細粒分のダイナミクスに着目した地盤の粒度変化に起因する陥没発生機構とその対策

以细粒动态为中心的磨矿粒度变化引起塌陷的发生机理及对策

• 批准号: 13J07199
• 负责人: 近藤 明彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07199/
• 关键词: 内部浸食; 粒度分布形状; 粒子移動特性; 間隙構造; 粒子間接触構造; ゆるみ領域; 耐内部浸食性評価法; 粒度形状

ミクロな内部浸食現象がマクロな陥没発生現象に進展するメカニズム解明のために，外力の作用履歴と境界値問題を検討した．外力の作用履歴については，一次元透水実験で動水勾配を段階載荷，段階除荷，一定載荷中の繰返しを行い，流出率の変化を検討した．特徴的な結果として，繰返し載荷によって１週間の計測で流出量が２倍に増加した．よって，日常的な例えば波浪による外力作用で，内部浸食は地盤を劣化させることを示した．境界値問題として，埋設管渠周辺での陥没災害のメカニズムを小型土槽実験で検討した．材料の粒度分布形状が異なることで空洞の発生形態が異なり，不飽和帯の土の強度が発揮され，ゆるみ領域の形成とともに空洞が発生することを示した．特に，内部浸食しやすい材料では，空洞下部に土粒子が存在していても非常にゆるい領域が発生し，空洞の規模がみかけより大きくなることを示した．以上を踏まえ，モニタリングを含めた陥没災害に対する予防対策を行うために，内部浸食の予測法と空洞の危険度判定方法を提案した．内部浸食の予測法について，Kennyらの基準に代表されるような従来の予測では，定性的な流出傾向は表現できるが，実際に流出する粒径については予測できない範囲が存在することを示した．実験と個別要素法の解析結果を整理することで，間隙構造特性と粒子間接触構造特性に基づき，修正した曲率係数を用いて耐浸食性を評価するフローを提案した．空洞の危険度判定方法については，空洞の耐力を求めることで危険度の表現を試みた．小型土槽内に作成した空洞について地盤の密度，飽和度，空洞形状などが空洞の耐荷重に及ぼす影響を定量的に調べ，鉛直方向に縦長の空洞耐力が高く，陥没の危険度が低いことを示した．以上を踏まえて，地盤材料の調査による対処の優先度の決定によって効率的に空洞対策を行うためのフローを提案した．

The problem of internal immersion is discussed. The effect of external force on the flow rate is discussed. The characteristic results show that the measured outflow increases by a factor of 2 during the first week of the cycle. The daily example of wave action is external force action, internal immersion and site degradation. The boundary problem is that the buried pipe is surrounded by a small trench. The particle size distribution of materials varies from one shape to another, the formation of voids varies from one shape to another, the strength of unsaturated soil varies, and the formation of voids varies from one shape to another. In particular, the internal immersion of the material, the existence of soil particles in the lower part of the cavity, the emergence of very large areas of the cavity, the size of the cavity. The method of prediction of internal immersion and the method of determining the danger degree of cavity are proposed. Internal immersion prediction method, Kenny's benchmark represents the presence of a qualitative outflow tendency, and the presence of an actual outflow particle size. The analysis results of the individual element method are summarized as follows: The method of determining the danger degree of the cavity is to test the performance of the danger degree of the cavity. The density, saturation, shape and load resistance of the cavity in the small soil trench are quantitatively adjusted, and the vertical length and cavity resistance are higher, and the danger of the cavity is lower. The above steps are taken to determine the priority of the investigation of the site material, and the proposal of the hole policy.

项目成果

動水勾配の履歴に起因する粒度形状を考慮した粒状体の内部浸食と目詰り挙動の検討

考虑水力梯度历史引起的颗粒尺寸形状，检查颗粒材料的内部侵蚀和堵塞行为

• 发表时间: 2014
• 作者: 近藤明彦;前田健一;山田高弘
• 通讯作者: 山田高弘

EFFECTS OF GRADING SHAPE ON INTERNAL EROSION FOCUSING PORE STRUCTURES AND FINER DYNAMICS

分级形状对内部侵蚀聚焦孔隙结构和精细动力学的影响

• DOI: 10.2208/jscejam.70.i_507
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM))
• 作者: 長谷川 敦史;清水 律子;金子 寛;山本 雅之;長澤伸樹;長澤伸樹;長澤 伸樹;長澤 伸樹;前田健一，近藤明彦
• 通讯作者: 前田健一，近藤明彦

粒度分布形状に着目した粒状体の内部浸食のマイクロメカニクス

关注颗粒尺寸分布形状的颗粒材料内侵蚀微观力学

• 发表时间: 2015
• 作者: 長谷川 敦史;清水 律子;金子 寛;山本 雅之;長澤伸樹;長澤伸樹;長澤 伸樹;長澤 伸樹;前田健一，近藤明彦;近藤 明彦
• 通讯作者: 近藤 明彦

個別要素法を用いた間隙構造が内部浸食の安定性に及ぼす影響

采用离散元法研究孔隙结构对内侵蚀稳定性的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 長谷川 敦史;清水 律子;金子 寛;山本 雅之;長澤伸樹;長澤伸樹;長澤 伸樹;長澤 伸樹;前田健一，近藤明彦;近藤 明彦;近藤 明彦;近藤明彦
• 通讯作者: 近藤明彦

細粒分のダイナミクスに起因する内部浸食現象に及ぼす間隙構造の影響

孔隙结构对细粒动力学引起的内部侵蚀现象的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 長谷川 敦史;清水 律子;金子 寛;山本 雅之;長澤伸樹;長澤伸樹;長澤 伸樹;長澤 伸樹;前田健一，近藤明彦;近藤 明彦;近藤 明彦;近藤明彦;近藤 明彦
• 通讯作者: 近藤 明彦