地すべり中に流れる地下水を豆腐実験で調べよう

豆腐を使って地下水の実験をしました。地すべり地で水が流れやすいのは、頭の引っ張り亀裂から側方部。 地下水を抜くなら、水が流れやすい、これらの場所を狙うといいでしょう。

広告

もうじき梅雨になりますね。 大雨が降ると地すべりが動くことがあります。 地すべりが動くのは、主に地下水が原因です。でも、地下水がどこに流れているかというのは、意外と難しい問題です。

参考:雨が降って山が崩れる

地すべりが 動かないように、排水ボーリングをします。 でもこの排水ボーリング、「当たるも八卦」なんて言われることもあります。

実際、同じところで、等間隔で排水ボーリングをしても、水がよく出るボーリング孔と、ほとんど水が出ないボーリング孔に分かれたりします。

地下水は中を一様に流れているわけではなく、流れやすいところを流れているのです。では、どこが流れやすいのでしょう?

豆腐を使ったこんな実験をしてみました。撮影中のものを編集したので、途中でフラッシュが光ります。ご了承ください。

豆腐を地すべりに見立てた実験でわかったことは、次のことです。

水が流れやすい所は、地すべりの頭部と側方部。

頭付近と側方は、隙間が開きやすいので、水も流れやすいようです。実際に地すべり地でも、湧水をよく見るのは、ブロックの端っこの方が多いですね。

意外なことに、底の方はあまり水が流れていませんでした。底の付近は、すべり面と呼ばれるところ。「すべっている所」というのは裏を返すと「一番強く接触している所」です。隙間が開きにくいので、水も流れにくかったようです。

・排水ボーリングから水がよく出るのは、底よりもちょっと上

実験では、排水ボーリングに見立てたストローを豆腐に差しました。下のストローは底の方、上のストローはちょっと上の頭の亀裂が開きそうなところです。

実験で確かめたところ、上のストローからの方が、下のストローより、水がたくさん出ました。水がたくさん出るということは、地すべり地内の水も、よりたくさん排出されるということです。

まとめ

ということで、今回の実験をまとめます。

  • 地すべり地で水が流れやすいのは、頭の引っ張り亀裂から側方部。
  • 地下水を抜くなら、水が流れやすい、これらの場所を狙うといいでしょう。

アヒルのすべり台デビュー

3月7日に行われた松江少年少女発明クラブの中で
模型実験をしてきました。
アヒルのすべり台のデビュー選です(笑)

私が説明するのは久しぶりでしたが、
小学生がたくさん応えてくれたので楽しく出来ました。

動画では切れてしまっていますが、
最初に排水ボーリングやアンカーの写真を見せたとき、
「あぁ、知ってる」
という声がたくさんありました。

今日の子どもたちが、次に見たときに
ちょっとでも思い出してくれるといいなぁ。

【動画】雨降って山が崩れる仕組み

雨が降ると山が動きます。
なぜ動くのか。
それは軽くなるからです。

実験で確かめてみましょう。

日経コンストラクション 2014年5月12日号に掲載された実験です。

日経コンストラクションに掲載された他の実験動画を見るには
右のカテゴリから「日経コンストラクション」を選んでください。

【動画】新メンバーの地すべり模型コレクション!

新メンバーの紹介です!静岡の地質コンサルタントの技術者で、小学生に地学や土木を教える活動をされている柴田さんです。

防災模型実験楽会の動画をみて刺激を受けて、すぐに模型作りに取り組まれたという熱意のある技術者。その最初の作品が、今回の模型実験となります。

複数の実験をブラッシュアップされていて素晴しいです!これで地すべりの対策方法のほぼ全てを説明できますね。

(藤井コメント)
杭工を鉛筆風にしたり、アンカー工に差棒を使ったりと模型素材の選定がなかなか「粋」です。
水を入れるロートの部分が雲になっている点も「お主なかなかやるな!!」という感じです。

それでは柴田さん作成の模型実験集を一気に見ましょう!

—————————————————————————–

まずは、地すべりが発生する仕組み。地下に水がたまると山が動きます。

—————————————————————————–

次は水抜きボーリングの模型実験です。地下に水がたまらないように抜くと動かなくなります。み…水は大丈夫でしょうか?(笑)

—————————————————————————–

山が動くのはバランスが崩れるからです。足元に重り(ナット)を置くと動かなくなります。

—————————————————————————–

地すべりの動きをもっと積極的に止める方法その1。動く上の部分を、動かない下に杭で固定すると動かなくなります。

—————————————————————————–

地すべりの動きをもっと積極的に止める方法その2。動く上の部分を、動かない下までゴムで引張っると動かなくなります。この工法をアンカー工といいます。

これだけ並ぶと壮観ですね。柴田さん、ありがとうございました!!

雨が降ると山が動く仕組み

なぜ、雨が降ると山が動くのか?
それは地面の中に水がたまるからです。

ではなぜ、地面の中に水がたまると、山が動くのか?
その答えを解説しています。

さらに、対策の方法の1つとして
排水ボーリングの効果も解説しました。

学会の展示ブースに出展したときに
準備中に撮影しました。
そのため、
後ろの方で準備していたり、ノイズ等が大きいですが、
その辺りはご容赦願います。

07雨が降って山が崩れる

模型実験を使ったとある講習会の動画です。
07雨が降って山が崩れるでは、地すべり発生の仕組みを説明します。

作成と説明:藤井