| Project/Area Number |
20K04687
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Chuo University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山栗 祐樹 金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (30972062)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
|
|---|
| Keywords | 洗掘 / 河川橋梁 / 直接基礎 / 豪雨災害対策 / 再供用可否診断 / 残存支持力 / 極限支持力 / アルミ棒積層体 / 模型実験 / 剛塑性有限要素法 / 局所洗堀 / 内部侵食 / 地盤ばね定数 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
昨今の豪雨・台風災害の激甚化に伴い，河川を渡る鉄道橋や道路橋の基礎（地上部分の重さを地盤に伝える部位）が洗堀（洪水によって河底の土砂が流出する現象）によって被害を受ける事例が増加している。洪水発生後に速やかに橋の利用を再開するためには，洗堀被害を受けた橋の基礎の残された抵抗力（残存支持力）がどのようなメカニズムで発現するかを解明することが求められる。本研究では，基礎周辺の地盤の状況をアルミ棒で模擬した模型実験を体系的に行うことで，このメカニズムを明らかとする。この成果は，橋の利用再開可否を早期に判断する技術基準策定に活用できるなど，交通物流網のレジリエンス向上に大きく貢献するものである。
|
| Outline of Final Research Achievements |
With the recent intensification of heavy rain and typhoon disasters, there has been an increase in cases where bridges across rivers have become unusable. The cause of this damage is scour, a phenomenon in which sediment flows out around the foundation of a bridge. As the scour phenomenon increases, bridges sink and tilt significantly. To quickly resume the use of bridges after such damage has occurred, it is necessary to clarify the mechanism of residual bearing capacity of foundations damaged by scour. This study systematically conducted loading experiments under conditions that artificially reproduced the scour phenomenon using an aluminum rod model of the ground around the foundation. Then, rigid-plastic finite element analyses were performed to reproduce the model experiments. Thus, the primary mechanism of residual bearing capacity was elucidated.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
河川橋梁の洗掘現象自体は，以前より広く認識されているが，国内外での既往研究は，「どこまで洗堀されるか」という水理学的なアプローチであった。本研究では，従来は着目されていなかった被災直後の残存支持力について地盤工学な検討を行った。本成果は，端的に言えば，洪水後に橋梁が倒壊していない限り，発生した残留変位および残留傾斜分を桁のジャッキアップ等で補修することで早期に再供用できる可能性が高いことを実験的・解析的に示したものである。この成果は，橋の利用再開可否を早期に判断する技術基準策定に活用できるなど，交通物流網のレジリエンス向上に大きく貢献するものである。
|
