パイピング模型実験におけるパイプ部の進展に伴う形状変化の精密測定

抄録

河川堤防にパイピングが発生する洪水時の水位を予測する方法が研究され発展してきたが，予測法におけるパイプの形状の設定は依然として重要な課題である．多くの模型実験で実験終了後のパイプ形状は計測されてきたが，洪水中のパイプ進展に伴う形状の変化は明らかでない．本研究ではラインレーザーを用いた方法を開発し，パイプの進展に伴う形状の変化を計測した．その結果，洪水中のパイプ形状は，既往の研究報告のそれと特にパイピング幅が大きく異なることが明らかとなった．またパイプの縦断形状に関しては，パイプ先端部が6°程度の勾配を持っており，パイプ内の砂粒子の掃流条件には流れによるせん力だけでなく先端部ではこの勾配が影響していることが明らかとなった．さらに，せん断部の形状は，地盤の透水係数や層構造によらないこともわかった．