2008 Fiscal Year Annual Research Report
不飽和浸透流におけるヒステリシスと間隙空気挙動の原位置評価方法の開発
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20360212
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
竹下 祐二 Okayama University, 大学院・環境学研究科, 准教授 (90188178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉井 俊夫 中部大学, 工学部, 教授 (90196709)
森井 俊広 新潟大学, 自然科学系, 教授 (30231640)
神谷 浩二 岐阜大学, 工学部, 准教授 (50252119)
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| Keywords | 不飽和土 / 原位置試験 / 浸透特性 / 透水 / 透気 |
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| Research Abstract |
本研究では,不飽和地盤での原位置試験方法として,電磁波を利用した最新の非破壊計測方法を用いた原位置透気・透水試験方法を開発し,従来,明確にされていなかった不飽和浸透流のヒステリシス現象や間隙空気の影響を原位置計測事実によって解明し,不飽和地盤の安全性照査に適用できる原位置調査・試験方法の提案とそれらの基準化に貢献することを目的としている。本年度の研究成果は以下のように要約される。
(1)原位置透水試験装置の開発
不飽和砂質土地盤の表層部分における飽和・不飽和浸透特性値を簡便かつ迅速に算定する原位置透水試験方法を提案した.挿入型土中水分計を用いた簡易な透水試験装置により定水位透水試験と排水試験を連続して実施して,定常浸透流量により現場飽和透水係数を測定し,土中水分量の非定常挙動により不飽和浸透特性値を測定した。
(2)不飽和浸透流のヒステリシス現象の原位置測定
上記(1)で開発した原位置透水試験装置によって計測した浸潤過程及び排水過程での土中水分プロファイルの非定常挙動をシミュレートできる不飽和浸透特性の関数モデルを浸透流解析と非線形最小二乗法を用いた逆解析手法により同定し,従来,室内保水性試験によっては計測評価の困難であったヒステリシス現象を考慮した水分特性曲線を評価した。
(3)不飽和浸透挙動の原位置計測
砂質土地盤における浅層領域での不飽和浸透挙動の計測方法として,地表設置型地中レーダ(GPR)の適用性および有用性を吟味することを目的として,均質な砂丘砂地盤において原位置不飽和浸透試験を実施した.自然乾燥状態にある砂丘砂地盤において,散水を行って地盤内に断面2次元不飽和浸透流を発生させ,その浸潤前線の非定常挙動をGPRによるプロファイル測定によって地表面から非破壊状態で計測を行った.GPRによって測定された浸潤前線の非定常挙動の妥当性を浸透流解析手法による数値シミュレーションによって検討した結果。両者には良好な一致が認められた。
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