• 検索結果がありません。

ࡑᐃ㔞ⓗ࡞୍⮴ࡀぢࡽࢀ㸪DEM ゎᯒ࡟ࡼࡗ࡚ᚓࡽࢀࡓ ⾪ᧁຊࡀ࠶ࡿ⛬ᗘጇᙜ࡞ࡶࡢ࡛࠶ࡿ࡜࠸࠼ࡿ㸬 ࠸ࡎࢀࡢCASE࡟࠾࠸࡚ࡶ㸪ⴠ▼⾪ᧁຊࡼࡾࡶሁ✚ᒙ ᗏ㠃ࡲ࡛ఏ㐩ࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊࡢ᪉ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡗ

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

シェア "ࡑᐃ㔞ⓗ࡞୍⮴ࡀぢࡽࢀ㸪DEM ゎᯒ࡟ࡼࡗ࡚ᚓࡽࢀࡓ ⾪ᧁຊࡀ࠶ࡿ⛬ᗘጇᙜ࡞ࡶࡢ࡛࠶ࡿ࡜࠸࠼ࡿ㸬 ࠸ࡎࢀࡢCASE࡟࠾࠸࡚ࡶ㸪ⴠ▼⾪ᧁຊࡼࡾࡶሁ✚ᒙ ᗏ㠃ࡲ࡛ఏ㐩ࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊࡢ᪉ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡗ"

Copied!
6
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

➨10ᅇ ᵓ㐀≀ࡢ⾪ᧁၥ㢟࡟㛵ࡍࡿࢩ࣏ࣥࢪ࣒࢘ㄽᩥ㞟( 2010ᖺ12᭶) ᅵᮌᏛ఍

ಶูせ⣲ἲࢆ⏝࠸ࡓỈᖹሁ✚ᒙ࡟࠾ࡅࡿⴠ▼࡟ࡼࡿ⾪ᧁຊࡢఏ㐩ᣲືゎᯒ

Propagation analysis of impact force of rockfall into granular mat using DEM

ส⏣ᆂ୍*㸪๓⏣೺୍**㸪⩚ᰘᐶᩥ***㸪∵Ώ⿱஧****㸪ᕝ℩Ⰻྖ*****

Keiichi Karita, Kenichi Maeda, Hirofumi Hashiba, Yuji Ushiwatari, Ryoji Kawase

*ᵓ◊࢚ࣥࢪࢽ࢔ࣜࣥࢢ㸪㜵⅏᪋タ㒊㸦ࠛ065-8510ᮐᖠᕷᮾ༊໭18᮲ᮾ17୎┠1-1㸧

**ᕤ༤㸪ྡྂᒇᕤᴗ኱Ꮫ㸪㒔ᕷ♫఍ᕤᏛ⛉㸦ࠛ466-8555ྡྂᒇᕷ᫛࿴༊ᚚჾᡤ⏫㸧

***ྡྂᒇᕤᴗ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔㸪༤ኈ๓ᮇㄢ⛬㸪♫఍ᕤᏛᑓᨷ㸦ࠛ466-8555ྡྂᒇᕷ᫛࿴༊ᚚჾᡤ⏫㸧

****ᵓ◊࢚ࣥࢪࢽ࢔ࣜࣥࢢ㸪㜵⅏᪋タ㒊㸦ࠛ065-8510ᮐᖠᕷᮾ༊໭18᮲ᮾ17୎┠1-1㸧

*****ᕤ༤㸪ᵓ◊࢚ࣥࢪࢽ࢔ࣜࣥࢢ㸪ྲྀ⥾ᙺ㸦ࠛ065-8510ᮐᖠᕷᮾ༊໭18᮲ᮾ17୎┠1-1㸧

Key Words:(granular mat, rock impact, propagated impact, Discrete Element Method , stress wave, particle ability)

࣮࣮࢟࣡ࢻ㸸ሁ✚ᒙ㸪ⴠ▼⾪ᧁຊ㸪ఏ㐩⾪ᧁຊ㸪ಶูせ⣲ἲ㸦DEM㸧㸪ᛂຊఏ㐩㸪⢏Ꮚ≉ᛶ

㸬ࡣࡌࡵ࡟

ᡃࡀᅜ࡟࠾࠸࡚㸪ẖᖺከࡃࡢⴠ▼஦ᨾࡀⓎ⏕ࡋ࡚࠾ࡾ㸪

ࡲࡓⓎ⏕௳ᩘࡣቑຍഴྥ࡟࠶ࡿ㸬㏆ᖺ࡛ࡣ㸪ⴠ▼⅏ᐖࢆ

㜵ࡄᑐ⟇ᕤࡣ⤒ᖺຎ໬࡟ᑐᛂ࡛ࡁࡎ㸪Ᏻ඲వ⿱ᗘࡀపୗ

ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

᭱㏆࡛ࡣࡑࡢᑐᛂ࡜ࡋ࡚㸪ⴠ▼ࡀ㜵ㆤᕤ࡟⾪✺ࡍࡿ๓

࡟ⴠ▼࢚ࢿࣝࢠ࣮ࢆศᩓ࣭పῶࡉࡏࡿᕤἲ࡛࠶ࡿⴠ▼㜵 ㆤࢿࢵࢺࡸሁ✚ᒙ࡟ὀ┠ࡀ㞟ࡲࡗ࡚࠸ࡿ㸬ࡲࡓ㸪ࣟࢵࢡ ࢩ࢙ࢵࢻୖ㠃࡟タ⨨ࡉࢀࡿᩜ◁࡞࡝ࡢ⦆⾪ᮦࡶࡇࢀ࡟

ヱᙜࡍࡿ㸬ሁ✚ᒙࡣⴠ▼ࡢ኱ࡁ࡞࢚ࢿࣝࢠ࣮࡟ࡲ࡛ᑐᛂ

࡛ࡁࡿ≉ᚩࡀ࠶ࡾ㸪ᮏ◊✲࡛ࡣࡇࡢሁ✚ᒙ࡟╔┠ࡍࡿ㸬 ሁ✚ᒙࡢຠᯝࡣ㸪ⴠ▼㏿ᗘࢆᢚ࠼ࡿࡇ࡜࡟ࡼࡿⴠ▼࢚

ࢿࣝࢠ࣮ࡢపῶࡸ⾪ᧁຊࡢపῶ࡞࡝ࡀᣲࡆࡽࢀ㸪ẚ㍑ⓗ

పࢥࢫࢺ࡛࠶ࡾ࡞ࡀࡽᏳ඲వ⿱ᗘࢆຠᯝⓗ࡟ྥୖࡉࡏ

ࡽࢀࡿྍ⬟ᛶࡀ࠶ࡿ㸬ࡑࡇ࡛ᮏ◊✲࡛ࡣ㸪ሁ✚ᒙࡢⴠ▼

࢚ࢿࣝࢠ࣮పῶᛶ⬟࡟╔┠ࡋ㸪ⴠ▼࡟ࡼࡿ⢏≧ᛶࡢሁ✚

ᒙෆࡢ⾪ᧁຊఏ㐩ᣲື࡟ࡘ࠸࡚ಶูせ⣲ἲ㸦Discrete Element Method: DEM㸧1)ࢆ⏝࠸࡚ㄪ࡭ࡓ㸬ⴠ▼࡟ࡼࡿⴠ యࡢཷࡅࡿ⾪ᧁຊ㸦ⴠ▼⾪ᧁຊ㸧࡜ᗏ㠃࡟ఏ㐩ࡍࡿ⾪ᧁ ຊ㸦ఏ㐩⾪ᧁຊ㸧࡟ࡘ࠸࡚㸪ゎᯒ⤖ᯝ࡜1/2ࢫࢣ࣮ࣝࡢ ᶍᆺᐇ㦂⤖ᯝࢆẚ㍑ࡋ㸪DEM ゎᯒࡀᐃ㔞ⓗ࡟⾪ᧁຊࢆ

⾲⌧ྍ⬟࡛࠶ࡿࡇ࡜ࢆ♧ࡋࡓୖ࡛㸪⢏Ꮚ◳ᗘ㸪⢏ᚄ㸪⢏

Ꮚᙧ≧࡜࠸ࡗࡓ⢏Ꮚ≉ᛶ㸪ሁ✚ᐦᗘࡸᒙཌ࡜࠸ࡗࡓሁ✚

≉ᛶࡀࣆ࣮ࢡ⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍᙳ㡪࡟ࡘ࠸࡚ㄪ࡭ࡓ㸬ࡉࡽ

࡟㸪ᒙཌࡸᐦᗘࡀ␗࡞ࡿሁ✚ᒙ࡟ఏ㐩ࡍࡿ⾪ᧁຊࡢ᫬้

Ṕ࡜ሁ✚ᒙෆࡢᛂຊ࣭ࡦࡎࡳศᕸࡸ࢚ࢿࣝࢠ࣮ᾘᩓ࡜ࡢ 㛵ಀ࡟ࡘ࠸࡚ㄪ࡭ࡓ㸬ⴠయ≉ᛶ࡟ࡘ࠸࡚ࡣ㸪㖄┤ⴠୗࡢ ሙྜࡢ࡟ሗ࿌ࡍࡿ㸬

⾪ᧁຊ࡟㛵ࡍࡿᶍᆺᐇ㦂࡜ '(0 ゎᯒ⤖ᯝࡢẚ㍑

ᶍᆺᐇ㦂࠾ࡼࡧ '(0 ゎᯒࡢᴫせ

ᅗ㸫1࡟♧ࡍࡼ࠺࡟㸪ᐇ㦂ࡣࢡ࣮࡛ࣞࣥᣢࡕୖࡆࡓ㗽

ࢆ1/2ࢫࢣ࣮ࣝࡢࣟࢵࢡࢩ࢙ࢵࢻୖ㠃࡟タ⨨ࡉࢀࡓሁ✚

ᒙ࡟㖄┤⮬⏤ⴠୗࡉࡏࡿࡶࡢ࡛࠶ࡿ㸬ᐇ㦂࡛ࡣ㗽࡟タ⨨

ࡉࢀࡓຍ㏿ᗘィࡢ್࡜㗽㉁㔞ࡢ✚࡛ồࡵࡽࢀࡿࠕⴠ▼⾪

ᧁຊࠖ࡜ᗏ㠃඲య࡟ఏ㐩ࡋࡓຊࡢྜィ࡛࠶ࡿࠕఏ㐩⾪ᧁ ຊࠖࡀᚓࡽࢀࡿ㸬ࡇࡇ࡛ࡣ㸪㖄┤᪉ྥࡢຊ࡟ࡘ࠸࡚ࡢࡳ

᳨ウࡍࡿ㸬ఏ㐩⾪ᧁຊࡣ㸪⦆⾪ᮦᗏ㠃ࡢ๛ᇶ♏࡟」ᩘᇙ

ࡵ㎸ࡵ㎸ࡲࢀࡓⲴ㔜ィ(࣮ࣟࢻࢭࣝ)ࡢ್࡜ࢻ࣮ࢼࢶ≧ࡢ ᗏ㠃ศ๭⥺ෆࡢ㠃✚ࡢ✚࡟ࡼࡾồࡵࡽࢀ࡚࠸ࡿ㸬ࡲࡓ஦

๓࡟ሁ✚ᒙ࡛ᐇ᪋ࡉࢀࡓᆅ┙ㄪᰝ⤖ᯝࢆ⾲࡟♧ࡍ㸬㗽㔜 ࡉࡸⴠୗ㧗ࡉ➼ࡢᐇ㦂᮲௳ࡣࡇࡇ࡛ࡣ⾲㸫1ࡢ3ࢣ࣮ࢫ ࡢ⤖ᯝࡢࡳࢆཧ↷ࡋࡓ㸬

1/2䝇䜿䞊䝹䛾䝻䝑䜽䝅䜵䝑䝗 ⴠୗ㧗䛥

ሁ✚ᒙ䠄ᩜ◁䠅

ᅗ㸫1 ⾪ᧁᶍᆺᐇ㦂ࡢᵝᏊ

㪈㪐㪌

(37)

(2)

'(0 ゎᯒࡢᴫせ

ᮏㄽᩥ࡛ࡣ㸪せ⣲㛫ࡢ᥋ゐࣔࢹࣝ࡟ᆶ┤࣭᥋⥺᪉ྥࡢ

ࣂࢿࡸࢲࢵࢩ࣏ࣗࢵࢺ㸪᥋⥺᪉ྥࡢࢫࣛ࢖ࢲ࣮࡜࠸ࡗࡓ

㏻ᖖࡢࣔࢹࣝࢆ౑ࡗࡓ2ḟඖDEMゎᯒࢆ⾜ࡗࡓ㸬⏝࠸

ࡓゎᯒࣃ࣓࣮ࣛࢱࡣ㸪⢏Ꮚ㞟ྜయࡢ≉ᛶ࡜⢏Ꮚ≉ᛶ࡜ࡢ

㛵ಀ2)-8)ࢆ⪃៖ࡋ࡚Ỵᐃ࡛ࡁࡿࡼ࠺࡟࣐ࢽࣗ࢔ࣝ໬ࡋ9)

⾲㸫1࡟♧ࡍᆅ┙ㄪᰝ⤖ᯝ࡞࡝ࢆᇶ࡟Ỵᐃࡋࡓ㸬ᇶᮏⓗ

࡞ゎᯒࣔࢹࣝ࡜ࣃ࣓࣮ࣛࢱࢆᅗ㸫2(a)࡟♧ࡍ㸬ᗏ㠃࡜ഃ

㠃ࡢቃ⏺ࡢ⢏Ꮚ఩⨨ࡣᅛᐃ࡜ࡋࡓ㸬ࡇࡇ࡛㸪᥋ゐ㠃ᆶ┤

᪉ྥ࡜᥋⥺᪉ྥࡢࡑࢀࡒࢀࡢࡤࡡᐃᩘ knksࡢẚࡣ kn/ks=4࡜ࡋ㸪ῶ⾶ᐃᩘࡣ⮫⏺ῶ⾶h=1.0ࡓ㸬ࡲࡓ㸪ᮏㄽ

ᩥ࡛ࡣ㸪෇ᙧ⢏Ꮚࡢࡳࡢ⤖ᯝࢆ♧ࡍ㸬

⾲㸫1 ᶍᆺᐇ㦂࡟㛵ࡍࡿᆅ┙ㄪᰝ⤖ᯝ࡜ᐇ㦂᮲௳

ᆅ┙ㄪᰝ⤖ᯝ ᐇ㦂᮲௳

N - 1.0 㗽᮲௳

୍⯡

ᅵ⢏Ꮚࡢᐦᗘ g/cm3 2.68 ⴠୗ㧗ࡉ

⮬↛ྵỈẚ % 13.2 CASE01 m 10.0 ᆒ➼ಀᩘ - 2.1 CASE02 m 20.0 ศ㢮 ᆅ┙ᮦᩱࡢศ㢮 - ศ⣭ࡉࢀࡓ◁ CASE03 m 30.0

ศ㢮グྕ - (SP) ᙧ≧ - ⌫ᙧ

⥾ᅛࡵ ᭱኱஝⇱ᐦᗘ g/cm3 1.48 㗽㔜㔞 t 2.0

᭱㐺ྵỈẚ % 19.9 ┤ᚄ m 1.0

᭱ᑠᐦᗘ࣭

᭱኱ᐦᗘ

᭱኱㛫㝽ẚ - 1.14 ሁ✚ᒙ᮲௳

᭱ᑠ㛫㝽ẚ - 0.70 ×㛗ࡉ m 4.0×4.0

◁⨨᥮ἲ

࡟ࡼࡿᐦ ᗘヨ㦂

ྵỈẚ % 12.4 ᒙཌ m 0.9

‵₶ᐦᗘ g/cm3 1.53

஝⇱ᐦᗘ g/cm3 1.36

Df

x y o

T

W fall mass

granular mat (grain shape, Dmax, Dmin, 䃠s,

, kn, ks, h) (Df, 䃠fs, 䃥f, kfn, kfs)

H Mf

(a)

(b) ᅗ㸫2 DEMゎᯒࣔࢹࣝ㸸(a)ゎᯒࣃ࣓࣮ࣛࢱ; (b)࣓ࢵࢩ

ࣗࢆ⏝࠸ࡓᛂຊ࣭ࡦࡎࡳቑศ࣭㛫㝽ẚࡢ⟬ᐃ

ࡉࡽ࡟,ᆅ┙ࢆ㐺ᙜ࡞㡿ᇦ㸦࣓ࢵࢩࣗ㡿ᇦ㸹㸧࡛ศ๭ࡋ㸪

⢏Ꮚ࡟స⏝ࡍࡿ᥋Ⅼຊࢆ࣓ࢵࢩࣗෆࡢ⢏Ꮚࡀ༨ࡵࡿ㠃

✚࡛ᖹᆒ໬ࡍࡿࡇ࡜࡛ᛂຊࢆ⟬ฟࡋࡓ㸦ᅗ㸫2(b)㸧㸬ᮏㄽ

ᩥ࡛ࡣ㸪0.1m×0.1mࡢ࣓ࢵࢩࣗ࡜ࡋࡓ㸬ఏ㐩⾪ᧁຊࡣ㸪

ୖグ࣓ࢵࢩࣗᛂຊࡢ⟬ฟᚋ㸪ᗏ㠃࡟࠾ࡅࡿఏ㐩㖄┤ᛂຊ ᡂศࡢ࿴࡜⪃࠼ࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ㸬2ḟඖDEM࡛ᚓࡽࢀ

ࡿᗏ㠃ࡢఏ㐩㖄┤ᛂຊࡣ㸪ዟ⾜ࡁ᪉ྥ࡟༙↓㝈ࡢሁ✚ᒙ

࡟ⴠ▼Ⲵ㔜ࡀ⥺㍕Ⲵ࡛ຍ࠼ࡽࢀࡓ㝿ࡢ㖄┤ᛂຊ࡜⪃࠼

ࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ㸬ࡑࡢࡓࡵ㸪ᐇ㦂㸦3ḟඖ㸧࡛⾜ࢃࢀࡓ ఏ㐩⾪ᧁຊ࡜ᐃ㔞ⓗ࡞ẚ㍑ࡀ࡛ࡁ࡞࠸㸬ࡑࡇ࡛,ࡲࡎ㸪ࣈ

ࢩࢿࢫࢡゎࡢⅬ㍕Ⲵ࡜⥺㍕Ⲵ᫬ࡢᗏ㠃ࡢ఩⨨࡛ᚓࡽࢀ

ࡿ㖄┤ᛂຊゎࢆẚ㍑ࡋ㸪DEM ゎᯒ࡛ᚓࡽࢀࡓᗏ㠃ࡢఏ 㐩㖄┤ᛂຊࢆⅬ㍕Ⲵస⏝᫬࡟ᚓࡽࢀࡿ࡛࠶ࢁ࠺ᛂຊ࡟

ಟṇࡍࡿ㸬ḟ࡟㸪ఏ㐩㖄┤ᛂຊࡣ㖄┤㍈y㍈୰ᚰ࡟ྠᚰ

෇≧࡟୍ᵝ࡟ศᕸࡍࡿ࡜ࡳ࡞ࡋ㸪y ㍈୰ᚰ࡟ᅇ㌿ࡉࡏࡓ

࣓ࢵࢩࣗ࡟ᑐᛂࡍࡿᗏ㠃㠃✚࡟స⏝ࡉࡏࡓ࡜ࡁࡢఏ㐩 ຊࡢ࿴ࢆồࡵ㸪ࡇࢀࢆ⿵ṇࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊ࡜ࡋࡓ㸬ᮏ❶

࡛ࡣ㸪ᐇ㦂⤖ᯝ࡜ࡢẚ㍑ࡢࡓࡵ࡟⿵ṇࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊࢆ

⏝࠸ࡿ㸬ḟ❶௨㝆ࡣ㸪ィ⟬ࡢ⡆␎໬ࡢࡓࡵ㸪ᗏ㠃⢏Ꮚࡀ ᗏ㠃ቃ⏺࡟ఏ㐩ࡍࡿຊࡢ࿴ࢆఏ㐩⾪ᧁຊ㸦2ḟඖィ⟬ࡢ

ࡲࡲࡢ್㸧࡜ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

᫬㛫(ms)

⾪ᧁຊ (kN) ᐇ㦂⤖ᯝࠉCASE 01 Hf=10m

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

⾪ᧁ (kN)

᫬㛫 (ms) ゎᯒ⤖ᯝࠉCASE 01 Hf=10m

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

⾪ᧁຊ (kN)

᫬㛫(ms) ᐇ㦂⤖ᯝࠉCASE 02 Hf=20m

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

⾪ᧁ (kN)

᫬㛫 (ms) ゎᯒ⤖ᯝࠉCASE 02 Hf=20m

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

⾪ᧁ (kN)

᫬㛫(ms) ᐇ㦂⤖ᯝࠉCASE 03 Hf=30m

0 100 200 300 400 500

0 1000 2000

3000 ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ

ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ ゎᯒ⤖ᯝࠉCASE 03 Hf=30m

⾪ᧁ (kN)

᫬㛫 (ms)

ᅗ㸫3 ⾪ᧁຊ࡟㛵ࡍࡿᐇ㦂⤖ᯝ࡜ゎᯒ⤖ᯝࡢẚ㍑

ᐇ㦂⤖ᯝ࡜ゎᯒ⤖ᯝࡢẚ㍑

ᅗ㸫3(ᕥ)ࡣCASE01࠿ࡽCASE03ࡢᐇ㦂࡟ࡼࡾᚓࡽࢀ

ࡓ⾪ᧁἼᙧ࡛࠶ࡾ㸪ᅗ㸫3 (ྑ)ࡣ2ḟඖDEMゎᯒ⤖ᯝࡢ ⴠ▼⾪ᧁຊ࡜⿵ṇࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊ࡛࠶ࡿ㸬ሁ✚ᒙࡢゎᯒ

ࣃ࣓࣮ࣛࢱࡣ㸪᭱኱⢏ᚄ Dmax=0.0250m, ᭱ᑠ⢏ᚄ Dmin=0.0125m㸪ᅵ⢏Ꮚࡢᐦᗘs㸻2.68㸪kn=2×107㸦N/m㸧

=4ks㸪⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ಀᩘtanȭȣ=0.466࡛࠶ࡿ㸬⾪ᧁຊἼᙧ ࡢᙧ≧㸪ࣆ࣮ࢡ್㸪⾪ᧁຊ⥅⥆᫬㛫ࢆẚ㍑ࡍࡿ࡜࠾࠾ࡼ

ࡑᐃ㔞ⓗ࡞୍⮴ࡀぢࡽࢀ㸪DEM ゎᯒ࡟ࡼࡗ࡚ᚓࡽࢀࡓ

⾪ᧁຊࡀ࠶ࡿ⛬ᗘጇᙜ࡞ࡶࡢ࡛࠶ࡿ࡜࠸࠼ࡿ㸬

࠸ࡎࢀࡢCASE࡟࠾࠸࡚ࡶ㸪ⴠ▼⾪ᧁຊࡼࡾࡶሁ✚ᒙ ᗏ㠃ࡲ࡛ఏ㐩ࡋࡓఏ㐩⾪ᧁຊࡢ᪉ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡗ࡚࠸ࡿ

࡜࡜ࡶ࡟㸦ᐇ㦂1.6㹼1.8ಸ㸪ゎᯒ1.4㹼1.7ಸ㸧㸪ⴠ▼⾪ᧁ

㪈㪐㪍

(3)

ຊ࡛ࡣ2ᅇࣆ࣮ࢡ್ࡀ⏕ࡌ࡚࠸ࡿ㸬ࡲࡓ㸪ⴠୗ㧗ࡉࡀ㧗 ࡃ࡞ࡾ࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡀከࡃ࡞ࡿ࡜⾪ᧁຊࡣ኱ࡁࡃ࡞ࡾ⾪

ᧁຊࡢ⥅⥆᫬㛫ࡣ▷ࡃ࡞ࡗ࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿ㸬ḟ❶࡛

ࡣ㸪⾪ᧁຊ≉ᛶ࡟ཬࡰࡍ⢏Ꮚ≉ᛶ㸪ሁ✚≉ᛶࡢᙳ㡪࡟ࡘ

࠸᳨࡚ウࡍࡿ㸬

⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍ⢏Ꮚ≉ᛶࡸሁ✚≉ᛶࡢᙳ㡪 ࡤࡡಀᩘࡢᙳ㡪

ᮏ❶࡛ࡣ≉࡟᩿ࡾࡀ࡞࠸ሙྜ࡟ࡣ㸪ሁ✚ᒙࡣW=4.0mT=0.9m࡛⦆ワࡵ㸦e = 0.245㸧㸪ⴠయ≉ᛶD f=1.0m㸪ⴠୗ

᮲௳࡜ࡋ࡚H=10m࡜ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

⢏Ꮚ㛫ࡢ⾪ᧁຊࢆㄪ⠇ࡍࡿࡤࡡಀᩘࡣ㸪⾪ᧁࡢఏ㐩࡟

࠾࠸࡚ࡁࢃࡵ࡚㔜せ࡞ᙺ๭ࢆᢸࡗ࡚࠸ࡿ࡜⪃࠼㸪ࡤࡡಀ

knࢆ2.0™107㹼1.0™1010㸦N/m㸧ࡢᗈ⠊࡞್ࡢ6ࢣ࣮

ࢫ⏝ពࡋࡓ㸬ࡲࡓ㸪ሁ✚ᒙࢆ≉ᛶࡣᵓᡂࡍࡿ⢏Ꮚࡢࢧ࢖

ࢬ࡟ࡶ౫Ꮡࡍࡿࡢ࡛㸪᭱኱⢏ᚄDmax=0.0250m, ᭱ᑠ⢏ᚄ Dmin=0.0125m࡜Dmax=0.0500m, Dmin=0.0250mࡢ2ࢣ࣮ࢫ

ࢆタᐃࡋࡓ㸬⢏Ꮚࡣࡑࢀࡒࢀ㸪᭱኱⢏ᚄ࡜᭱ᑠ⢏ᚄࡢ㛫

୍࡛ᵝ࡞Ⓨ⏕☜⋡࡛Ⓨ⏕ࡉࡏࡓ㸬

10 100 1000 10000

100 1000 10000

ࣂࢿᐃᩘ, kn (MN/m)

⾪ᧁຊ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

Dmax=0.0250m, Dmin=0.0125m

(a)

10 100 1000 10000

100 1000 10000

ࣂࢿᐃᩘ, kn (MN/m)

⾪ᧁຊ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

Dmax=0.0500m, Dmin=0.0250m

(b) ᅗ㸫4 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍࡤࡡಀᩘࡢᙳ㡪 ᅗ㸫4ࡣ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍࡤࡡಀᩘࡢᙳ㡪ࢆ♧ࡋ࡚

࠸ࡿ㸬ࡤࡡᐃᩘࡀ㧗ࡃሁ✚ᒙࡢ๛ᛶࡀ㧗࠸࡯࡝ⴠ▼࣭ఏ 㐩⾪ᧁຊ࡜ࡶ࡟኱ࡁࡃ࡞ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿ㸬⢏Ꮚࢧ࢖ࢬ࡟

㛵ࢃࡽࡎྠᵝࡢഴྥࢆ♧ࡋ࡚࠸ࡿࡀ㸪⢏ᚄࡀ኱ࡁ࠸᪉ࡀ

⾪ᧁຊࡣ኱ࡁ࠸㸬ࡲࡓ㸪2ḟඖゎᯒ࡛ࡣ㸪ఏ㐩⾪ᧁຊ࡜

ⴠ▼⾪ᧁຊࡣ࡯ࡰྠ➼࡛࠶ࡾ㸪㧗࠸ࣂࢿᐃᩘ࡛ࡣⱝᖸ኱

ࡁ࠸㸪ࡉࡽ࡟㸪ࡤࡡಀᩘknࡀ5×108㸦N/m㸧⛬ᗘࡼࡾࡶ

኱ࡁࡃ࡞ࡿ࡜㸪⾪ᧁຊࡢ್ࡀ࡯ࡰ཰᮰ࡋ࡚࠸ࡿࡇ࡜ࡀศ

࠿ࡿ㸬⾪ᧁຊ࡟ᙳ㡪ࢆ୚࠼ࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿሁ✚ᒙࡢኚ ᙧ࣭◚ቯ≉ᛶࡣ㸪⢏Ꮚࡢᙎᛶ࡜⢏Ꮚࡢ┦ᑐ㐠ື࠾ࡼࡧࡑ

ࡢ᢬ᢠ࡟ࡼࡗ࡚Ỵᐃࡉࢀࡿ㸬ୖグࡢ⤖ᯝࡣ㸪࠶ࡿ⛬ᗘࡢ

⢏Ꮚࡢ◳ࡉࡀ࠶ࢀࡤ⢏Ꮚࡢ┦ᑐ㐠ື≉ᛶࡸࡑࡢ᢬ᢠࡢ ᙳ㡪ࡀ୺య࡜࡞ࡿࡇ࡜ࢆព࿡ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ゝ࠸᥮࠼ࡿ࡜㸪

ࣃ࣓࣮ࣛࢱ⟬ᐃ᫬࡟ࡤࡡᐃᩘknࡀ5×108㸦N/m㸧௨ୖࡢ

್࡜࡞ࡗࡓሙྜ࡛ࡶ㸪᭱኱⾪ᧁຊ࡟╔┠ࡍࡿࡢ࡛࠶ࢀࡤ㸪 knࢆ5×108㸦N/m㸧⛬ᗘ࡜ࡋ࡚㸪ィ⟬㈇Ⲵࢆࡉࡅࡿࡇ࡜ࡶ

ྍ⬟࡜࠸࠼ࡿ㸬⾪ᧁ᫬㛫࡟ࡘ࠸࡚ࡣู㏵᳨ウࢆせࡍࡿ㸬 ⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࡢᙳ㡪

ᅗ㸫5ࡣ㸪ⴠయࡢ┤ᚄD fࡢሁ✚ᒙࡢᖹᆒᚄD50࡟ᑐࡍ

ࡿẚࢆ┦ᑐⴠ▼ᚄD f/D50࡜ࡋ㸪⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍᙳ㡪࡟ࡘ

࠸࡚♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ࡲࡓ㸪ࡤࡡಀᩘknࢆኚ࠼࡚ഴྥࡢ㐪࠸

࡟ࡘ࠸࡚ࡶㄪ࡭࡚࠸ࡿ㸬ࡑࢀࡒࢀࡢࡤࡡಀᩘ࡟࠾࠸࡚㸪 ⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊࡣሁ✚ᒙࡢ⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࡀᑠࡉࡃ࡞ࡿ

㸦┦ᑐⴠ▼ᚄD f/D50ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡿ㸧࡟ᚑࡗ࡚పୗࡋ࡚࠸

ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿ㸬ࡉࡽ࡟⢏Ꮚࢆ࠶ࡿ⛬ᗘᑠࡉࡃࡍࡿ࡜㸪

୍ᐃ್࡟㏆࡙ࡃࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿ㸬ࡇࢀࡣ㸪⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࢆప

ୗࡉࡏࡿ࡜ྠ୍య✚୰ࡢ⢏Ꮚᩘࡀቑຍࡋ㸪ሁ✚ᒙ඲య࡜

ࡋ࡚ࡢ๛ᛶࡀపୗࡍࡿࡓࡵ⾪ᧁຊࡣపୗࡍࡿࡓࡵ࡜⪃

࠼ࡽࢀࡿ㸬ࡲࡓ㸪ሁ✚ᒙࡢ⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࡀ኱ࡁ࠸ሙྜ࡟ࡣ㸪 ⴠయ࡟ࡼࡾሁ✚ᒙෆࡢᒁᡤⓗ࡞ኚᙧ࣭◚ቯ࣮ࣔࢻࡀᣊ᮰ ࡉࢀ㸪༑ศ࡞⦆⾪ຠᯝࡀᮇᚅࡉࢀࡎ⾪ᧁຊࡀ㧗ࡃ࡞ࡿ࡜

⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬

ᅗࡼࡾ⾪ᧁຊ୍ᐃ್࡟཰᮰ࡋጞࡵࡿ⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࡀ㸪ࡤ ࡡಀᩘࡀప࠸ሙྜ࡛ࡣD f/D50=10㸪㧗࠸ሙྜ࡛D f/D50=20

⛬ᗘ࠶ࡿ㸬⢏ᚄࡣ⾪ᧁຊ࡟ࡶᙳ㡪ࢆ୚࠼ࡿࡀ㸪୍ᐃ௨ୗ

ࡢࢧ࢖ࢬࡢ⢏Ꮚࢆ⏝࠸ࢀࡤࡑࡢᙳ㡪ࡣᑡ࡞࠸㸬ሁ✚ᒙࡢ

⢏ᚄࡣⴠయᚄࡢ 1/10 ࡼࡾࡶᑠࡉ࠸್ࡀᮃࡲࡋ࠸࡜ゝ࠼

ࡿ㸬࡛ࡁࡿࡔࡅᑠࡉ࠸⢏ᚄ࡛ゎᯒࢆࡍࡿࡇ࡜ࡀᮃࡲࡋ࠸

ࡢࡔࡀ㸪⢏Ꮚᩘࡀቑຍࡋ㸪ゎᯒຠ⋡ࡀⴭࡋࡃୗࡀࡗ࡚ࡋ

ࡲ࠺ࡢ࡛㸪⢏ᚄ࡜⢏ᚄ௨እࡢࣃ࣓࣮ࣛࢱ࡜ࡢ┦஫㛵ಀࢆ

ᢕᥱࡋ㸪ㄪ⠇ࡍࡿᚲせࡀ࠶ࡿ㸬

10 100

100 1000 10000

┦ᑐⴠ▼ᚄ, D f / D50

⾪ᧁ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=50 (MN/m)

10 100

100 1000 10000

┦ᑐⴠ▼ᚄ, D f / D50

⾪ᧁ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=100 (MN/m)

10 100

100 1000 10000

┦ᑐⴠ▼ᚄ, D f / D50

⾪ᧁ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=500 (MN/m)

10 100

100 1000 10000

┦ᑐⴠ▼ᚄ, D f / D50

⾪ᧁ (kN)

ⴠ▼⾪ᧁຊ ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=1000 (MN/m)

ᅗ㸫5 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍ┦ᑐⴠ▼ᚄࡢᙳ㡪 ሁ✚ᒙࡢᒙཌ㸪ᒙᖜࡢᙳ㡪

ሁ✚ᒙࡢᒙࡉࡣ㸪ࣟࢵࢡࢩ࢙ࢵࢻ࡞࡝ୗ㒊ᵓ㐀≀࡟࠾

࠸࡚タィୖ㔜せ࡞᳨ウ㡯┠࡛࠶ࡿ㸬ⴠ▼ᑐ⟇౽ぴ࡛ࡣ㸪

㪈㪐㪎

(4)

ᒙཌT࡟ᑐࡍࡿⴠయᚄD fࡢẚ(T/D f)ࡀᑠࡉ࠸⛬㸪⾪ᧁຊ ࡀୖ᪼ࡍࡿ⛬ᗘࢆ๭ቑࡋಀᩘ࡛⪃៖ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ࡓࡔࡋ㸪 ࡇࢀࡣⴠ▼⾪ᧁຊ࡟ᑐࡍࡿࡶࡢ࡛ఏ㐩⾪ᧁຊ࡟㛵ࡋ࡚

ࡣ᫂グࡉࢀ࡚࠸࡞࠸㸬

ࡇࢀࡽࢆ㚷ࡳ㸪T/D f =0.25㹼2.0㸪W/D=2.0㹼12ࡢሁ✚

ᒙࡢᗄఱ≉ᛶࡀ㸪᭱኱⾪ᧁຊ࡟ࡘ࠸࡚ᩚ⌮ࡋࡓ⤖ᯝࢆᅗ 㸫6࡟♧ࡍ㸬ᅗ࠿ࡽ㸪W/D࡟ࡼࡿᕪࡣT/D >0.5࡛ࡣ࡯࡜

ࢇ࡝࡞࠸ࡀ㸪T/D f <0.5࡛ࡣࡤࡽࡘ࠸࡚࠸ࡿࡼ࠺࡛࠶ࡿ㸬

୍᪉㸪ⴠ▼⾪ᧁຊࡣT/Dࡀᑠࡉ࠸⛬㸪⾪ᧁຊࡣ኱ࡁࡃ࡞

ࡿࡇ࡜ࡀ☜ㄆࡉࢀࡓ㸬୍᪉㸪ఏ㐩⾪ᧁຊࡣT/D f >0.5࡛ࡣ ఏ㐩⾪ᧁຊࡣ࡯࡜ࢇ࡝ኚ໬ࡋ࡚࠸࡞࠸ࡀ㸪T/D f <0.5ࡼࡾ

ࡶⷧࡃ࡞ࡿ࡜ᛴ⃭࡞ୖ᪼ࡀࡳࡽࢀࡿ㸬ࡇࡢഴྥࡣࡤࡡಀ

ᩘࡀኚࢃࡗ࡚ࡶኚࢃࡽ࡞࠸ࡀ㸪ࡤࡡಀᩘࡀ኱ࡁࡃ㸪ሁ✚

ᒙࡢຊᏛᣲືࡀ⢏Ꮚ㓄ิ࠾ࡼࡧࡑࡢኚ໬࡟㉳ᅉࡍࡿ๭

ྜࡀ㧗ࡃ࡞ࡿ࡯࡝㸪㞳ᩓయ࡜ࡋ࡚ࡢ≉ᚩࡀᨭ㓄ⓗ࡟࡞ࡿ

࡜ゝ࠼ࡿ㸬ࡑࡇ࡛㸪ሁ✚ᒙෆࡢຊࡢศᩓ≉ᛶ࡟╔┠ࡋ㸪 ఏ㐩⾪ᧁຊ᭱኱᫬ࡢᗏ㠃࡟࠾ࡅࡿఏ㐩ᛂຊศᕸ≧ἣࢆ

ㄪ࡭ࡓ㸦ᅗ㸫7㸧㸬ࡑࡢ⤖ᯝ㸪ศᕸᙧ≧ࡣT/D f 㸻0.5࡛ࡣ

㍕Ⲵ┤ୗࢆ୰ᚰ࡟ᴟࡵ࡚ᒁᡤ໬ࡍࡿഴྥࡀ᫂ࡽ࠿࡜࡞

ࡗࡓ㸦ศᩓᖜ1.5m࡜ࡍࡿ࡜ศᩓᖜศᩓゅᗘࡣ27ᗘ⛬ᗘ

࡛࠶ࡿ㸧㸬῝ࡃ࡞ࡿ࡜ศᩓᖜࡣⴠయᚄ㸦1m㸧ࡢ4ಸ࡟ࡶ

㐩ࡋ࡚࠸ࡿ㸦ศᩓゅᗘࡣ45ᗘ㸧㸬ࡲࡓT/D f 㸼1࡛ࡣศᕸ ᙧࡣ࠶ࡲࡾ኱ࡁࡃኚ໬ࡋ࡞࠸㸬

௨ୖࡼࡾ㸪ఏ㐩⾪ᧁຊࡢࣆ࣮ࢡ್ࡣᒙཌ࡟ࡼࡾ࡯࡜ࢇ

࡝ኚ໬ࡋ࡞࠸ࡀ㸪T/D f 㸺1࡛ࡣᛂຊศᕸᙧࡀ୰ᚰ࡟ᒁᡤ

໬ࡋጞࡵࡿ㸬ࡼࡗ࡚㸪T/D f 㸺1࡛ࡣ⌧⾜ࡢ౽ぴࡀ♧ࡍᅵ ᅽศᕸᖜࡼࡾࡶ⊃࠸ศᕸ࡟࡞ࡿࡇ࡜୪ࡧ࡟ᒁᡤ໬ࡋ኱

ࡁ࡞ᛂຊ࡜࡞ࡿࡇ࡜ࡢ୧⪅࡟㓄៖ࡀᚲせ࡟࡞ࡿࡇ࡜ࡀ

᫂ࡽ࠿࡟࡞ࡗࡓ㸬

0.1 1

100 1000 10000

┦ᑐᒙཌ, T / D f

⾪ᧁ (kN)

[ W/D f ] 2, 4, 8, 12 ⴠ▼⾪ᧁຊ

ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=50 (MN/m)

(a)

0.1 1

100 1000 10000

┦ᑐᒙཌ, T / D f

⾪ᧁ (kN)

[ W/D f ] 2, 4, 8, 12 ⴠ▼⾪ᧁຊ

ఏ㐩⾪ᧁຊ

kn=500(MN/m)

(b) ᅗ㸫6 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍᒙཌẚ࡜ᒙᖜẚࡢᙳ㡪

-2.00 -1.0 0 1.0 2.0

5 10 15 20

x (m)

ఏ㐩ᛂຊ (MPa)

loose granular mat T/D f=0.5 T/D f=0.9 T/D f=1.5

ᅗ㸫7 ᗏ㠃ఏ㐩ᛂຊศᕸ࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙࡢᒙཌࡢᙳ㡪 ῶ⾶ಀᩘࡢᙳ㡪

ᅗ㸫8࡟♧ࡍ㏻ࡾ㸪ῶ⾶ಀᩘࡢቑຍ࡟ࡼࡗ࡚⾪ᧁຊࡢ ⱝᖸࡢపୗഴྥࡀࡳࡽࢀࡿࡀᙳ㡪ࡣ࡯࡜ࢇ࡝࡞࠸ࡇ࡜

ࡀࢃ࠿ࡿ㸬ࢲࢵࢩ࣏ࣗࢵࢻࡣ⢏Ꮚ༢యྠኈࡀ⾪✺ࡍࡿሙ

ྜ࡟ࡣ㊴ࡡ㏉ࡾಀᩘ࡟ࡣ┤᥋ⓗ࡟ᙳ㡪ࡍࡿࡀ㸪ሁ✚ᒙ࡟

ࡘ࠸࡚ࡣ⢏Ꮚ㞟ྜయ࡛࠶ࡿ㞳ᩓయ࡜ࡋ࡚ࡢ≉ᛶࡀ㔜せ

࡜⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬ࡋࡓࡀࡗ࡚㸪h=1.0 ࡜ࡋィ⟬ୖࡢᏳᐃࢆ

ඃඛࡍࡿࡇ࡜ࡀྍ⬟࡛࠶ࡿ㸬

0.1 1

100 1000 10000

ῶ⾶ᐃᩘ, h

⾪ᧁຊ (kN)

kn=50 (MN/m) ⴠ▼⾪ᧁຊ

ఏ㐩⾪ᧁຊ

ᅗ㸫8 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍῶ⾶ಀᩘࡢᙳ㡪

⢏Ꮚᦶ᧿ゅࡢᙳ㡪

ᅗ㸫9 ࡣ⢏Ꮚᦶ᧿ゅȭࢆኚ໬ࡉࡏࡓሙྜࡢ⤖ᯝࡢ୍

౛࡛࠶ࡿ㸬⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ゅࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡿ࡜ⱝᖸ㸪⾪ᧁຊࡀ

኱ࡁࡃ࡞ࡗ࡚࠸ࡿࡼ࠺࡛࠶ࡿࡀ௚ࡢࣃ࣓࣮ࣛࢱࡢᙳ㡪

࠿ࡽẚ࡭ࡿ࡜࠿࡞ࡾᑠࡉ࠸㸬ḟࡢࡼ࠺࡞⌮⏤ࡀ⪃࠼ࡽࢀ

ࡿ㸬⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ゅࡢቑຍ࡟క࠸⢏Ꮚ㞟ྜయࡢ๛ᛶࡸᙉᗘ ࡣ኱ࡁࡃ࡞ࡿࡶࡢࡢ㸪෇ᙧ⢏Ꮚࡢሙྜ࡟ࡣ㸪ȭ>30r࡛

ࡣ࡯ࡰ୍ᐃ್࡟཰᮰ࡋ࡚ࡋࡲ࠺4)㸬ࡋࡓࡀࡗ࡚㸪ሁ✚ᒙ

⮬యࡢຊᏛ≉ᛶࡶ⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ಀᩘࡢᙳ㡪ࡣᑠࡉ࠸ࡓࡵ㸪

≉࡟ȭࡢ኱ࡁ࡞⠊ᅖ࡛ࡣ⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ࡢᙳ㡪ࡣᑠࡉࡃ࡞

ࡿ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬ࡲࡓ㸪ⴠయࡢ㈏ධ࡟ࡼࡗ࡚ሁ✚ᒙࡣᨭ ᣢຊࡢᒁᡤ◚ቯࡸ඲⯡◚ቯⓗ࡞ᵝᏊ 10), 11)ࢆぢࡏࡿࡶࡢ ࡢ㸪╔┠ࡋࡓ⾪ᧁຊࡢ᭱኱್ࡀⓎ᥹ࡉࢀࡿ᫬Ⅼ࡛ࡣⴠయ

┤ୗࡢ⾪ᧁఏ᧛ᣲືࡀ୺య࡛࠶ࡾ㸪ᒙ࡜ࡋ࡚ࡢ◚ቯ࡟ࡲ

࡛⮳ࡗ࡚࠾ࡽࡎ⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ಀᩘࡢᙳ㡪ࡣᑠࡉ࠸࡜⪃࠼

ࡽࢀࡿ㸬

㪈㪐㪏

(5)

0 30 60 90 100

1000 10000

⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ゅ (deg.)

⾪ᧁຊ (kN)

kn=50 (MN/m) ⴠ▼⾪ᧁຊ

ఏ㐩⾪ᧁຊ

ᅗ㸫9 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍ⢏Ꮚᦶ᧿ゅࡢᙳ㡪 ሁ✚ᒙࡢᐦᗘࡢᙳ㡪

ᅗ㸫10 ࡣ⾪ᧁຊἼᙧ࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙࡢᐦᗘࡢᙳ㡪ࢆ

♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ᐦワࡵ㸦㛫㝽ẚ e=0.214㸧࡜⦆ワࡵ㸦㛫㝽 ẚ e=0.245㸧ࡢ⤖ᯝࢆẚ㍑ࡍࡿ࡜㸪⦆ワࡵࡢ᪉ࡀ⾪ᧁຊ ࡢ⥅⥆᫬㛫ࡶ㛗ࡃ㸪᭱኱⾪ᧁຊࡢ್ࡣᑠࡉࡃ࡞ࡾ㸪ఏ㐩

⾪ᧁຊࡢ᪉ࡀపୗࡢ⛬ᗘࡣ㢧ⴭ࡛࠶ࡿ㸬㏻ᖖࡢ⦆⾪ᮦ࡜

ྠᵝ࡟๛ᛶࡀప࠸⦆࠸ሁ✚ᒙࡢ᪉ࡀ㸪⦆⾪ຠᯝࡀ㧗࠸࡜

⌮ゎ࡛ࡁࡿ㸬ࡲࡓ㸪ᅗ࡟ࡣⴠయࡀᣢࡘ⥲࢚ࢿࣝࢠ࣮㸦఩

⨨࢚ࢿࣝࢠ࣮࡜୪㐍㐠ື࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡢ࿴㸧ࢆึᮇ⥲࢚ࢿ

ࣝࢠ࣮࡛ṇつ໬ࡋࡓ࢚ࢿࣝࢠ࣮ẚࡢ᫬้Ṕࡶ♧ࡋ࡚࠸

ࡿ㸬ᐦワࡵࡢሙྜ㸪᭱኱ⴠయ⾪ᧁຊ᫬࡟ࡣ࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡣ

ึᮇࡢ 70%㸪᭱኱ఏ㐩⾪ᧁຊ᫬ࡢ࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡣึᮇࡢ 30%ࡲ࡛పୗࡋ࡚࠸ࡿࡢ࡟ᑐࡋ࡚㸪⦆ワࡵࡢሙྜ࡟ࡣࡑ

ࢀࡒࢀ80%࡜60%⛬ᗘ࡜࡞ࡗ࡚࠸ࡿ㸬᭱኱⾪ᧁຊ᫬ࡢ࢚

ࢿࣝࢠ࣮⦆⾪ᗘࡣᐦワࡵࡢሙྜࡢ᪉ࡀ㧗ࡃ࡞ࡗ࡚࠸ࡿ㸬

0 20 40 60 80 100

0 1000 2000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

dense granular mat

⾪ᧁຊ (kN)

᫬㛫 (ms)

ࠉⴠయ⥲࢚ࢿࣝࢠ࣮

ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

ⴠయࡢ࢚ࢿࣝࢠ࣮

(a)ᐦワࡵ

0 20 40 60 80 100

0 1000 2000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

loose granular mat

⾪ᧁຊ (kN)

᫬㛫 (ms)

ࠉⴠయ⥲࢚ࢿࣝࢠ࣮

ࠉⴠ▼⾪ᧁຊ ࠉఏ᧛⾪ᧁຊ

ⴠయࡢ࢚ࢿࣝࢠ࣮

(b)⦆ワࡵ

ᅗ㸫10 ᭱኱⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙࡢᐦᗘࡢᙳ㡪 ࡘࡂ࡟㸪ᅗ㸫2(b)ࡢࡼ࠺࡟ⴠయ┤ୗࡢ࣓ࢵࢩࣗෆࡢᛂ ຊἼᙧࡢ῝ࡉ᪉ྥ࡬ࡢఏ㐩ࡢᵝᏊࢆᅗ㸫11࡟♧ࡍ㸬ᅗ୰

࡟ࡣ㸪ẚ㍑ࡋࡸࡍ࠸ࡼ࠺࡟㸪ⴠ▼⾪ᧁຊ࡜ఏ㐩⾪ᧁຊࢆ

῝ࡉ0m࡜0.9mࡢ⟠ᡤ࡟◚⥺࡛♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ὸ࠸᪉࠿ࡽ

㡰࡟ᛂຊἼࡀఏ㐩ࡋ࡚࠸ࡿᵝᏊࡀࢃ࠿ࡿ㸬

0 10 20 30 40 50

0

1.0

time (ms) ᗏ㠃ࡢఏ㐩⾪ᧁຊ

depth (m)

dense granular mat ⴠ▼⾪ᧁຊ from elem. 9 to elem. 1

0 10 20 30 40 50

0

1.0

time (ms) ᗏ㠃ࡢఏ㐩⾪ᧁຊ

depth (m)

loose granular mat ⴠ▼⾪ᧁຊ from elem. 9 to elem. 1

ᅗ㸫11 ⴠయ┤ୗࡢᛂຊἼࡢఏ㐩ᣲື࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙ ࡢᐦᗘࡢᙳ㡪

-2.0 -1.0 0 1.0 2.0

0 10 20 30

x (m)

ఏ㐩ᛂ (MPa)

granular mat dense loose pre peak

-2.0 -1.0 0 1.0 2.0

0 10 20 30

x (m)

ఏ㐩ᛂ (MPa)

granular mat dense loose at peak

-2.0 -1.0 0 1.0 2.0

0 10 20 30

x (m)

ఏ㐩ᛂ (MPa)

granular mat dense loose post peak

ᅗ㸫12 ᗏ㠃ࡢఏ㐩ᛂຊศᕸ࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙࡢᐦᗘࡢ ᙳ㡪㸸 ఏ㐩⾪ᧁຊࡢࣆ࣮ࢡ๓㸪ࣆ࣮ࢡ᫬㸪ࣆ࣮ࢡᚋ

ⴠయ┤ୗ࡛ࡢఏ㐩ᛂຊࡢ᫬้ṔἼᙧࡣ኱ࡁ࡞ᒣࢆ᭷

ࡋ࡚࠾ࡾ㸪῝ࡉ᪉ྥ࡟ࡑࡢࣆ࣮ࢡ್ࡣῶᑡࡋ࡞ࡀࡽఏ㐩 ࡋ࡚࠸ࡿ㸬ᐦ࡞᪉ࡀᒣ୍ࡘࡢᙧ≧㸦ࡓࡔࡋ㸪ࣆ࣮ࢡ௜㏆

㪈㪐㪐

(6)

࡛ࡣพฝࡀ᭷ࡿ㸧࡜࡞ࡗ࡚࠾ࡾ㸪⦆ࡃ࡞ࡿ࡜ྠ⛬ᗘࡢࣆ

࣮ࢡ್ࢆᣢࡘᒣࡀ஧ࡘ㐃࡞ࡗࡓᙧ≧࡜࡞ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿

ࡿ㸬ᚋ⥆ࡢࣆ࣮ࢡࡢᏑᅾࡀⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊἼᙧࢆᨭ㓄 ࡋ࡚࠸ࡿ࡜⪃࠼ࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ㸬஧ࡘ┠ࡢᒣࡣቃ⏺࠿ࡽ

ࡢ཯ᑕἼ࡛࠶ࡿྍ⬟ᛶࡶ࠶ࡿ㸬ⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊἼᙧࢆ

⌮ゎࡍࡿ࡟ࡣ῝ࡉ᪉ྥ࡟ఏ᧛ࡍࡿᛂຊἼ࡜ቃ⏺࠿ࡽࡢ

཯ᑕἼࡶ⪃៖ࡋ᳨࡚ウࡍࡿᚲせࡀ࠶ࡿ㸬

ࡉࡽ࡟㸪ᗏ㠃ቃ⏺࡛ࡢఏ㐩㖄┤ᛂຊࡢỈᖹ᪉ྥ࡬ࡢศ ᕸ≉ᛶ࡟ཬࡰࡍሁ✚ᒙࡢᐦᗘࡢᙳ㡪ࢆᅗ㸫12࡟♧ࡍ㸬ᅗ ࡣᗏ㠃ࡢఏ㐩⾪ᧁຊࡢࣆ࣮ࢡ๓㸪ࣆ࣮ࢡ᫬㸪ࣆ࣮ࢡᚋࡢ ศᕸ࡛࠶ࡿ㸬ᒙཌࡢᙳ㡪࡟ẚ࡭ࡿ࡜⛬ᗘࡣᑠࡉ࠸ࡀ㸪⦆

ワࡵࡢ᪉ࡀⴠయ┤ୗ࡟ᛂຊࡣ㞟୰ࡋ࡚࠸ࡿᵝᏊࡀศ࠿

ࡿ㸬ࡋࡓࡀࡗ࡚㸪ᐦᗘࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿሁ✚ᒙෆࡢᒁᡤⓗ࡞

ኚᙧ࣭◚ቯࢆヲ⣽࡟ほᐹࡍࡿᚲせࡀ࠶ࡿ㸬

㸲 ࡲ࡜ࡵ

ᮏ◊✲࡛ࡣ㸪ⴠ▼࡟ࡼࡿ⢏≧ᛶࡢሁ✚ᒙෆࡢ⾪ᧁຊఏ 㐩ᣲື࡟ࡘ࠸࡚㸪2ḟඖಶูせ⣲ἲ㸦DEM㸧ࢆ⏝࠸࡚ㄪ

࡭ࡓ㸬ⴠ▼⾪ᧁຊ࡜ఏ㐩⾪ᧁຊ࡟ࡘ࠸࡚㸪⿵ṇࡋࡓゎᯒ

⤖ᯝ࡜1/2ࢫࢣ࣮ࣝᶍᆺᐇ㦂⤖ᯝࢆẚ㍑ࡋ㸪DEMゎᯒࡀ ᐃᛶⓗ࣭ᐃ㔞ⓗ࡟⾪ᧁຊ≉ᛶࢆᴫࡡ⾲⌧ྍ⬟࡛࠶ࡿࡇ࡜

ࢆ♧ࡋࡓ㸬ࡼࡾヲ⣽࡞᳨ウࡢࡓࡵ࡟㸪௒ᚋ3ḟඖゎᯒࡶ

⾜࠺ࡇ࡜࡜ࡍࡿ㸬

ࡲࡓ㸪⢏Ꮚ◳ᗘ㸪⢏ᚄ㸪⢏Ꮚᙧ≧࡞࡝ࡢ⢏Ꮚ≉ᛶ㸪ሁ

✚ᐦᗘࡸᒙཌ࡞࡝ࡢሁ✚≉ᛶࡀࣆ࣮ࢡ⾪ᧁຊ࡟ཬࡰࡍ ᙳ㡪࡟ࡘ࠸࡚ㄪ࡭ࡓ㸬ࡑࡢ⤖ᯝ㸪௨ୗࡢࡇ࡜ࡀศ࠿ࡗࡓ㸬 1㸧ࡤࡡᐃᩘࡢቑຍ࡟క࠸ࣆ࣮ࢡ⾪ᧁຊࡣቑຍࡍࡿࡀ㸪 ሁ✚ᒙࡢ㞳ᩓᛶࡢᙳ㡪ࡀᙉࡃ 5™108ࡼࡾࡶ኱ࡁࡃ࡞ࡿ

࠶ࡓࡾ࠿ࡽ⾪ᧁຊࡢୖ᪼ࡀぢࡽࢀ࡞ࡃ࡞ࡿ㸬ሁ✚ᒙࡢሙ

ྜ㸪⾪ᧁຊࡢ኱ࡁࡉ࡟㛵ࡋ࡚ࡣ㸪ィ⟬ࢆ㈇Ⲵࢆ㑊ࡅࡿࡓ

ࡵ࡟ 5™108ࢆ㉸࠼ࡿࡼ࠺࡞ࡤࡡಀᩘࡶ⏝࠸ࡿᚲせࡀ࡞

࠸ࡇ࡜ࢆព࿡ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

2㸧ⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊࡣ⢏Ꮚࢧ࢖ࢬࡀᑠࡉࡃ࡞ࡿ࡟ᚑࡗ

࡚పୗࡍࡿ㸬ሁ✚ᒙࡢ⢏ᚄࡀⴠయᚄࡢ1/10⛬ᗘ௨ୗ࡛࠶

ࢀࡤ㸪࡯ࡰ୍ᐃ್࡟཰᮰ࡍࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡗࡓ㸬

3㸧⾪ᧁຊ࡟ᒙᖜࡢᙳ㡪ࡣ࡯࡜ࢇ࡝࡞࠸ࡇ࡜ࡀศ࠿ࡗࡓ㸬 ᒙཌ࡟㛵ࡋ࡚ࡣ㸪ⴠ▼⾪ᧁຊࡣT/Dࡀᑠࡉ࠸⛬ࡼࡾ኱ࡁ

࡞⾪ᧁຊ࡜࡞ࡾ㸪ఏ㐩⾪ᧁຊࡣT/Dࡀᑠࡉࡃ࡞ࡗ࡚ࡶఏ 㐩⾪ᧁຊࡢࣆ࣮ࢡ್ࡣ࡯࡜ࢇ࡝ኚ໬ࡋ࡞࠸㸬ఏ㐩⾪ᧁຊ

᭱኱᫬้࡛ࡢᗏ㠃࡟࠾ࡅࡿᛂຊศᕸ≧ἣࡣ㸪 T/D㸺1࡛ ࡣ⌧⾜ࡢ౽ぴࡀ♧ࡍᅵᅽศᕸᙧ≧ࡼࡾࡶᖜࡀ⊃ࡃᑤࡗ ࡓᙧ≧࡜࡞ࡿ㸬ⴠ▼┤ୗࡢ⠊ᅖ࡟ᒁᡤ໬ࡋ኱ࡁ࡞ᛂຊࡀ

Ⓨ⏕ࡍࡿ㸬

4㸧ሁ✚ᒙ⮬యࡢຊᏛ≉ᛶࡀ⢏ᏊࡢᗄఱᏛⓗ㓄⨨࡛࠶ࡿ

ᐦᗘࡸ␗᪉ᛶ㸪⢏Ꮚᅇ㌿࡟୺࡟ᨭ㓄ࡉࢀࡿࡓࡵ㸪⾪ᧁ≉

ᛶࡶ㸪⢏Ꮚ㛫ᦶ᧿ಀᩘࡸῶ⾶ᐃᩘࡢᙳ㡪ࡣ࡞࠸㸬ࡋࡓࡀ ࡗ࡚㸪௒ᚋࡣ㸪ࡼࡾ◁ࡽࡋ࠸ᣲືࢆ♧ࡍ㠀෇ᙧ⢏Ꮚ࡟ࡼ

ࡿゎᯒ⤖ᯝࡢ᳨ウࢆ㐍ࡵࡿ㸬

5㸧ሁ✚ᒙࡀ⦆࠸⛬㸪ⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊࡣపୗࡋ㸪ఏ㐩

⾪ᧁຊࡢ᪉ࡀపୗ๭ྜࡣ㧗࠸㸬ᗏ㠃ᛂຊศᕸࡶ⦆࠸ሙྜ

ࡢ᪉ࡀⴠୗ┤ୗ࡟㞟୰ࡋ࡚࠾ࡾ㸪ᐦ࡞᪉ࡀᗈ⠊࡟ศᕸࡋ

࡚࠸ࡿ㸬ⴠయ┤ୗ࡛ࡢఏ㐩ᛂຊࡢ᫬้ṔἼᙧࡣ኱ࡁ࡞ᒣ

ࢆ᭷ࡋ࡚࠾ࡾ㸪῝ࡃ࡞ࡿ࡜ࡑࡢࣆ࣮ࢡ್ࡣపୗࡍࡿ㸬ᐦ

࡞᪉ࡀ㸪ᒣ୍ࡘࡢᙧ≧㸦ࡓࡔࡋ㸪ࣆ࣮ࢡ௜㏆࡛ࡣ኱ࡁ࡞

พฝ㸧㸪⦆ࡃ࡞ࡿ࡜ྠ⛬ᗘࣆ࣮ࢡ್ࢆᣢࡘᒣࡀ஧ࡘ㐃࡞

ࡗࡓᙧ≧࡜࡞ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡗࡓ㸬ᚋ⪅ࡢᚋ⥆ࡢࣆ࣮ࢡࡢ Ꮡᅾࡀⴠ▼࣭ఏ㐩⾪ᧁຊἼᙧࢆᨭ㓄ࡋ࡚࠸ࡿ㸬

ㅰ㎡

ࡇࡢ◊✲࡟⏝࠸ࡓ⿦⨨ࡢ୍㒊ࡣ᪥ᮏᏛ⾡᣺⯆఍⛉Ꮫ

◊✲㈝⿵ຓ㔠ᇶ┙◊✲% ࡟ࡼࡿࡶࡢ࡛࠶ࡾ㸪

῝ㅰࡢពࢆ⾲ࡋࡲࡍ㸬

ཧ⪃ᩥ⊩

1) Cundall, P. A. and O. D. L. Strack.㸸A Discrete Models for Granular Assemblies㸪Geotechnique, Vol.29, No.1, pp.47-65, 1979.

2) ୕➟ṇே㸸ᅵࡢᙉᗘ࡜Ᏻᐃィ⟬ἲ, ᇶ♏ࡢࡓࡵࡢᅵ

㉁ᕤᏛ, 37ᖺᗘㅮ:⩦఍ࢸ࢟ࢫࢺ, 1963

3) ఑㔝ඖᙪ㸸◚ቯࡢࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ, ᳃໭ฟ∧, 2004 4) Maeda, K. and Hirabayashi, H.㸸Influence of grain

properties on macro mechanical behaviors of granular media by DEM, Journal of Applied Mechanics, JSCE, pp.623-630, 2006.

5) Maeda, K. et al..: Stress-chain based micromechanics of sand with grain shape effect, Granular Matter, Vol. 12, pp.499-505, 2010.

6) Maeda,K. and Yuasa,T.㸸Performance estimation of countermeasures for falling rock using DEM, IS-KYOTO, pp.193-199, 2009.

7) Yuasa,T., Maeda,K. and Waku,A.㸸A risk evaluation method of countermeasure for slope failure and rockfall with account of initial investment, Geotechnical risk and safety, IS-GIFU, pp.221-228, 2009.

8) ๓⏣೺୍ࡽ㸸ㅮᗙࠕ⢏Ꮚ≉ᛶࡢホ౯࡜ᕤᏛⓗព⩏ 7㸬

⢏Ꮚ㞟ྜయ࡜ࡋ࡚ࡢホ౯࡜ຊᏛᣲືࠖ㸪ᅵ࡜ᇶ♏㸪ᆅ

┙ᕤᏛ఍㸪Vol.55㸪No.9㸪pp.31-39㸪2007.

9) ‮ῦ▱ⱥ: , ྡྂᒇᕤᴗ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔, ಟኈㄽᩥ, 2010

10) ส⏣ᆂ୍௚: DEM ࡟ࡼࡿሁ✚ᒙࡢⴠ▼࡟ࡼࡿ⾪ᧁຊ

ゎᯒ, ᅵᮌᏛ఍➨ 65 ᅇᖺḟᏛ⾡ㅮ₇఍ᴫせ㞟, Ϫ -397, pp.793-794, 2010.

11) ส⏣ᆂ୍௚: ⴠ▼ࡢᩳࡵධᑕࡼࡾཷࡅࡿ⾪ᧁຊࡢ

DEM ゎᯒ, ᅵᮌᏛ఍➨65ᅇᖺḟᏛ⾡ㅮ₇఍ᴫせ㞟, Ϫ-398, pp.795-796, 2010.

㪉㪇㪇

参照

関連したドキュメント