齊藤　慶一郎

間隙水圧載荷試験による地すべりの時間依存性挙動に関する実験的検討

大塚 悟


　地すべりの発生要因として、降雨や融雪による地下水位の上昇が挙げられる。本研究は、地下水位の上昇を3軸圧縮試験装置で再現するために、粘性土供試体の下端から間隙水圧を強制的に載荷する間隙水圧載荷試験を行った。

地すべり対策ではより適切な対策を行い地すべりの被害を最小限に抑えるために、的確な破壊予測法が望まれる。地すべりの破壊時間は、クリープ挙動と呼ばれる時間依存性挙動に大きく依存している。従って時間依存性挙動の解明は、より的確な破壊予測法の確立につながると考えられる。本研究では地すべりの時間依存性挙動を実験的に解明するとともに、新たな破壊予測法を確立することを目的として、間隙水圧載荷試験により粘性土供試体が示す挙動について変形挙動、破壊形態、時間的関係の面から詳細な考察を行った。　間隙水圧載荷試験による粘性土供試体は、間隙水圧の載荷に伴い軟化挙動を示し最終的に破壊に至る。この挙動は水の移動による進行性破壊を示しており、地すべりの時間依存性挙動と同様の挙動を示していると考えられる。試験結果を時間的な面から考察した結果、以下の知見が得られた。
�@　密な状態である過圧密比の大きな供試体ほど、破壊の主要因である水の移動が遅延するため、試験時間が長期化する傾向が見られた。
�A　間隙水圧載荷試験結果からクリープ的挙動が確認され、軸ひずみ速度が増加傾向を示す区間（1st behavior）、軸ひずみ速度一定でひずみが進行する区間（2nd behavior）、軸ひずみ速度が急増し供試体が破壊に至る区間（3rd behavior）と定義した。

　次に、間隙水圧載荷試験結果から破壊予測法を提案するために供試体の破壊時間と供試体が示す挙動との関係について考察を行った。その結果、以下の知見が得られた。
�@　2nd behaviorにおける定常軸ひずみ速度と破壊時間の関係から、定常軸ひずみ速度が遅いほど破壊時間が長期化する傾向が見られた。この関係は、実際の地すべりデータと
も精度よく一致した。
�A　1st behaviorおよび2nd behavior区間に費やした時間と破壊時間の関係から、それぞれの区間に費やした時間が長いほど破壊時間が長期化する傾向が見られた。この関係は地すべりデータとも精度よく一致した。
�B　ひずみと間隙水圧の関係から、両者の比を有効応力に関する骨格変形係数と定義した。骨格変形係数は、供試体が破壊に至る過程で徐々にゼロに近づく傾向を示した。骨格変形係数を用いることで地すべり挙動を分析できることか確認できた。
�C　クリープ的挙動の発生機構を骨格変形係数により表現できた。