2011 Fiscal Year Annual Research Report
天然ダムの浸透・越流時の進行性破壊現象の解明とその予測
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21360220
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
渦岡 良介 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40333306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仙頭 紀明 日本大学, 工学部, 准教授 (40333835)
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| Keywords | 地盤工学 / 防災 / 天然ダム / 浸透 / 越流 |
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| Research Abstract |
地震による斜面崩壊によって発生した天然ダムによる河道閉塞を対象として、降雨や上流側の堰止湖の水位上昇に伴う浸透および越流に対する天然ダムの進行性破壊現象の解明を目的とする。天然ダムの堤体材料を用いた室内土質試験や模型実験の結果および実際の被災事例を参照データとして、土骨格・間隙水・間隙空気の三相の運動を扱う多孔質体理論に基づく進行性破壊現象を再現可能な解析手法を開発し、予測手法として確立することを目的とする。
平成23年度は、2008年岩手・宮城内陸地震において発生した河道閉塞を起こした天然ダムについて、まず室内試験や模型実験に用いる土試料を現地で採取した。この試料の他物理的性質が異なる試料を用いて締固めエネルギーと水浸の有無に着目した開水路実験および模型実験を行い、天然ダムの越流による侵食破壊に対する抵抗性について比較・検討した。その結果より、湯ノ倉温泉地区から採取した試料を用いて侵食率とせん断応力の関係を求めた。開水路実験では、塑性指数と締固め回数が大きい程、侵食に対する抵抗性が高くなることが分かった。模型実験では、乾燥密度が高いほど堤体模型は侵食されにくく、予測値よりも早く侵食される傾向にある。また水浸させた場合の方が早く侵食されることが分かった。
天然ダムの浸透・越流による進行性破壊現象に着目した遠心模型実験を実施し、実規模スケールでの天然ダムの浸透破壊過程を明らかにする。今年度は実験方法確立のための基礎的実験として、自由落下させた砂で堤体模型を作成した。重力場と遠心力場において、堰止湖の水位上昇速度を変えた実験を行った。その結果、重力場の小型模型実験では、地下水位以浅の毛管水帯の厚さが模型スケールに対して相対的に大きくなり、遠心力場の結果とは異なる挙動を示すことを確認した。また、水位上昇速度が堤体の破壊形態に影響することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していた侵食実験、模型実験、数値解析は順調に進展しているが、室内せん断試験については、試験装置の開発の遅れにより、まだ実施できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である平成24年度では、侵食実験、模型実験、数値解析を引き続き実施し、とりまとめる。また、遅れている室内せん断試験についても、昨年度に装置の開発の目途がたったため、試験を実施する。
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