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．

ミクロなInternal ingestion phenomenon がマクロな癥不発生phenomenon するメカニズム clarification のために, the role of external force ののとrealm value problem を検した． The action of external force is applied, the one-dimensional water permeability and dynamic water are combined with the load in stages, the load is removed in stages, the return of the load in a certain load is carried out, and the outflow rate is changed. The special result is that the return load is measured and the outflow is increased by 2 times in one week.よって, daily な examples えば waves に よ る external force で, internal immersion は soil を deterioration さ せ る こ と を Show し た． The problem of boundary value is that the problem of burying pipes and canals around them is that there is no disaster, and small earth trenches are not in danger. The particle size distribution shape of the material is different, the shape of the voids is different, and the shape of the unsaturated soil is different.のStrength が発稺され, ゆるみ地の Formation とともにHollow が発生 することをshow した． The special feature is that the material is impregnated inside, and the presence of soil particles in the lower part of the cavity is very special. The field of にゆるいが発生し, the scale of the void がみかけより大きくなることをshows した． The above is a proposed method for determining the degree of danger of internal ingestion, a method for predicting internal ingestion, and a method for determining the degree of danger of a cavity. Internal dipping method for predicting food, Kenny's benchmark method for predicting the flow of food, and qualitative flow The tendency of outflow is expressed, and the particle size of outflow is predicted. The existence of the range is predicted. The analytical results of the individual element method were sorted out, the gap structure characteristics and the contact structure characteristics between particles were analyzed, and the curvature coefficient was corrected and the immersion resistance was evaluated. The proposal was made. The method of judging the degree of danger of a hole is a test, and the endurance of a hole is a test of how to judge the degree of danger. The density, saturation, and cavity shape of the ground are the same as those made in the small earth tank. It affects the quantitative adjustment, the length of the vertical direction and the endurance of the hole are high, and the degree of risk is low and the direction is low. Above, the investigation of site materials, the priority of site materials, and the efficiency of the investigation of site materials are determined by the implementation of the plan and the proposal of the project.

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