水みちからの土砂流出による地盤内ゆるみ形成プロセスの解明とゆるみ探査手法の検討

水道泥沙径流造成地面松动过程的阐明及松动检测方法研究

基本信息

批准号：
11J08637
负责人：
佐藤真理
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度は、土砂流出(内部侵食)を供試体内部で発生させる三軸圧縮試験装置を新たに開発し、少量の土砂流出が地盤強度や変形特性に及ぼす影響を明らかにした。その結果少量の土砂流出であっても、流出後に排水せん断を行った場合、流出量に比例して中ひずみ領域(5%程度まで)において偏差応力が低下する事が明らかとなった。この偏差応力の低下はひずみが大きくなるに従って徐々に解消され、残留強度は流出量により殆ど変化しなかった。また流出による変形は不均質であり、流出面に近い底部において流出量に比例した圧縮が発生した一方、上部においてはほとんど流出による変形は引き起こされなかった。ただし土砂流出後にせん断を行った際は上部の方が速く変形が進行する傾向があり、これは流出時に圧縮を受けていない事が原因である可能性がある。地盤の剛性も土砂流出により低下する事が示された。以上の研究により、見た目には地中空洞やゆるみなどがなく健全に見える地盤であっても、侵食履歴により地盤の剛性や強度が施工時に比べ低下している危険性が示唆された。これまで土構造物が経年劣化する可能性については殆ど検討されてこなかったが、今後は土構造物において地盤内の水みちや地下水位、流出発生危険性についても考慮しなければならない事が示された。また密度や粒度分布が殆ど変わらない地盤条件においても、侵食履歴の有無により地盤の強度や剛性が異なる可能性も示唆された。

本财年，我们开发了新型三轴压缩试验装置，可在试件内部产生土体流出（内侵蚀），并阐明了少量泥沙流出对土体强度和变形特性的影响。结果表明，即使有少量泥沙径流，如果在径流后施加排水剪切，中应变区域的偏应力与流量成正比减小（最多约5%）。随着应变的增加，这种偏应力的降低逐渐消失，残余强度几乎不随流出量的变化而变化。此外，径流引起的变形是不均匀的，靠近流出面的底部发生与径流量成正比的压缩，而顶部几乎没有引起变形。然而，当沉积物流动后施加剪切时，上部变形往往进展得更快，这可能是由于在流动过程中它没有受到压缩。结果表明，由于沉积物径流，地面的刚度也会降低。上述研究表明，即使地面看起来健康，没有任何地下空洞或松动，但由于历史侵蚀，地面的刚度和强度也可能低于施工时。到目前为止，很少考虑到地球结构随着时间的推移而恶化的可能性，但现在很明显，未来有必要考虑地下的水路、地下水位以及地下水位的风险。径流完成了。还提出，即使在密度和粒度分布几乎没有变化的地面条件下，地面的强度和刚性也可能根据侵蚀历史的存在或不存在而不同。