Elucidation of ground infiltration failure mechanism by high-resolution transparent ground experiments and large-scale numerical simulation

• Project/Area Number: 23K22863
• Project/Area Number (Other): 22H01593 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 西浦 泰介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー代理 (60509719)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 瞬 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (20705701) ; 大島 逸平 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40851845) ; 古市 幹人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (50415981)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 地盤災害 / 可視化技術 / 数値解析 / 地盤工学 / 防災 / 大規模計算 / 地盤の安定性 / 進行性破壊 / 可視化技術開発 / 大規模シミュレーション

Outline of Research at the Start

本研究では高解像透明地盤試験と数値シミュレーション技術を武器として、局所的に発生した水みちが発達し堤防崩壊を誘発するプロセスを、地盤と水理のマルチフィジックス的知見に基づき科学的に解明する。
研究では、①屈折率整合法による高解像透明地盤実験技術を確立し、②浸透破壊現象の基礎実験により水みちの生成・成長過程を明かにする。
次に、③実験を再現する数値シミュレーションにより地盤内部の応力や浸透状態を把握する。以上、水みち発生・成長の基礎過程の理解をもとに、④水みち生成から崩壊に至る過程を透明地盤実験と大規模数値解析により明らかにすることで堤防域における地盤浸透破壊メカニズムの解明と定量化に挑戦する。