伝統技術を活用した地盤改良・補強工法の実用化に関する研究

Research Project

Project/Area Number	23K04115
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 23010:Building structures and materials-related
Research Institution	Hiroshima Institute of Technology
Principal Investigator	金子治広島工業大学, 工学部, 教授 (80824135)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords	伝統的建築物 / 直接基礎 / 支持力 / 沈下 / 地盤改良 / 基礎工法 / 歴史的建築物 / 載荷試験 / カーボンニュートラル
Outline of Research at the Start	歴史的建築物における自然材料を活用した地盤改良・補強技術や基礎構造の補強について資料調査や現地視察による整理・分析および実験土槽を用いた模型実験および解析によってその支持メカニズムを明らかにした上で，現場実験により施工性や品質管理手法検討，支持性能の検証を行う．これらの結果から，建設条件・立地条件に適した支持性能や耐久性を確保した上で，今後の建築物に用いた場合に経済性の確保と環境負荷の低減が実現可能な工法の設計手法，施工および品質管理方法を提案する．
Outline of Annual Research Achievements	歴史的建築物の基礎に用いられている伝統技術の支持機構について発掘報告書や修理報告書を中心に文献調査を実施し、地盤や基礎構造の特徴について分析した。その結果に基づいて、奈良県にある奈良時代に建設された歴史的建築物を研究対象として選定し、資料収集および現地調査を実施した。さらに、当該建築物について、沈下対策としての効果を解明するための３次元有限要素法を用いて解析的検討を実施した。また、本研究は伝統技術を現代の建物の沈下対策工法として活用、展開することが目標であり、最近の小規模建物における沈下障害の事例を収集した。このうち、豪雨により水浸沈下が生じた戸建て住宅を対象に、上記と同様の３次元有限要素法を用いた解析的検討を実施するとともに、沈下の発生メカニズムについて検討するための現地採取した土を用いた要素実験を実施した。以上、実施した解析的検討および事例研究、要素実験に関し、日本建築学会中国支部研究発表会において2報の研究発表を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画に基づいて、歴史的建築物に用いられている伝統工法に関する文献調査を行い、奈良時代に建設された実在の建築物を選定して、現地調査を行うとともに調査結果に基づいて作成したモデルを用いた解析的検討を実施した。解析の結果、版築工法や筏基礎（胴木）工法といった伝統的工法が沈下抑制に寄与していることを確認できたことから、これらの効果を実験により実証するための計画を進めている。また、これら伝統工法を現代の建物の基礎工法として有効活用するため、小規模建物において特徴的な沈下障害である盛土地盤の水浸沈下の被害事例を収集して同様な解析による分析を行った。さらに、現地から採取した土を実験装置内で水浸させて沈下量を測定する要素実験を行い、沈下発生のメカニズムついて検討した。これらの成果を合わせて、来年度に実施を計画している本研究の核となる室内模型実験および現場載荷実験について、実験計画の立案と同時に実験場所の調整や実験器具の整備を行っている。
Strategy for Future Research Activity	研究計画に基づいて、今年度の研究を受けて解析手法の高精度度化をはかるとともに、他の伝統技術を用いた工法や他の地域に調査対象を広げ、今年度と同様に文献調査および現地調査を行った上で、その効果に関して解析的検討を実施し、現代の建物にも適用可能な伝統技術を用いた基礎工法についての整理を行う。さらに、その成果を受けて効果の高い工法を絞り込み、室内模型実験および現場載荷実験により沈下抑制効果について確認及び定量的な評価を行い、今後の設計方法、施工方法の整備につながるデータを取得する。現場実験では、選定した基礎工法の施工方法や品質管理方法（地盤調査方法）について既存の方法の適用性を確認し、必要に応じてその改善策について提案することも目的である。これと並行して、現代の建物での沈下障害の事例収集を行い、各事例に対する解析的検討や実験による検証を行って伝統技術の適用性を実証するとともに、グレードアップの可能性についても検討する。これらの成果をまとめ、伝統技術を有効活用した基礎工法の実用化をはかることで、低炭素化社会の実現に寄与できるような成果を得ることを目標として進めて行く。