路堤の盛土は通常非飽和状態にあり、降雨による雨水の浸透は非飽和土の湿潤を引き起こし、それにより変形が発生し、路堤の斜面に変形が生じる。ジオシンセティック材料は高い引張強度を有し、路堤の変形を抑制しその安定性を向上させる。非飽和土の水-力学的カップリング挙動を考慮した構成モデルを提案し、二次開発により有限差分プログラムFLACに組み込み、荷重および湿潤経路の三軸試験データに基づきモデルを検証した。検証済みの非飽和土構成モデルを用いて路堤盛土をシミュレーションし、降雨条件下での非飽和土補強路堤の湿潤変形挙動を研究し、補強材が路堤の湿潤変形に及ぼす影響を比較検討した。結果は、補強材が非補強区ではほとんど影響を与えないが、補強区の土体ユニットの体積ひずみおよびせん断ひずみを効果的に低減することを示した。補強材は路堤の中心線付近の非補強区の上面沈下にはほとんど影響を与えないが、路肩付近の上面沈下および路堤斜面の側方変位を効果的に抑制する。補強材が長いほど、路堤の上面沈下および斜面の側方変位低減効果が高く、路堤内部の潜在破壊面が斜面から遠ざかることを示している。

非飽和土;水-力学的カップリング;構成モデル;湿潤変形;降雨浸透;補強路堤