地震時における傾斜地盤の液状化と崩壊予測およびそのメカニズム

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本研究の主な目的は、傾斜地盤で発生する地震時の地盤の非排水挙動に起因する崩壊メカニズムについて、主に室内土質試験をベースに検討することである。これまで実験で用いた地盤試料は、2011年クライストチャーチ地震により液状化し側方流動が生じた地域で採取した地盤試料、および豊浦砂（過去の研究との関連性のため）である。本研究では、高さ30cm, 外径15cm, 内径9cmの中型中空円筒供試体を使用している。供試体の密度をDr= 50%程度に調整し、拘束圧100kPaまで圧密後、約100%以上のせん断ひずみを載荷、計測可能なねじりせん断試験機を用いて非排水繰り返し載荷試験を実施した。実験結果より、クライストチャーチ噴砂試料の大ひずみ時の液状化挙動について、豊浦砂のそれと比較して変形が生じにくくなる傾向があることが判った。また、両試料を用いて実施したＳＥＭによる微視的観察結果より、クライストチャーチ試料の土粒子は、豊浦砂のものと比較してやや鋭角な形状を有することが判った。このため、クライストチャーチ試料は（豊浦砂と比較して）、インターロッキングが形成されやすい土粒子形状を有していたことが、実験結果に表れたものと考えられる。更に本研究では、地盤の傾斜を意味する初期せん断の有無が、液状化挙動に及ぼす影響を検討した。実験結果より、実験試料の液状化と変形モードは、分担研究者が示してきた簡易的な液状化挙動の予測結果と整合する挙動となった。また、その手法は、1964年の新潟地震において生じた大規模な側方流動についても適応できることを確認した。