土の内部で生じる土粒子侵食の解析手法

摘要

土塊の内部を流れる浸透水によって土粒子の侵食が生じた場合，水みちが形成され，フィルダムやため池に代表される水利土質構造物ではパイピング崩壊に至る可能性がある．これまでに土内部の侵食については実験的な研究がほとhどであり，解析手法の発展が遅れているのが現状である．本研究の目的は，土の内部において生じる侵食を記述できる解析手法を提案することにある．本論文では侵食速度（単位時間の間に単位而積当たりから侵食によって流体に取り込まれる土粒子の体積）を用いて土内部の水の流れと土粒子の侵食、輸送に関する支配方程式を導出し，それらの方程式を数値的に解く方法が提案される．提案された手法を用いた解析結果から，本手法によって既往の実験結果を良好に再現できることが明らかとなった．