Mechanisms of accelerated flow of sediment by rollers of air bubbles in soil

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本研究では，地震や豪雨災害時の長距離土砂が流動するメカニズムについて，流動化処理土や高流動コンクリートで考慮されている供試体中の気泡（間隙空気）のベアリング効果を検討するため不飽和土中の間隙水，間隙空気の挙動に着目した研究を行う．不飽和土中の間隙空気（気泡）の挙動について，要素せん断試験を用いてせん断強度への効果を観察し，従来，毛管張力の効果によりせん断抵抗が増加するとされてきた間隙空気が，一方で，コンクリート工学分野においてベアリング効果と呼ばれ流動性を増す，即ち，せん断抵抗を低下させる効果を発揮するという事実に基づき，土中内でもその効果を発揮するか調べる。さらにその挙動が観察できた場合，理論的に説明するため数値実験や数値シミュレーションによる再現を試みる．2022年度は，研究2年目として2021年度同様に申請者が実施していた不飽和土の静的せん断，繰返しせん断挙動の観察を行うための不飽和静的／繰返しせん断試験を宇都宮大学にて実施するとともに，昨年度検討を開始した流動化処理土の各種試験（フロー試験，強度試験）についてもいくつかの検討を行った．不飽和土の検討については，土中の間隙水，間隙空気の状態を変化させた供試体を用いて要素試験を行い，力学挙動を観察した．いくつかの要素試験の結果，間隙空気圧および間隙水圧の挙動について特徴的な挙動が観察され，その挙動について，数値モデルによる再現を試みている．また，比較の為に行った流動化処理土に関する検討についても，多数の実験を行いフロー試験と一軸圧縮試験の関係の把握など成果が得られている．得られた実験結果や知見をもとに所属学会の研究発表会やシンポジウム等で成果を発表している．