波/流れ共存場における地盤液状化と土砂輸送過程の一体解析に関する研究

波/流共存场地面液化与泥沙输运过程综合分析研究

• 批准号: 01J03091
• 负责人: 佐々 真志
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Independent Administrative Institution Port and Airport Research Institute (2003)Kyoto University (2001-2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J03091/
• 关键词: 実海域波浪; 液状化; 重力流れ; 一体解析; 波群特性; 間隙水圧; 連成弾塑性有限要素解析; 防波堤基礎地盤; 波浪; 流動; ダイナミクス; 凝固; 防波堤被災; 実海域観測

1.2003年台風10号にともなう高知港湾東第一防波堤基礎地盤の水圧/間隙水圧応答の連続観測結果を対象として、法先地盤、マウンド下、消波ブロック下およびケーソン直下地盤の波浪応答の連成弾塑性有限要素解析(代表者開発コードによる)を実施した。その結果、1)本解析により注先地盤及びマウンド下地盤部における過剰間隙水圧振動成分の位相・振幅変化特性の実測結果を整合的に再現すること、2)高波浪作用による液状化のオンセットは、法先地盤部において生じることを示した。さらに、3)その液状化メカニズムとして、従来から知られているような波の谷において1波ごとに発生する不安定化や残留間隙水圧による不安定化のみではなく、新たに時系列の波群特性に起因する過剰間隙水圧変動による不安定化プロセスを見出した。2.水中堆積物の液状化にともなう堆積物重力流れの発達から減速、停止するまでの一連の過程を有効応力の考え方に基づいて予測することが可能な数値解析法(LIQSEDFLOW)を開発した。本解析法の特徴として、ナビエーストークス式-連続式系を適用する液状化域と2相系の貯留方程式を適用する未液状化域の間に有効応力がゼロであるが僅かな剛性を有する遷移境界層を導入することにより、液状化流れ・凝固/圧密過程の一体解析を可能としていることが挙げられる。提案解析法による予測結果は、水槽実験により観察された高濃度重力流れの進行性凝固にともなう停止機構と調和的であることを示した。

1.2003 The continuous measurement results of water pressure/gap water pressure response at the foundation site of Kochi Harbor East Breakwater during Typhoon No. 10 in 2009 were analyzed by using plastic finite element analysis (representative development) for wave response at the foundation site of Kochi Harbor East Breakwater. The results of this analysis are as follows: 1) Reproduction of the phase and amplitude variation characteristics of the water pressure components in the upper and lower parts of the analysis; 2) Liquidation of the water pressure components in the upper and lower parts of the analysis. 3) Unstability and residual gap water pressure caused by the occurrence of a new series of wave group characteristics caused by the gap water pressure fluctuation are observed. 2. The development of LIQSEDFLOW is based on the investigation of the fundamental forces and the prediction of the processes involved in the liquefaction of deposits in water. The characteristics of this analytical method are applicable to the storage equation of the liquidized domain and the two-phase system, and it is possible to integrate the analysis of the liquidized flow and the solidification/densification process. The results of the proposed analytical method are as follows:

项目成果

佐々真志, 高山知司, 水谷雅裕, 辻尾大樹: "実海域における海底砂質地盤の残留間隙水圧の発生と消散過程"海岸工学論文集. 50巻. 846-850 (2003)

Masashi Sassa，Satoshi Takayama，Masahiro Mizutani，Daiki Tsujio：“实际海域沙质海底土壤中残余孔隙水压力的产生和消散过程”海岸工程论文第50卷。846-850（2003）。

Miyamoto, J., Sassa, S., Sekiguchi, H.: "Wave-induced liquefaction and changes in void ratio profile with depth"Proc. First International Conference on Physical Modelling in Geotechnics. Vol.1. 259-264 (2002)

Miyamoto, J.、Sassa, S.、Sekiguchi, H.：“波致液化和孔隙比剖面随深度的变化”Proc。

Sassa, S., Takayama, T, Mizutani, M., Tsujio, D: "Field observations of the build-up and dissipation of residual pore pressures in seabed sands under the passage of storm waves"Journal of Coastal Research. Special Issue 39(印刷中). (2004)

Sassa, S.、Takayama, T、Mizutani, M.、Tsujio, D：“风暴波通过时海底砂中残余孔隙压力的形成和消散的现场观察”沿海研究杂志第 39 期。 （出版中）。

高山知司, 佐々真志, 辻尾大樹, 谷口昇太郎, 水谷雅裕: "防波堤マウンド下における残留間隙水圧の応答に関する現地観測"海岸工学論文集. 51巻(受理済). (2004)

Satoshi Takayama、Masashi Sasa、Daiki Tsujio、Shotaro Taniguchi、Masahiro Mizutani：“防波堤土墩下残余孔隙水压力响应的现场观察”海岸工程论文第 51 卷（已录用）。

Miyamoto, J., Sassa, S., Tokuyama, R., Sekiguchi, H.: "An experimental study of the dynamics of subaqueous sediment gravity flows"Proc.16th Int.Conf.on Soil Mech.and Geotech.Engrg.. (受理済).

Miyamoto, J.、Sassa, S.、Tokuyama, R.、Sekiguchi, H.：“水下沉积物重力流动力学的实验研究”Proc.16th Int.Conf.on Soil Mech.and Geotech.Engrg.. （公认）。