数値解析ソリューション
変形性DEMを用いた2次元落石解析
地層科学研究所では、ITASCA社が開発した不連続性岩盤解析用2次元個別要素法解析ソフトウェアUDEC*を用いて、落石・岩盤崩落シミュレーション業務を行います。斜面の地形のみならず、崩落する岩塊の形と大きさを忠実にモデル化した上で、刻々と落下する様子を追跡できます。また、速度やエネルギーを出力しますので、対策工設計に貢献します。
*UDECは米国ITASCA Consulting Group, Inc.の登録商標です。
個別要素法UDECの特長
UDECでは、崩落岩塊が斜面に衝突した時の跳ね返りの程度を表す反発係数、滑落している時のすべり摩擦角、崩落岩塊の密度(単位体積重量)を与えることにより、落石・崩落シミュレーションが実施できます。また、UDECは次のような特長を有しています。
- 非質点系のシミュレーションです。
- 崩落岩塊は多角形ブロックとしてモデル化しますので、より実際に近いモデル化が可能です。
- 滑り・ころがり・飛行・衝突は、時間を追って自動的にシミュレートされます。
- 亀裂により分割された複数の崩落岩塊は、相互に衝突しながら落下・崩落します。
- 「落石対策便覧に関する参考資料(日本道路協会/平成14年4月)」には、UDECによる多くの解析事例が掲載されています。
落石の解析例
図1と図2に解析モデルを示します。道路より50m上方からの落石に対し、道路がうける影響を評価することを目的としています。
図3~図6には、岩塊の崩落過程と崩落軌跡を示しました。岩塊の落下から、分離した岩塊同士の相互作用、岩盤斜面への衝突などの様子が表現されていることがわかります。また、これらの過程における各岩塊の速度、運動エネルギー、崩落軌跡などを数値で取り出すことができ(図7~図9)、対策工の設計などに情報を提供します。
地層科学研究所では解析業務をお引き受けし、斜面防災関連業務をご支援します。