盛土内「宙水」の形成要因の特定と宙水が盛土安定性に与える影響の解明

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本研究は、盛土内に発生する「宙水」に関して、宙水形成要因を特定し、宙水による盛土安定性への影響を、盛土での現場調査、各種土質試験、および模型盛土による加振試験等を実施することで解明することを目的とする。令和4年度は、盛土材の締固め度や含水比と透水係数の関係について室内実験にて検討し、宙水形成要因の特定を行った。また、不連続面を有する小型模型盛土を作製し、降水を想定した一定量の水を天端より給水して盛土内の水分状況について把握した。さらに、宙水形成を考慮した盛土を実大レベルで施工し、現地調査にて宙水発生要因を検証した。以下１～３より、施工時における宙水対策として盛土の締固め管理に加え、降雨などの施工時の天候にも留意し、降雨後は表層の高飽和部分を極力削り取って盛り上げていくことで盛土内の飽和度分布を極力均一とする、などといった施工上重要な知見を得たものと考えている。１．透水試験において、同一の締固め度を有していても、供試体作製時の初期含水比（飽和度）が変化すると透水係数に大きな差を生じることを確認した。これより、盛土施工時の降雨条件によっては、施工時の盛土の含水比に不均一性を生じ、盛土内部の透水性の不均一を招くことが示唆された。２．透水係数の異なる小型模型盛土を作製し、天端より降雨を行った結果、透水係数の異なる境界面において帯水層が確認できたこと、局所的に内部の間隙水圧が上昇することといった各種現象を確認した。また、高含水比状態は一定時間継続していることから、この一連のプロセスが盛土内における宙水の発生に繋がることを確認した。３．初期含水比を変化させ、透水係数の不連続面を有した実大試験盛土を施工した。施工後、盛土内の水分状況把握や定期的な水位観測、挿入型RI密度水分計などの原位置試験結果から、想定していた不連続面の境界面に局所的な帯水層が認められ、これが宙水であることを確認した。