特殊土の何が地盤災害を引き起こすのか～破砕性土地域の災害脆弱性の克服

特殊土壤发生地面灾害的原因是什么？ - 克服脆性土壤地区的灾害脆弱性

基本信息

批准号：
21H01423
负责人：
海野寿康
金额：
$ 10.32万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では，粒子破砕性や軽い土粒子密度，非塑性細粒分に代表される特殊な性質を有する破砕性土の災害脆弱性メカニズムの把握を行う．2022年度は，研究2年度であり，破砕性土の代表的な土である火山灰質粗粒土のうち，昨年度同様に軽石に着目した要素力学試験を分担研究機関（宇都宮大）にて実施，粒子破砕とせん断変形挙動の関係性の把握を行った．なお，昨年度の赤玉土（栃木県鹿沼市産）の他，小笠原諸島近海の海底火山によって発生し海洋を漂流した軽石を入手し，その試料も用いて検討を行っている．なお，2022年度は，特殊土用のせん断試験装置として，2021年度に改良した中空ねじりせん断試験や三軸試験の他，土粒子単体の破砕挙動を観察するための特殊載荷装置として，単粒子破砕試験装置が必要になるか，こちらも2021年度から整備を進め，2022年度に載荷装置，計測装置，観察用機材が揃い本格的に運用を開始した．2022年度は，これら機材を用いて2021年度から継続して，土粒子単体および集合体である土のせん断強度，せん断変形特性の把握を行った．試験対象土は，2021年度同様に研究担当機関が所在する地域に分布する火山灰質土を使用した他，2018年北海道胆振東部地震時の崩壊土砂や，笠原諸島・北硫黄島付近にある海底火山起源の軽石など，全国各地の軽石混じり土を用いて試験を行った．得られた室内試験結果を基に，数値解析モデルの構築を分担する研究分担者（横浜国大他）はそれぞれモデルの開発を進めているとともに，数値実験担当者（東北大）が3次元個別要素法を用いて，単粒子破砕試験による粒子単体の破砕挙動の再現，ならびに土単粒子の集合体である土のせん断試験挙動再現を進めた．以上より得られた成果は，2021年度同様に，研究担当者が所属する地盤工学会や土木学会などの研究発表会やシンポジウム等で発表した．

在本研究中，我们旨在了解脆性土的灾害脆弱性机制，其具有颗粒脆性、轻土颗粒密度和非塑性细颗粒含量等特殊性质。 2022财年是研究的第二年，我们的研究所（宇都宫大学）将像去年一样，对火山灰粗粒土中的浮石进行单元力学测试，这是一种典型的脆性土。颗粒破裂与剪切变形行为之间的关系。除了去年的赤珠土（栃木县鹿沼市产）以外，我们还取得了小笠原群岛附近的海底火山产生并漂流到海洋中的浮石样品，并正在利用这些样品进行研究。 2022年，除了2021年改进的空心扭剪试验和三轴试验作为特殊土体的剪切试验装置外，我们还将采用单颗粒破碎装置作为特殊加载装置，观察个别土体的破碎行为我们将从2021年开始继续准备测试设备，看看是否有必要，2022年我们将开始全面运行，装载设备、测量设备和观察设备都已到位。 2022年，我们利用这些设备从2021年开始继续了解土壤的剪切强度和剪切变形特征，包括单个土壤颗粒和团聚体。与2021年一样，使用的测试土壤是分布在研究机构所在地区的火山灰土壤，以及2018年北海道胆振东部地震和笠原群岛和北硫磺岛附近海底火山的塌陷土壤。使用与来自全国各地的浮石（包括原始浮石）混合的土壤进行。根据获得的实验室测试结果，负责构建数值分析模型的研究人员（横滨国立大学等）正在着手开发各自的模型，而数值实验负责人（东北大学）正在开展三项研究。维个体利用单元法，通过单颗粒破碎试验再现了单个颗粒的破碎行为，并再现了土体（土体单颗粒集合体）的剪切试验行为。与2021年一样，上述结果在研究人员所属的日本岩土工程学会和日本土木工程学会的研究报告和研讨会上进行了展示。