遠心力場を活用した造波ー海底地すべり実験システムの開発

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1.遠心力場造波装置のパフォ-マンス評価 2種類の遠心力場造波装置を念頭において、その造波特性を評価した。その一つは、ドラム型の遠心力載荷装置用の連続造波装置(逆フラッタ-式)である。造波による逸散減衰をはじめ、ア-ム部の慣性抵抗、及びア-ム部の重心点の移動にともなう遠心力効果を考慮した造波装置の運動方程式を導き、その有用性を実験的にも確認した。他方の造波装置は、ビ-ム型の遠心力載荷装置用の連続造波装置である。ビ-ム型の遠心力載荷装置の場合には、一般搭載しうる水路長が短いという問題はあるが、初動もしくは最初の数波がトリガ-となるような不安定現象を調べるには、十分に有用である。実際、高精度のACサ-ボモ-タ駆動のフラッタ-式造波装置を導入するとともに、高速度カメラによる観察を行い、このことを確かめた。2.S波速度計測らよる砂質堆積物の堆積状況調査 海底地すべり現象の解明には、その素因となる未固結堆積物の水中堆積状況を、面的に捉えることがポイントになる。本研究では、圧電素子を発信源とするS波速度計測システムを導入し、最大遠心加速度50Gのもとでも精度高く、水底の砂質堆積物のS波速度、すなわち剛性を評価しうることを確めた。今後は、同手法をアレイ計測に進め、面的な堆積情報を得る予定である。3.変動水圧に対する地盤応答解析 変動水圧にたいする地盤応答を評価するために、有限要素法に法づく平面ひずみ弾・粘塑性圧密解析コ-ドを開発した。また、帯水層の変動水圧伝播に関する既往の実験結果に照らして同手法の妥当性を確めた。ただし、同実験では変動振幅が小さく、地盤はほぼ弾性的に挙動していた。したがって、非弾性域での詳細なキャリブレ-ションは今後の課題である。