土砂崩壊の実験

ひとつ前へ　　数理設計研究所TOP　記述：mad@mail.wind.ne.jp 防災科学研究所・大型降雨施設による土砂崩壊の実験　2007/08/08　数理設計研究所　Hal.T　2007/08/08 -2007/08/22	Index 概要観測データ過去の情報データ処理時間あわせ時間経過による簡易観察
共同研究　：　防災科学技術研究所

概要

　崩壊直前の斜面は調査法が限られてくる。危なくて踏み入ることができないので３Dレーザによる遠隔的な崩壊予知を志し、消防研究所の新井場さんとその手法で実験や現地観測を繰り返してきた。
　その後、低価格で使い捨てができる振動センサを持つようになり、構造物の耐震診断に地震計が使えないものかと考えていた。斜面も構造物の一種なので、これで崩壊に至るまでの経過をたどれないかと昨年は予備実験として斜面崩壊実験に相乗りさせてもらった。
　昨年の結果を観察しても、どうもはっきりしない。長期にわたる実験ならば自然地震を待ってもいいのだが、防災科学技術研究所の大型降雨施設では数時間の範囲で予定された崩壊が起こる。実際には確率５０％ぐらいでしか成功しないが・・・、受動的な観測では限界があると感じた。

　2007年は防災科学技術研究所の大型降雨施設を利用した共同実験としていただけた。やはりやるからにはしっかりした観測をしたいと思い人工的な振動を与えてみることにした。
　斜面にあたえる単発の最大加速度は20gal　（計測震度として計算すると震度1ぐらい）にとどめ、インパルス振動によって崩壊してしまったなんて事にはならないようにした。
　インパルスは1枚の重さが10kgの鉄円盤3枚をボルト締めして高さ80cmから落下させる。何回も落下させるとめり込んでいくので砂袋の上に落下させ、5回ほど落としたら、砂袋を整形して次に備える。これを斜面の一番下端から５ｍぐらいの距離に置いて加振した（配置図　ビデオ）。（距離と振動の関係）（センサ接地時の予備実験）。
　このようにして取得した毎秒1600回の加速度信号から何がわかるか、さてこれから分析しよう。

観測データ

2007/08/08　防災科学研究所　大型降雨実験施設での崩壊実験
センサ　gid-sss/s105 仕様、インターフェース　毎秒1600サンプル、12ビット
ビデオ
- MOV006-1S.wmv　10M　崩壊の瞬間（無音、その瞬間のみ）
- MOV006.MOD　147M　崩壊の瞬間を含む長時間
写真　一部はビデオ
- MOV05053.MPG　MOV05054.MPG　錘落下作業
崩壊に至るまで、5分刻みの全データファイル　300s.lzh へのリンク（256Mbyte）
時間は±2/1600程度に同期するように合わせこんである。
データ形式
【秒、（ch1-X、ch1-Y、ch1-Z）、（ch2-X、ch2-Y、ch2-Z）、（ch3-X、ch3-Y、ch3-Z）、
　　（ch4-X、ch4-Y、ch4-Z）、（ch5-X、ch5-Y、ch5-Z）、】

参加者

数理設計研究所　玉置、名倉
群馬大学建設工学　松本と支援してくれる学生

過去の情報

2003/08/13　写真
2004/07/27　写真
2006/08/08　解説と写真　URL
2007/07　距離と振動の関係　センサ設置の予備実験

データ処理

★元ファイル　data_1.txt - data_5.txt　、X,Y,Z,num,RI num は通し番号、　RIは外部からの同期信号

時間あわせ

時間あわせのための操作、各センサごとのデータ調査

方法：最初の1000行を読み捨て、次の1000行で平均を作り、X,Y,Zについて10LSB（約12gal）大きい値が最初の錘落下実験による振動とする。

ファイル名	行数
data_1	239211	+10
data_2	238686	+10
data_3	238260	+10
data_4	237219	+10
data_5	238730	小屋のそばに置いた参照（data_5）は歩行振動がが大きいので+50