防災工学設計研究室 清住 真
間隙水圧の載荷による過圧密粘土のせん断及び時間依存性挙動に関する研究

北陸地方の地すべりは緩速的に繰り返し滑動する点に特徴がある。そこで,本研究ではこのような現象の解明を目的として,土水連成挙動に着目し三軸試験機を用いて実験的に研究を行う。既に既往の研究成果として,数値シミュレーションから再すべり型地すべりの状態変化過程を表す破壊包絡線を見出した。そこで,今年度は間隙水圧載荷試験を行い実験的に破壊包絡線を求め,数値シミュレーションから得られた破壊包絡線との整合性を確認する。また,得られた試験結果を土水連成挙動の視点から考察を行う。以下に本研究により得られた知見を列挙する。
@ 三軸試験機を用いて間隙水圧載荷試験を行い実験的に破壊包絡線を確認した。しかし,得られた破壊包絡線は数値シミュレーションから得られるものと異なる結果となった。過圧密比が小さいものは一致するが,過圧密比が大きくなると一致しなくなる。
A 試験終了時の供試体の含水比分布を調べることによって,破壊時の供試体は水の移動に伴う進行性破壊により要素性が喪失されていることを確認した。この要素性の喪失から,数値シミュレーションと試験結果に差異が生じる原因を考察した。
B 間隙水圧載荷試験は粘土の吸排水と共に進展する圧密現象である。軸ひずみの発生を時間軸で整理すると斜面の崩壊で観察される1次から3次クリ−プに至る破壊現象と同様の現象を観察した。クリープ挙動は供試体を要素であることを前提に説明する理論であるが,本試験では水の吸排水と供試体の要素性の損失による進行性破壊から同様の現象の考察を行った。
C 間隙水圧載荷試験の結果を時間軸で整理し,時間依存性に関する実験的検討を行った。過圧密比がある程度大きくなると破壊時間が等しくなる。これは,進行性破壊との関連が予想されるが,実証実験は今後の課題である。