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

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．