ken09205

瀧本英朗

地山補強土工法の模型実験と剛塑性有限要素法の適用性に関する検討

大塚悟　磯部公一

土砂災害や豪雨による被害は毎年のように発生している．しかし現状では住宅開発が進み，それに伴って危険箇所も年々増加している．土砂災害防止法では警戒避難体制の整備や危険箇所への新規立地抑制等のソフト対策を行っているが，その一方で斜面対策工における対策工性能の向上，コストパフォーメンス等，合理的な手法の開発を行い，自然災害において対策を講じる必要があり，急務となっている．
現在実務で用いられている斜面対策工の設計は，極限平衡法に準拠した設計方法である．極限平衡法は高次の不制定問題であることから，これを解くためには力の釣り合いに関して何らかの仮定が必要である．そのため本研究では，斜面崩壊の詳細なメカニズムや，対策工と斜面間の相互作用を精密に表現できないといった問題点を克服し，より精度の高い設計法の開発に向けた基礎的研究として，剛塑性有限要素法（RPFEM）を用い，対策工の斜面安定効果について数値解析を行い，新しい設計法の適用性の評価を行ってきた．
RPFEMは主に金属の塑性加工の分野で用いられている手法であり，応力～ひずみ速度間の構成関係に基づいて定式化される．RPFEMは変形サイクルを評価することができないが，その変わり初期応力等の影響を受けることがなく，地盤の破壊を直接解くことが可能である．また，極限平衡法のように力の釣り合いに関しての仮定の必要がない．
現在多くの斜面対策工にはアンカー工法が用いられている．しかし，アンカー工法はプレストレス以上の引張力が作用してしまう過緊張の問題や，維持・補修が必要などの問題があるため，過緊張やメンテナンスなどの心配が無い小・中規模の斜面において施工を行っている．しかし，現在中規模斜面において鉄筋挿入工法が用いられる事例は少ない．それは鉄筋挿入工法の歴史が浅いため永久構造物としての長期的な観測資料が少ないためである．そこで，既往の研究では小・中規模の斜面において鉄筋挿入工法の数値解析を行い，適用性の検討を行うとともに，対策工と斜面の相互作用の定量的評価について考察を行ってきた．
そのことから，本研究では『中間土で構成した斜面模型による上載圧載荷実験』を行い，本解析手法の妥当性を検証した．また，実験と同形状の解析モデルを作成し，実験から得られた破壊モードと数値解析結果の比較検討を行い考察する．し終えた時刻ですべり崩壊が見られた．

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