変動水圧場におけるブロック周辺砂地盤の流動と沈下防止に関する研究

波浪時においては強度の変動水圧が海底地盤上に作用し、海底地盤が周期的に液状化することが知られている。このような強度の変動水圧が作用する場に設置される離岸堤や護岸の根固めブロックが沈下散乱する被害の発生現象を力学的に解明するため、ブロック周辺部の砂層の流動特性について実験的かつ理論的な検討を行った。その結果、以下のようなことが明らかにされた。1.鉛直2次元砂層模型を用いて、着色砂をブロック周辺部に配置し、砂の流動の可視化および間隙水圧分布測定を行った結果、変動水圧場におけるブロックの沈下現象はブロック周辺部に作用する変動水圧と密接な関係があることが示された。すなわち、変動水圧によりブロック部下部砂層内の間隙水圧が時間的に変化し、ブロック下部の砂が徐々にブロック側方部に流出することにより、沈下が進行することが実験的に明らかにされた。2.ブロックの沈下を防止する具体的な方策について検討した結果、ブロック自体に透水性を持たせたり、ブロック側面部に矢板を設けることにより、沈下をかなり押えることができることが明らかにされた。また、ブロック周辺部の間隙水圧分布を調べた結果、これらの方策は、ブロック下部の地盤の間隙水圧分布をかなり改善していることが示された。3.ブロック下部の砂の流動特性を理論的に検討するため、地盤を弾性体を仮定した2次元非定常流浸透流理論を用いて地盤の動的挙動を解析した結果、間隙水圧の時間的変化により地盤内に周期的に発生する浸透水圧とブロック下部における砂の流動とは密接な関係にあることが理論的にも明らかにされた。

波浪時においては強度の変動水圧が海底地盤上に作用し、海底地盤が周期的に液状化することが知られている。このような強度の変動水圧が作用する場に設置される離岸堤や護岸の根固めブロックが沈下散乱する被害の発生現象を力学的に解明するため、ブロック周辺部の砂層の流動特性について実験的かつ理論的な検討を行った。その結果、以下のようなことが明らかにされた。1.鉛直2次元砂層模型を用いて、着色砂をブロック周辺部に配置し、砂の流動の可視化および間隙水圧分布測定を行った結果、変動水圧場におけるブロックの沈下現象はブロック周辺部に作用する変動水圧と密接な関係があることが示された。すなわち、変動水圧によりブロック部下部砂層内の間隙水圧が時間的に変化し、ブロック下部の砂が徐々にブロック側方部に流出することにより、沈下が進行することが実験的に明らかにされた。2.ブロックの沈下を防止する具体的な方策について検討した結果、ブロック自体に透水性を持たせたり、ブロック側面部に矢板を設けることにより、沈下をかなり押えることができることが明らかにされた。また、ブロック周辺部の間隙水圧分布を調べた結果、これらの方策は、ブロック下部の地盤の間隙水圧分布をかなり改善していることが示された。3.ブロック下部の砂の流動特性を理論的に検討するため、地盤を弾性体を仮定した2次元非定常流浸透流理論を用いて地盤の動的挙動を解析した結果、間隙水圧の時間的変化により地盤内に周期的に発生する浸透水圧とブロック下部における砂の流動とは密接な関係にあることが理論的にも明らかにされた。