩斜面で実施した凍上変位と凍結深さの計測2016

    • 著者名/発表者名
      中村大,田中悠暉,宮川郁朗,渡邊達也,川口貴之,伊藤陽司
    • 雑誌名

      地盤工学会北海道支部,技術報告集

      巻: 第56号 ページ: pp.291-296

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 岩石の凍上に関する基礎的研究-凍上過程で発生する吸水圧の計測例-2015

    • 著者名/発表者名
      中村大
    • 学会等名
      資源・素材学会北海道支部
    • 発表場所
      北海道函館市・国際水産・海洋総合研究センター
    • 年月日
      2015-06-13

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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