森林地斜面の表層崩壊発生機構に関する基礎的研究

森林边坡地表破坏机理基础研究

基本信息

批准号：
05760121
负责人：
執印康裕
金额：
$ 0.58万
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

森林地斜面における表層崩壊発生に関しては、従来から斜面基盤上の土層厚,及び樹木根系が、その機構に深く関与していることが指摘されているが、森林土壌のもつ不均一性の為に、その土質強度特性に与える影響を定量的に明かにしたものは少ない。本研究では森林土壌の土質強度特性を正確に測定するものとして改良型の一面せん断試験器を試作し剪断試験を行った。この試験器に要求される性能は、(1)森林土壌の不均一性を出来る限り排除するために大型の試料を剪断できること,(2)剪断される試料に関しては樹木根系が土質強度に与える影響を現場に近い状態で得られるように、不撹乱であること,(3)土壌水分のコントロールが容易に出来ること,の3点である。上記の3点をみたすものとして改良型の一面せん断試験器を試作し、第一段階として、試験器の性能を検査するために豊浦標準砂を試料に用いて一面剪断試験を行った。その結果、垂直応力-剪断応力関係には良好な正の相関が認められ、従来の剪断試験器による試験結果とも対応し、充分実用に耐え得ることがわかった。また土壌水分の制御は試料内の水頭位置を変化させサクションを測定することで実現したが、その結果、豊浦標準砂において土壌水分が剪断強度特性に与える影響は土質強度特性を示すパラメータの内部摩擦角,粘着力の2点について、粘着力に寄与する影響が大きく、内部摩擦角には影響を及ぼさないことが検出された。現在では、東京大学千葉演習林内の新第三紀層に属する森林土壌を不撹乱の状態で採取し、飽和状態で剪断試験を行い、樹木根系が剪断強度特性に与える影響を評価する段階に入っている。

关于森林斜坡上的表面塌陷，已经指出，土壤层的厚度和坡度基底的树根系与其机制深深涉及，但是由于森林土壤的异质性，很少有数量地揭示了对土壤强度特征的影响。在这项研究中，通过改进的单侧剪切测试的原型进行了剪切测试，以准确测量森林土壤的土壤强度特征。该测试仪所需的性能是（1）可以剪切大型样品以消除尽可能多的森林土壤中的异质性，（2）不受干扰，因此在靠近现场的状态下可以获得树根系统对土壤强度的影响，并且（3）易于控制土壤水分。构建了改进的单方面剪切测试仪的原型，以满足上述三个点，并且作为第一阶段，使用Toyoura标准砂进行了单面剪切测试作为样品，以检查测试仪的性能。结果，在正常应力剪切应力关系中观察到正相关，发现它可以承受实际使用，对应于使用常规剪切测试仪的测试结果。此外，通过更改样品中的头部位置并测量吸力来实现土壤水分的控制。结果，检测到土壤水分对Toyoura标准砂中剪切强度特性的影响，表明土壤强度特性的参数的内部摩擦角和粘合强度在很大程度上有助于粘合强度，并且不会影响内部摩擦角。目前，东京大学千基因锻炼森林中属于新近纪层的森林土壤是在不受干扰的状态中收集的，并在饱和状态下进行了剪切测试，以评估树根系统对剪切强度特性的影响。