すべり面に沿う間隙水圧の逆解析に関する研究

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本研究の目的は、地すべり地において数少ない観測点の間隙水圧が与えられた場合(もしくは間隙水圧に関する情報が皆無である場合)を想定し、すべり面全域における間隙水圧を非線形最適化手法に基づいて逆解析する方法を開発することであった。はじめに、間隙水圧分布の逆解析を非線形最適値問題として定式化するためのアルゴリズムを構築した。その際、当初は、解の存在範囲をアプリオリに入力データで与えるとの前提で等式・不等式制約条件付き最適値問題を定式化した。ところがこの方法によると、解の存在範囲の規定の仕方に応じて、解の精度が大きく左右されることが判明した。換言すると、解が、予め与える存在範囲自体の関数になるということである。そこでこの特性を逆に利用し、二重の最適値問題を構成する方法を着想するに至った。この二重最適値問題を解けば、解の存在範囲が自動的に変更されつつ最適解つまり逆解析すべき間隙水圧分布が精度良く同定されることが明らかになった。こうして、安全率算定式にJanbu法を用いた逆解析プログラムのもとに、実測値が知られているLodalen地すべり地(ノルウェー)及び松之山越地すべり地(新潟、第三紀層地すべり)などに本手法を適用したところ、大変好ましい結果が得られた。とり分け、観測点の配置に関して有用な知見が得られた。すなわち、観測点が1点もしくは2点与えられるとき、それらをすべり面の上端もしくは下端近傍、ないしその両方に配置するのが最も好都合であること、観測点が皆無のとき精度上幾分問題が残ること、などの知見である。