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。

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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。

土塊動かす水はどこから?

毎回ご報告が遅くなってしまってますが
(というのが、もはや恒例になってしまいました・・・)

日経コンストラクション2018年2月12日号の
ドボク模型プレゼン講座Ⅱに
排水ボーリングのドボク模型実験が掲載されました。

排水ボーリングって地すべり対策の基本なんですけど
「当たるも八卦」みたいな感じになってしまうことも。。。

地下水が地すべりの原因になるのは分かっていて
地下水を抜くための排水ボーリングに効果があるのは
分かっているのですけど

正直なところ
どこを狙って排水ボーリングをするのか?
というのは難しい。。。いや、本当に。

ということで
地すべりに見立てた豆腐を使って
どこに地下水が流れているのか
実験してみました。

豆腐を使って
地形的な視点でどこに地下水が流れているのか
当たりをつけよう、という実験です。

実験は
豆腐を地すべりの形におたまでくり抜いて
もう一度くぼみに戻します。

くり抜いた方が地すべりする方、
戻した方が動かない、地山の方です。

次に、排水ボーリングに見立てたストローを
地すべりする方の豆腐にぶすっと差して
穴を開けます。

そして
食紅で色を付けた水を隙間に注入。

どこに穴を開けると
水がでやすいか?という実験です。

実験の結果は、、、
日経コンストラクションの記事や動画を見てほしいのですが(笑)

それではあんまりなので
ヒントを書いておきますね。

排水ボーリングで水がでやすいところ、というのは
地下水がたくさんありそうなところです。

では、地下水がたくさんありそうなところとは?
それは、水がいる空間、というか隙間がたくさんあるところです。

では、隙間がたくさんあるところとは?
地すべり場合は、地形的にあの辺り??
それが、答えです。

何だか当たり前のことを言ってるだけのように
聞こえるかもしれないですね。

大事なことというのは
シンプルなことが多いですから
模型を利用しながら
シンプルに考えていくことは効果的です。

今すぐはピンとこないかもしれないですけど
そう思って現場に行くと
きっと、ここには水があるにんじゃないかな、と
気づくことがあるでしょう。

ささいなことでも
こうやって自分で考えることができるのが
大事なことだと思います。

とはいえ、
実験の結果を知りたいあなたは
日経コンストラクションの記事を
ぜひチェックしてみてください!

日経コンストラクション:模型実験プレゼン講座一覧(コチラ

会員登録すると実験動画も見ることが出来ますよ。

【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!

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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。

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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)

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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。

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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。

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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。