脆性領域における岩石強度は、摩擦係数一定の条件では、有効

（と間隙流体圧の差）の増加に伴って線形に増加する。特にプレート沈み込み帯では、局所的に低い有効とスロー地震の発生との関係が、地震学的および測地学的な観測から示唆されてきた。Rice (1992) は、物性値一定の流体が鉛直横ずれ断層帯に沿って流れるモデルを考えて、断層帯の透水係数が有効の急激な減少関数である場合、深部での有効がある値に漸近することを数学的に示した。一方で、Riceのモデルを直接他のテクトニクス場に適用することの是非については疑問の余地が残る。Riceのモデルを発展させて沈み込み帯に適用可能なモデルを構築し、それに基づいて有効の深度分布を定量的に評価することで、スロー地震の発生に関する議論を深めることができると期待される。本研究では、沈み込み帯浅部の脆性領域における局所的な有効の減少を引き起こす要因について定量的に調べるため、沈み込み帯に特徴的な過程を考慮した水理学的モデルを構築し、モデル計算を行った。代表的な沈み込み帯として南海トラフ熊野沖に着目し、モデル計算時の物性値として掘削コア試料の室内実験データを参照した。基本モデルでは、堆積物の沈み込みに伴う力学的効果（例えば圧密）およびスメクタイトの脱水反応を考慮した。物理的に妥当な解（有効が負になったり発散したりしない解）では、Rice (1992) と同様に有効の勾配が深度の増加に伴って急激に減少するものの、現実的な流体物性を導入した影響で、深部において有効がある値に漸近する傾向は見られなかった。また、有効は深度の増加に対して常に単調増加であり、局所的に低い有効の存在は確認できなかった。分岐断層への流体の流出を考慮した場合でも、有効の局所的な減少は実現されなかった。しかし、シリカ析出などによって局所的に透水係数が減少した場合、その領域で局所的に有効が低くなることがわかった。このことから、透水係数の局所的な減少が、浅部スロー地震の発生を引き起こす要因である可能性が示唆された。スメクタイトの脱水反応による有効変化それ自体は支配的な要因ではないものの、反応時に放出されるシリカの析出によって透水係数の減少が促進される可能性がある。

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(1) 經3.1cm, 長さ40cmのガラス圓筒により積雪を採取し, 一方からおし出して雪梁を作り共の曲げ強度を求め是と, 硬度, 密度, 抗剪力とを比較した。
(2) 曲げ強度として求めた雪梁の最大は硬度と曲線的關係がありy=18.7e ^0626xの實驗式が適用し得る。
(3) 最大は密度, 抗剪力とは大した關係は認められぬが, 是等との關係より, 密度0.25附近に積雪の應力が一時急減する點がある様である事が認められる。
(4) 最大は密度の大きなザラメユキでは變化多く, 含水量に左右されるものゝ樣で, 雪質の一因子として用いられそうである。
(5) 本測定性により求めた引張應力は積雪の粒子内を結ぶ橋の應力を表わすものと考えられ, 積雪の粒子構造の研究及他の力學的諸性質との關連性を追求することにより, 更に研究を進める必要がある。

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地すべり, 斜面崩壊など斜面不安定化の機構としてはこれまで地すべり底面においてセン断力がセン断抵抗力より大きくなり, 斜面方向に動き出すと言うものが考られて来た。ところが室内実験, 現地調査の結果, 上記の機構とは異なり, 土層がまず鉛直沈下を起し, それによって土塊が流動化したり, あるいは側面のセン断抵抗力減少によってすべり出す場合があり得ることに気づいた。鉛直方向側面破壊の検討-Iはこの問題を室内実験の結果から検討したものである。

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食塩の流動特性を定量的に把握するパラメータとして, 嵩比重, 内部摩擦係数をとりあげ, リング式直接せん断試験機を試作し, せん断試験を実施した. また, 食塩の流動特性にもっとも影響を及ぼすと思われる吸湿水分量の影響についても検討した結果, 以下の事柄についての知見を得た.
1) 吸湿した食塩の嵩比重は, いずれも元の食塩よりも小さく, 同一初期において吸湿水分量が多くなるほど小さくなる傾向がある. また, 吸湿水分量が多い食塩ほど圧縮性が増す傾向も見られた.
2) 内部摩擦係数については, 吸湿水分量0.15%以下の試料でほぼ0.675～0.74の値が得られた. 吸湿水分量の影響については, 初期σ_i=40g/cm²ではその影響は認められなかったが,σ_i=20g/cm²以下では吸湿水分量0.18%以上の試料で, ある以上において, せ ん断応力が増加せず, 他の試料よりも小さな値を示すことがわかった. 一方, σ_i=5g/cm²の結果では, 2.5g/cm²以下の低い域において, 吸湿した食塩よりも吸湿しないもとの食塩のほうが低いせん断応力を示した.
3) 以上の事柄から, 試作した直接せん断試験機を使用して, 食塩の流動特性を定量的に測定することが可能であることがわかった.

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流動する粒子層内における単一の粒子に着目し, その挙動をモデル化して, 系の応力-ひずみ速度関係および粒子速度分布を表現することを試みた。垂直円筒内を重力の影響で流れる移動層粒子の半径方向と軸方向速度の両者の半径方向への分布を実測することにより, モデルの検討を行なった。結果として, つぎの事項が近似的に満足されることがわかった。
1) 半径方向におけるの増加あるいは減少は, 速度勾配[-∂u_z/∂(r/R)]の2乗に比例する。ここでr, Rはそれぞれ半径方向距離, 粒子層半径であり, またu_zは粒子の軸方向速度である。たとえば, 平均σmに関しては,
2δm=(constant)[-∂u_z/∂(r/R)]²+(軸方向距離の関数)
2) 粒子の速度分布については,
u_c-u_z=(constant)[-∂u_z/∂(r/R)]
ここでucは移動層プラグフロー領域における一定速度である。

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