確率過程的地盤水理学に基づいた斜面の安定性評価法についての研究

斜面崩壊の報告書等を検討すると、破壊時の浸透に伴う斜面内の間隙水圧の変化に注目している例が多い。しかし、その大部分は現場計測に基づく地形学的かつ地質学的あるいは水文学的検討を主眼としており、力学面と水理学面の両者の立場から総合的に解析した例はほとんど見あたらない。本研究では従来より開発を進めてきた飽和・不飽和応力変形・浸透解析法という手法に、降雨浸透や解析定数の不確実性を加味した確率過程の考えを考慮した手法を提示し、さらに文献調査などから得た現場デ-タ等を統計処理により要因分析したうえで、斜面が不安定になる時浸透水が斜面内でどのように動き、斜面が応力的にどのように変化して破壊に至るのか検討した。このとき、地盤や岩盤の力学的ならびに水理学的定数の決定に地盤の空間的な位置の相関関係を加味した地盤統計手法を用いた。解析の結果は、過去の現地実測や室内実験の結果と対比しつつ、斜面の安全性評価の方法において検討すべき要因とその測定方法を調査した。一方、明瞭な割れ目を含む岩盤の斜面については、破壊の形態が割れ目の地質状態や幾何学的形状に支配されるため、割れ目に負荷される水圧分布を考慮した上で、新しい解析方法を検討した。割れ目の空間的な分布状況をステレオネット面でのフィッシャ-確率分布式で表現し、強度、傾斜角、水圧の状況を確率的に考慮した安定解析の方法を算出した。また、岩盤割れ目における岩と岩の密着度を新しい係数で表し、この量を確率変数として計算式に導入する方法も検討した。割れ目の強度決定には、新しく考案した不連続面せん断試験機を用い、水の影響も考えた強度式を求めた。

斜面崩壊の報告書等を検討すると、破壊時の浸透に伴う斜面内の間隙水圧の変化に注目している例が多い。しかし、その大部分は現場計測に基づく地形学的かつ地質学的あるいは水文学的検討を主眼としており、力学面と水理学面の両者の立場から総合的に解析した例はほとんど見あたらない。本研究では従来より開発を進めてきた飽和・不飽和応力変形・浸透解析法という手法に、降雨浸透や解析定数の不確実性を加味した確率過程の考えを考慮した手法を提示し、さらに文献調査などから得た現場デ-タ等を統計処理により要因分析したうえで、斜面が不安定になる時浸透水が斜面内でどのように動き、斜面が応力的にどのように変化して破壊に至るのか検討した。このとき、地盤や岩盤の力学的ならびに水理学的定数の決定に地盤の空間的な位置の相関関係を加味した地盤統計手法を用いた。解析の結果は、過去の現地実測や室内実験の結果と対比しつつ、斜面の安全性評価の方法において検討すべき要因とその測定方法を調査した。一方、明瞭な割れ目を含む岩盤の斜面については、破壊の形態が割れ目の地質状態や幾何学的形状に支配されるため、割れ目に負荷される水圧分布を考慮した上で、新しい解析方法を検討した。割れ目の空間的な分布状況をステレオネット面でのフィッシャ-確率分布式で表現し、強度、傾斜角、水圧の状況を確率的に考慮した安定解析の方法を算出した。また、岩盤割れ目における岩と岩の密着度を新しい係数で表し、この量を確率変数として計算式に導入する方法も検討した。割れ目の強度決定には、新しく考案した不連続面せん断試験機を用い、水の影響も考えた強度式を求めた。