斜面崩壊の予測と対策工の効果を評価するための数値解析手法の提案と設計への適用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550492
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 鵜飼 恵三 群馬大学, 工学部, 教授 (60018827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蔡 飛 群馬大学, 工学部, 助手 (20312902) ; 若井 明彦 群馬大学, 工学部, 助教授 (90292622)
• Keywords: 斜面安定 / 斜面対策工 / 安全率 / 集水井工 / 杭工 / アンカー工 / 斜面災害

Research Abstract

豪雨などが原因で斜面崩壊が発生すると、補修・補強のために排水工、杭工、アンカー工などの斜面対策工が施工されるのが普通である。斜面対策工の設計は、これまで力とモーメントのつりあいを基本とした極限平衡法により行われてきた。しかし、この方法では、地盤と対策工の変形、相互作用、三次元性などが考慮できない。このような問題を解消するために弾塑性FEMを基本とした解析法・設計法を筆者らは提案してきた。表題の研究テーマに関する平成14年度の研究成果は次のようにまとめられる。
(1)集水井工、杭工、アンカー工が複数配置される場合の解析を行い、現実の地すべり対策工の解析を行う準備を完了した。この際、三次元メッシュ分割が容易になるよう工夫をした。
(2)上記の対策工の抑止・抑制メカニズムを明らかにした。
(3)特に、アンカー工について詳細な解析と考察を行った。従来のアンカー工の設計法の問題点を指摘した。またアンカーが同時に多数配置された場合の抑止メカニズムを明らかにし、FEMによる簡易解析法を提案した。
(4)集水井工と集水ボーリングについて詳細な解析を行い、抑制のメカニズムを明らかにした。群馬県内の地すべりを対象にして、本研究の成果の適用を開始した。
(5)平成15年度には、以上の研究成果を実際の地すべりに適用し、FEMによる斜面対策工の新しい設計法を提案する予定である。

Research Products

• [Publications] Fei Cai, Keizo Ugai: "Response of flexible piles under laterally linear movement of the sliding layer in landslides"Canadian Geotechnical Journal. Vol.40,No.1. 46-53 (2003)
• [Publications] 蔡飛, 鵜飼恵三, 黄文峰: "斜面安定性の評価-極限平衡法と弾塑性FEMとの比較"地すべり. Vol.39,No.4. 9-16 (2003)
• [Publications] 鵜飼恵三, 若井明彦, 蔡飛, 蔡光石: "群馬県桐生市で発生した降雨時がけ崩れ被害の調査結果概要と教訓"豪雨時の斜面崩壊のメカニズムおよび危険度予測に関するシンポジウム. (発表予定). (2003)