堤防の安定 ‐ 内部侵食,豪雨,地震,パイピング,浸透破壊

微視的な観点からの内部侵食の発生メカニズムに関する研究

内部侵食は浸透流と沿って土骨格から細粒子が流出する現象で,その発生によって土が不安定化し河川堤防の安定性が低下するとの指摘がなされている。内部侵食の発生による強度の変化およびその発生メカニズムについては,数多くの研究がなされているものの決して十分と言える状況ではない。特に,内部侵食の発生メカニズムについては,様々な簡素化や前提に基づいた議論がほとんどで,真の理由についてはまだ明らかになっていない。そこで本研究では,可視的実験手法を用い,一つ一つの土粒子の移動や力学状態に着目することで,微視的な観点から内部侵食の発生メカニズムの解明に挑む。

内部侵食に伴う砂質土の保水性の変化に関する研究

内部侵食は,土の間隙の増加および粒度の変化をもたらし,その発生によって土が不安定化し河川堤防の安定性が低下するとの指摘がなされている。一方,豪雨時における堤防の安定性は,強度のみならず水の浸透しやすさ,すなわち保水性によっても大きく影響されると考えられるが,内部侵食の伴う保水性の変化に対する検討は十分と言えない。そこで本研究では,内部侵食に伴う地盤の保水性の変化を明確にすることを目的として,粒度分布と間隙比を指標とした保水性の統一的なモデル化を試みる。

河川構造物が堤防の安定性に及ぼす影響に関する研究

樋門・樋管を代表とする河川構造物の周辺地盤では,空洞やゆるみ領域といった劣化領域の発生がしばしば確認されており,河川堤防の浸透安全性に大きい影響を及ぼす場合がある。 本研究では,模型実験や数値解析を実施し,河川構造物周辺の劣化領域の生成のメカニズムを解明するとともに,劣化領域の影響を取り入れた河川堤防の浸透安全性の評価方法の提案を試みる。

地震・豪雨時における河川堤防の安定性に関する研究

近年,国内外の各地で集中豪雨が発生し,堤防や盛土法面で地盤災害が発生している。それらの地盤構造物を豪雨災害から守るためには,詳細な点検,日常のモニタリングならびにメンテナンス手法の確立が重要である。 本研究では,三軸試験や浸透実験を実施し,堤防構成土の粒度特性が強度・変形や浸透などの力学特性に及ぼす影響を検討し,合理的な堤防の安全性評価の手法の提案をしている。

Copyright ©YNU, Cui lab.