土のせん断に伴う根系の変形過程が土質強度に与える影響とその土壌水分依存性について

与土壤剪切相关的根系变形过程对土壤强度的影响及其对土壤湿度的依赖性

基本信息

批准号：
10760091
负责人：
執印康裕
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、斜面表層土における根系の土質強度補強効果を考える上で必要な、根系の挿入が土のせん断変形に与える影響を、土壌水分変化に応じて把握することである。本目的の達成のため、1.土壌水分の制御が可能なせん断試験機を用いた、土壌水分状態変化がせん断変形にあたえる影響を把握するための室内実験2.土壌水分水分変化に対応して、根系の挿入がせん断変形に与える影響を把握するための室内実験上記2点を中心に研究を進めた。試料土としては実験結果の再現性等を考慮にいれ豊浦標準砂を使用し、また根系は模擬根系としての直径約2.7mm長さ10cmの竹串を使用した。なおせん断方式は、本試験が表層崩壊を対象としていることを考慮して、急速排水方式による一面せん断を採用した。せん断面に与えたサクション範囲は30から50cmH_2Oである。まず土壌水分変化がせん断変形に与える影響を把握するために、内部の変形状態が観察可能な透明なアクリル板によってせん断箱を作成し、これに内部変形のマーカーとしてのガラスビーズをせん断面に対して鉛直に横切るように挿入して、各水分状態におけるせん断変形の把握を行った。その結果、いずれのサクションにおいてもせん断面を中心として幅2cm程度のせん断変形を示すせん断層が形成されることが確認された。ただし、現段階ではサクションとせん断変形層との間に有意な相関は検出されなかった。また竹串を挿入したことによってせん断変形層の分布状態には有意な変化は認められないが、ヒズミの進行状況は砂のみの場合と比較して、水平変位が2cmの範囲までは遅れて出現することが認められた。また竹串付近の砂は側方流動をしている傾向が認められた。

本研究的目的是了解根系插入对土壤湿度变化响应下的土壤剪切变形的影响，这对于考虑根系对坡面土的加固作用是必要的。为了实现这一目标，我们进行了 1. 使用可以控制土壤湿度的剪切测试仪来了解土壤湿度状态变化对剪切变形的影响。 2. 进行了实验室实验以了解根系插入对剪切变形的影响。剪切变形。研究主要围绕以上两点进行。考虑到实验结果的重现性，采用丰浦标准砂作为样土，并采用直径约2.7 mm、长10 cm的竹串作为模拟根系。对于剪切方法，考虑到本次试验针对地表塌陷，采用快速排水法的单面剪切。给予剪切面的吸力范围为30至50 cmH_2O。首先，为了了解土壤湿度变化对剪切变形的影响，使用透明亚克力板制作了剪切盒，可以观察内部变形状态，并在剪切表面附着玻璃珠作为内部变形的标记通过将样品垂直插入样品来测量每种潮湿状态下的剪切变形。其结果，确认了在每次吸引时，在剪切面的周围形成了表现出宽度约2cm的剪切变形的剪切层。然而，在此阶段没有检测到吸力层和剪切变形层之间存在显着相关性。另外，虽然通过插入竹串没有观察到剪切变形层的分布发生显着变化，但剪切变形层的进展比单独沙子的情况出现得晚，直到水平位移达到2cm为止，这一点得到了认可。这样做。还观察到竹签附近的沙子有横向流动的趋势。