2019 Fiscal Year Annual Research Report
An evaluation method of slope stability and its measures due to both rainfalls and earthquakes
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18H02296
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
向後 雄二 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30414452)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 俊和 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, ユニット長 (20414451)
林田 洋一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 主任研究員 (50414454)
斎藤 広隆 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 複合災害 / 地震 / 豪雨 / 斜面崩壊 / 不飽和土 / 侵食 / 圧密解析 / 斜面安定対策 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は，①盛土崩壊遠心載荷振動模型実験，②排水パイプを有する蛇篭工法の斜面降雨実験，③不飽和土の繰返し載荷要素試験および④飽和不飽和圧密解析法を用いた解析予測を行った。
項目①では，雨と地震による遠心盛土崩壊実験を行って，盛土内の含水比の違いによる振動特性および崩壊への影響を調べた。実験は6号珪砂とDLクレーと6号珪砂を混合した混合土を用いて行った。その結果，(1) 6号珪砂模型では，含水比の違いによって，変形と崩壊パターンが異なった。 (2) 不飽和状態においても，加振中大きな間隙水圧変動が生じた。(3) 加振中の間隙空気圧はかなり小さな値であった。
項目②については，法先に斜面表層土に対してフィルター則を満足する砕石を充填した蛇篭（フィルター蛇篭）と排水パイプを組み合わせて設置する工法の有効性を，模型実験を行って検討した。その結果，(1) フィルター蛇篭は，降雨による斜面崩壊までの時間を飛躍的に延長できたが，浸透雨水の排水には効果がなかった。(2) 蛇篭背面では，土の侵食は認められなかった。 (3) パイプによる排水効果は，パイプ内径の大きなもので，斜面表層土へのパイプの挿入長さが長い方が高かった。
項目③では，不飽和土における繰返し載荷時の変形特性を調べ，その際に生じる塑性ひずみの定量化を行った。その結果，(1) 高いサクションの作用は，繰返し載荷中の塑性ひずみの発生を抑制した。(2) 応力比とひずみ増分比（ストレスーダイレタンシー）関係は，ほぼ直線で近似でき，その関係へのサクションの影響は小さかった。(3) ストレスーダイレタンシー関係から，不飽和土に対する塑性ひずみを計算できる関数（塑性ポテンシャル関数）を同定できた。
項目④では，②の模型実験に先立って，飽和・不飽和圧密解析法を用いて予測を行った。その結果，おおむね②の実験結果を再現できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
飽和・不飽和動的解析手法の構築が若干遅れぎみであるが，おおむね予定通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，研究項目①複合型盛土崩壊遠心載荷振動模型実験，②排水パイプを有する蛇篭工法の斜面降雨実験，および③ソイルセメントを用いた斜面侵食実験の考察，および④それら模型実験のシミュレーション，⑤室内要素試験，さらに⑥各種安定工法と⑦総合検討による安全性検討手法の構築，について残された課題を行う。具体的には，
項目④については，飽和・不飽和動的解析手法を完成させる。この解析法では，有効応力法に基づく定式化を行った。不飽和土も扱うために，新たに解析プログラム（コード名：DyGeocup）を飽和・不飽和圧密解析プログラム（コード名Geocup）をベースに作成する。解析システム構築のために，①の実験のシミュレーションを行い，システムの改善を行う。項目⑤は①の解析のためのパラメータを同定する試験である。
項目⑥では，排水パイプを有する蛇篭およびソイルセメントの工法をまとめる。項目⑦では，上記①から⑥の研究項目を総合的に検討して，安全性検討手法を構築する。これらの成果をとりまとめ公表する。
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