個別要素法を用いた透過型砂防堰堤の損傷事例解析

抄録

近年の異常気象によって大規模な土石流が発生し，鋼製透過型砂防堰堤が破損する事例が報告されている．これらの損傷事例では，設計荷重を上回る土石流が衝突したことが原因とされている．このような大規模な土石流に耐える有効な構造設計を構築するために，堰堤の破壊メカニズムの詳細な検討が望まれる．そこで本研究は，南木曾町で発生した土石流を対象に，個別要素法を用いて鋼製透過型砂防堰堤の損傷事例を検証したものである．その際，鋼管の剛性値を断面分割法で算出し，個別要素法のばね剛性として適用した．また，堆積した礫間を浸透する流水流量を考慮した流速分布モデルによる再現解析を行った．その結果，堰堤上部が流出するためには鋼材の継手部が影響することが判明し，中空鋼管の押し込み変形が重要な因子であることが明らかになった．