風化花崗岩類地帯における斜面崩壊に関する研究 (1) : 風化度とセン断特性について(林学部門)

Authors made strength tests on six samples\u27 ores of weathered Granodiorite gathered at Ohara-gun, Shimane prefecture. The tests are tri-axial compression test and simple shear test. The samples are gathered at Hinobori, Kojiro (lower), Kojiro (middle), Kojiro (upper), Jiryo (the opposite bank) and Jiryo. By these tests, authors found the results below; 1. Joints inside have little effect on shear strength. 2. Four samples, Kojiro (upper), Kojiro (middle), Kojiro (lower) and Jiryo (the opposite bank) show close value of internal friction angle of internal friction, φ=26.0° 3. The sample from Jiryo shows the least value of angle of internal friction, φ=19.3° 4. By the results of simple shear test, when normal stress exceeds 1.5kg/(cm)^2,the value of angle of internal friction increases rapidly. 5. To expound the rapid increase of angle of internal friction, we devise the conception of \u27effective inter-granular stress\u27 through the inquiry on the model of the samples in weathering process. 6. The dynamic attributes well coincide with r_d and e and A. D. F. (degree of the absolute chemical freshness) presented by Prof. Miura (shimane Univ.)

土石流に関する研究 IV : 流速および衝撃力について(林学部門)

土石流の衝撃力の大きさとその機構の解明という観点から筆者らは, 従来より実験水路を用い, その中で土砂と水とを混合した流体を凝似土石流として流下させ, 種々の測定を行ない研究をすすめてきた。とくに, 第III報では, 衝撃力を流体の単位体積重量と関連させて考察を行なったのであるが, 他の研究あるいは実験値との比較, という点から考え, その上でさらに議論を進めて行こうとするなら, 流体の流動特性に結びついた, 適当な物理量の導入が必要と思われる。そこで今回の実験にあたっては, 小型土圧計による従来通りの衝撃力の測定に加えて, 凝似土石流の流下速度の正確な測定を実施し, それらの結果を実験の各因子・水準について考察した結果, 以下の事項が認められた。1.流速の測定値に最も大きな影響をもつ因子は流下距離である。2.清水のみを流下させる場合と凝似土石流を流下させる場合とでは, 流速の値して著しい差がみられる。これは, 流下時の流れの形態の相異によるものと考えられる。3.流速に対する粒度組成の影響は極端ではないが, 一定の傾向が認められた。4.土圧計により測定された衝撃力の値と下流端の流速の測定値を用いて計算された理論的衝撃力との比αは単位体積重量との間に関数関係がみられた。5.αは今回の実験の範囲では0.11と1.22の間の値をとるが, これは実験に用いた水路の勾配が10°から15°と急なため, 従って流速の値は大きくなり, そのため理論的衝撃力の計算に際して流速の2乗の項の延びが大きく影響してきたものと思われる。Authors have investigated on the impact force of mud-flow using experimental flume, through which we have flushed down the fluid of sand and water, and measured the impact force, and according to those meausrement we have studied and found several facts. In the report No. 3,we have investigated the relation between the impact force and the specific weight of the fluid of sand and water. In this report, in order to study the mechanisms of mud-flow, especially on the impact force further more, we have measured the velocity of the fluid more exactly and of cource we have measured the impact force as was done before with the small-sized pressure transducer named "sensor". The results that are investigated are summerized as follows; 1. The results of velocity values that are measured are effected largely by the length L, that is the distance from the point at which the fluid was poured into the flume at the upstream end. 2. There are large difference between the flow of pure water and mud-flow in the measured values of the velocity. This seems according to the difference of the flow pattern of these two flows. 3. The effect of the different grain size distributions on the measured values of the velocity was not so large, but there was a tendency of it. 4. The parameters α which is expressed as the ratio between the impact forces that are measured and the theoretically calculated forces are expressed as exponential functions of the specific weight of the fluid. These functions are expressed as α=a・w^b. a and b are calculated respectively according to the place at which the impact forces are measured. 5. The parameters α have values between 0.11 and 1.22. This is because of the steepness of the flume, so, in calculating the theoretical forces, the second power of the velocity seems to have effected largely to the values of α

扇状地における土砂災害の実態に関する研究 : 主として, 土石流による土砂の流出と堆積の特性について(林学部門)

わが国における土石流災害の実態を明らかにし, その危険区域の判定基準に科学的根拠を与えることを目的として, 既往災害資料の整理・解析を行った。先ず, 最近の土石流災害に関する全国資料を用い, 地質別の土石流発生率, 土石流発生溪流の流域面積とその土砂氾濫堆積面積, 堆積土砂量, 流出石礫の最大粒径について整理・検討し, それらの平均的特性を明確にした。次に, 土砂害多発地帯である花崗岩と変成岩の両地帯に焦点を合わせ, 現地調査, 既存資料, 地形図などをもとにして, 土石流の流下距離, 停止勾配, 堆積勾配, 停止堆積長, 分散, 表面石礫の分布特性について詳細に検討・考察した。その結果, 土石流危険区域の設定に当って有効と思われる知見が種々得られた。In order to make clear the actual conditions of debris flow disasters in our country and give the scientific ground to decision-standards for hazard zone, we arranged a lot of the latest data of sediment disasters and analyzed them. First, the occurrence frequency of debris flow, drainage area of mountain streams occured debris flow, depositing-flooding area of debris flow, amounts of transported debris and maximum gravel size were analyzed statistically by the country-wide data of sediment disasters caused between 1972 and 1977 year. As a result of considerations, their average properties could be found. Next, focussing on granite and metamorphic rocks zone which debris flow may very possible occure, the flowing-through distance of debris flow, bed slope of debris flow stoppage, surface gradient of deposits, lateral dispersive extent of debris flow and loctaional distribution of surface gravel size at the depositing place were considered in detail respectively by analyzing the topographical maps based on the aerial photographies before and after the disasters, field investigation and so on. Consequently, we could took many fruitful results for limitation of hazard zone

山腹斜面でのサウンディング試験についての一考察(林学部門)

淀川水系木津川上流に位置する, 青蓮寺川水源地域の崩壊調査の機会を得て, 今後の土砂生産量を予測する手段の一つとして, 土研式貫入試験機を実際の山腹斜面に持ち込んで試験を行なった。これらの調査の範囲内で, 以下にのべる事項が認められた。1)山腹斜面での位置, すなわち, 尾根(A), 斜面勾配変換点(B), 斜面中腹(C)および斜面の最下部(D)において, あきらかに貫入状況に差がある。2)これら斜面でのB点およびC点には, かなりポーラスで, くずれ易いと考えられる土層が存在し, 崩壊はB点からはじまると考えられる。3)これらのポーラスで, くずれ易いと考えられる土層は, 本報告の調査結果から, 標高660∿679mの間で顕著である。For the purpose of forcasting the volume of debris production, in fulure, the authors carried out the sounding tests at the mountain slopes of the Shorenji River Basin in Nara Prefecture, that were put in practice with the Doken-Type penetrating machine. Within the range of this report, the results are summarized as follows : 1) It is recognized that there were distinctly differet penetration among the conditions at the spot of the mountain slope, that is, the top of the mountain slope (A), the changing spot of the slope gradient (B), the halfway mountain slope (C), and the foot of the mountain slope (D), in case of taking into consideration on the cross section of the mountain slope. 2) At the B and C spots in these mountain slopes, there were considerably porous soil layers with regard as being apt to collapse. The authors considered that the collapses at the mountain slopes originated in the B spot. 3) It was remarkably recognized that these porous soil layers accumulated in some height, that is, 660m∿679m above the sea-level in this basin

ランドサット MSS データによる山腹植栽工林地の植生回復診断(林学部門)

本報告は, ランドサットMSSデータによる山腹植栽工施行地における植生回復状態の評価についての適用性をみたものである。対象地には, 植栽工が明治以来繰り返し行われてきた滋賀県大戸川流域の田上山を選んだ。解析処理ならびにそれらの結果の概要は以下のとおりである。1)多変量の分類処理を進めるために行った因子分析結果では, 環境分類に寄与しているパラメータの共通因子は活力度と植物葉の色合いであることがわかった。2)また, 植生状態の分類に有効なMSSデータのパラメータは, 因子分析の結果から, クロロフィル吸収帯域, 近赤外線域および比演算強調処理のバンドであることも認められた。3)ランドサット画像は傾斜角と斜面方位により変化する。隣接するバンドの比演算値ならびに春と秋のオーバレイ画像により, データ処理においてその斜面効果を除くことができる見通しが得られた。4)以上の結果から, 解析用オーバレイデータの1画素は次の6個のパラメータ値で構成した。即ち(バンド5)_1,(バンド5)_2,(バンド7)_1,(バンド7)_2,{(8×バンド7-w^^^-)/(8×バンド5-s^^^-)}_1,{(8×バンド7-w^^^-)/(×8バンド5-s^^^-)}_2である。(接尾番号1,2は季節1,2であることを示す)5)また, 植生タイプは次の6項目とした。1 : 成熟林, 2 : 壮令林, 3 : 低木林, 4 : 不良林, 5 : 疎林地, 6 : 芝又は草地である。6)かくして, 環境区分のための上述の前処理を施した2シーンのオーバレイ・データを用いて, 植生回復診断を実行した。その結果は, 現地検証により, どのカテゴリーも高精度で現況と一致していることが認められた。以上の結果から, 比演算処理及び季節の異る2シーンをオーバレイしたランドサットMSSデータは, 今回のようなの植生回復診断にも有効であると思われる。This paper refers the feasibility of Landsat Mss data for evaluation of vegetative restoration in the hill-side planting worked area. Study area was chosen at Tanakamiyama in Daitogawa valley of Shiga prefecture, Japan. The outline of analytical procedures and those results in this research were as follows : 1) Result of the factor analysis for multivariate categorical analysis, it was evidenced that the common factors in connection with the parameter for environmental classification were the vital degree and the tint of vegetative leaves. 2) Based upon the factor analysis, it was proved that the absorptive band of chlorophyll, the near IR-band and the enhanced process with ratio value between two adjacent bands were usefull to classify the vegetative condition. 3) Value of Landsat MSS image varies with the ground slope and direction. The ratioed value between two adjacent bands and the overlaid image with spring and autumn can be applicable to eliminate this slope effect in the data analysis. 4) Contents of one pixel in this data consist of six values, i. e; (Band 5)_1,(Band 5)_2,(Band 7)_1,(Band 7)_2,((8×Band 7-w^^^-)/(8×Band 5-s^^^-))_1,((8×Band 7-w^^^-)/(8×Band 5-s^^^-))_2,where suffix numbers 1 and 2 mean the first and second season. 5) Vegetative type was classified into 6 categories, 1; Maturity stand, 2; Thrifty stand, 3; Shrubby stand, 4; Culled stand, 5; Open stand, 6; Lawn or grass. 6) Thus, evaluation of vegetative restoration was performed using two-season combined Landsat MSS data obtained through the above procedure for environmental classification. By the ground verification, it was recognized that classification accuracy was high precision in any classified category. From above results, two-season combined Landsat MSS data may be useful for evaluation of vegetative restoration in the hill-side planting worked area

山地における土砂生産に関する研究 (III) : 崩壊地の拡大にともなう生産土砂量の推定(林学部門)

筆者らは, 花崗岩類地帯の山地の斜面に多発している表層崩壊地について, これらが拡大することによって生産される土砂の量の推定を行なった。この推定作業は, これまで継続して実施してきている崩壊を対象とした3種類の調査と河床変動の測量結果をもとにして行なったが, それによって崩壊地の単位面積当り, 1ケ月当りに最大で数ミリメートルのオーダーの表土層の移動が見込まれることが明らかとなった。なお, この量は, 異常災害時に崩壊の発生によって一度に生産される土砂量の1/10のオーダーをもつ。Authors have estimated the sediment yield of the landslides which often occur in the region of the mountains of granitic rocks when they enlarge their areas and depths. Estimation was performed by analyzing the datas of three kinds of investigations done in the domain of the failure and the longitudinal and transversal profiles of the model investigation basin (0.217(km)^2). As a result, the estimated values of the thickness of soils were recognized to be of the order of some millimeters as the maximum per unit area of landslide (m^2), per month. These values are roughly one tenth of those produced at a time by the disastrous landslides which are caused by heavy rain

ソイルコンクリートの研究 I(林学部門)

近年の骨材涸渇状態にかんがみ, 現場で容易に入手できる材料でコンクリートが作りえないものかという見方から, 二三の土について試験を行なった。その結果, 1)土自体個有の性質をもっているため, 結合材としてのセメントの作用が十分発揮されない面がある。それで多くの土についてその物理的, 化学的性質について確かめる必要がある。2)本試験の範囲内ではセメント量の増加につれてソイルコンクリートの強度は増大する。3)フライアッシュセメントは, 普通ポルトランドセメントおよび高炉セメントほどの強度は望めない。4)ソイルコンクリートの曲げ強度と圧縮強度との関係はσ_b=1.1σ_c^(11.5kg/(cm)^2≦σ_c≦163.0kg/(cm)^2)なる実験式で近似される。5)ソイルコンクリートの材令28日における圧縮強度は, 水セメント比説あるいは空隙説のいずれかで推定が可能である。ことがわかった。We have been come into great request for aggregates year by year. Consequently, we ought to face the problem that we wish to apply the plastic-soil-concrete which utilize the soils getting easily each construction spots. The auther have done several investigation for this problem by making use of soils, as shown in Table 2,3 and Fig. 1,that is, the granite origin soil from Shigaraki and Nabari and the andesite origin soil from Yakedake. The results are summerized as follows : 1) Owing to each soils have a specific character such as physical and chemical properties, the effect of cementation can not always demonstrate its function, suficiently. Consequently, it is necessary to have to examine for more various soils in physical and chemical properties. 2) Within the range of this report, the strength of soil-concrete in 28 days increase in proportion to increase the cement content. 3) The strength of soil-concrete making use of fly-ash cement can not so expect as portland cement and blast-furnace cement. 4) The relation between bending strength and compressive strength of soil-concrete in 28 days is approximated by following experimental equation : σ_b=1.1σ_c^(11.5≦σ_c≦163.0) 5) The compressive strength of soil-concrete in 28 days is able to presume upon either water cement ratio theory or void theory

山腹植栽工によって成立した植物群落における遷移に関する研究 II : 六甲山系における山腹植栽工での事例(林学部門)

六甲山系の植生は, その約80∿90%にわたって二次的に成立したアカマツ林およびコナラ林であるとされている。しかし, このうちの約44%にもおよぶ面積に, 明治35年以降, 砂防植栽工が施されて現在に至っているのである。これら砂防植栽工を施工した結果, 成立した林分について調査・解析を行なった結果につき, 以下に示す事項が認められた。1.過去の砂防植栽方法の差にもよるが, 昭和20年を境にしてその前後でアカマツ林とニセアカシア林・フサアカシア林などの砂防植栽林とに区別される。2.植生状況について, 階層構造が発達した林分ほどより良い環境にあるという見方をすると, 調査した林分はいずれも階層構造は認められるがNo. 6プロットを除いて, 満足できる環境にまでは至っていないと考えられる。3.これらの林分の環境の推移と下層植生の発達との間に何らかの関連性があるものとして, 下層植生のうちの高木種の成育ぶりに注目し, これらの種の各層への侵入状況から, 下層植生の充実度というものを仮定し, これを算定することを試みた。4.その結果, アカマツ林のNo. 4プロット, No. 6プロットおよびフサアカシア林のNo. 16プロットが他のプロットに比べ, 遷移という点に関しては, 好条件を保持していることが判明した。It is general for the vegetation in Rokko mountains area (about 150(km)^2) that AKAMATSU (Pinus densiflora) and KONARA (Quercus serrata) stands are secondarily established, which occupy in 80-90% of mountains area. There are various stands (about 66(km)^2), executing the planting works, in which many seniores of Sabo engineering gave their mind to execute the hill-side planting works since 1902. We studied for the succession of these stands, the results are summerized as follow : 1. There was some relation between the developement of the vegetation of lower strata and the changing phases of circumstances of these stands. 2. Especially, because there was worth notice how conditions of tree species growing up at the lower strata, we set up assumptively the concept of the degree of completeness (DC) for the vegetation of lower strata, and tried to calculate DC. 3. It was evidence that No. 4,No. 6 and No. 16 plots were better condition for the succession than other plots

砂防ダム底面にかかる揚圧力に関する研究(林学部門)

砂防ダムは貯水ダムと異なりその機能上当然堆砂を生ずる。従つて砂防ダムの揚圧力がこの堆砂によつてどのように影響を受けるかを理論的解析解と実験とによつて検討を行ない, 堆砂状態のいかなる場合においてもその揚圧力を知る解法を得た。揚圧力を生ずる水は地下水の流れとして解くことが出来, しかも, 2次元として考えられる。地下水の流れが2次元の定常的な流れであるならば, 等角写像によつて解明されることが出来るから, Schwarz-Christoffelの定理を応用して揚圧力分布の解析を行なつた。種々の条件についての実験をサンドモデルによる方法と電気的解析法による方法とを併用して行ない, 実験結果と解析解の数値計算の結果とを照合して考察した。1)ダムの下流側に堆砂なく上流側に堆砂を進行させると揚圧力は減少し, ダム底面よりの堆砂高がダム底面長と等しくなると堆砂のない場合の約65%まで低下する。ここで, ダム上流面が鉛直な場合, 堆砂の進行による揚圧力降下は最も大きく, 上流面が緩になるに従つてわずかずつ影響は小さくなる。2)ダム上下流両側の堆砂が等しい場合(ダム底面が砂層中に埋め込まれている場合), 堆砂の進行に従い(埋め込みの深さが増すに従い)上流端揚圧力の降下と同じ割合で全く対称的に下流端揚圧力が上昇し, 上流端では約65%に, 下流端では約35%に漸近する。この場合, 埋め込みの深さのいかなる時も全揚圧力比率は等しく, ダム底面よりの堆砂高がダム底面長以上になると圧力分布S曲線はほとんど直線に近づく。3)ダム底面を砂層中に埋め込んで上流側のみ堆砂が進行する場合, 揚圧力は次第に降下し下流側に堆砂がない場合に限りなく近づく, すなわち, 下流側堆砂による影響が次第に少なくなる。また, 下流側堆砂の相異による上流側堆砂高の進行につれて降下する上流端揚圧力比を示す曲線は互いに決して交わることがない。以上の結論から, 解析解および実験の結果をもととして検討を加え, ダム上下流両側の堆砂状態がいかなる場合においても揚圧力が求められる図表を得た。Sabo-dam is for silting sand at the back side of dam. Thence, on the uplift pressure on base of Sabo-dam, the problematic point is how influenced the pressure by these silting sand depth. Water causing uplift pressure on base of dam may be able to be solved as groundwater flow, and in this case, the flow is two dimensional. When groundwater flow is two dimensional steady flow, it can be solved by the theory of conformal representation. From this reason, uplift pressure forces on base of dam can be analyzed. In this study, on every cases of sand depth at each side of back and front of dam, one method of solutions of these uplift pressure intensities was gained from the results of the theoretical analysis and some model tests. These results were introduced theoretically from Schwarz-Christoffel theory, and still more, experimentally by sand-model test and electrical analogy tests

風化花崗岩類のセン断特性について : 風化度と粒度の影響について(林学部門)

風化花崗岩類の山地に特徴的に見られる表層崩壊の機構の解明を目的として, 山腹斜面のごく表層部の応力状態を考慮した単純セン断試験を行なった結果以下のことが確められた。(1)非攪乱試料の強度定数φは風化の進行にともない減少するが粘着力Cは逆に増加する。これは風化のプロセスに含まれる土壌の粘土化により説明する事ができる。(2)攪乱試料の強度定数φ, Cについても風化度に応じて非攪乱試料と同様の傾向を示すが, 攪乱により, 砂質土に近いセン断強度を示すようになる。(3)これまでに行なったσ_Nの大きい範囲の試験結果と今回の結果を比べるとクーロンの破壊規準の直線が屈折することが確められた。屈折の方向は非攪乱試料と攪乱試料とでは正反対である。(4)攪乱試料の場合, その粒度組成の相異は試料を締め固める際のγ_dに大きく影響し, 風化の進んでいる試料の方が相対的に小さなγ_dをもつ。(5)標準砂をまさ土の強度特性および風化度の規準として用いることが可能である。Author made strength test on weathered granitic rocks. which are weathered Granodiorite gathered at Ohara-gun, Shimane Prefecture and weathered Granite at Mt. Hiei, Kyoto and at Mt. Tanakami, Shiga Prefecture. The tests are simple shear test done considering the dynamic condition of soils near the surface of mountain slope. By these tests author found results below : 1. As the degree of weathering progresses, the value of angle of shearing resistance φ of nondisturbed sampes decreases and that of cohesive intercept C increases to the contrary. 2. The dynamic coefficients φ and C of disturbed samples are of the same characteristics as nondisturbed samples and their behaviour during shear are much more likely to the sand. 3. Comparing the results of tests with the one previously done, it is recognized that the line of Coulomb\u27s failure law bends at σ_N=0.5kg/(cm)^2,but the line of non-distubed samples bend contrary to that of disturbed samples. 4. The grain-size distribution is valid for indicating the degree of weathering. In case of consolidation of disturbed samples, much weathered sample has less value of dry unit weight. 5. The dynamic attributes of standard sand are valid as standard to indicate the degree of weathering