Investigation of pavement damage mechanisms in cold regions focusing on water vapor movement and condensation in soil under temperature gradients

Research Project

Project/Area Number	24K07664
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	Hokkai-Gakuen University
Principal Investigator	所哲也北海学園大学, 工学部, 准教授 (40610457)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	凍上 / 不飽和土 / 路盤材 / 水蒸気
Outline of Research at the Start	寒冷地では、冬季に路床の凍上による路面の不陸が生じる他、凍結融解作用により路盤の支持力低下が原因の亀甲状クラックが生じるため、平坦な道路を維持することが極めて難しい。現状、亀甲状クラックに対してはオーバーレイ工法等で路面のみの補修が行われているが、越冬後に補修箇所が再び損傷することを繰り返しているため、抜本的な対策工法を構築が急がれる課題である。本研究では、凍結融解作用による不飽和路盤の支持力低下は水蒸気による凝縮・凍結・結晶成長により高含水（氷）化が主たる原因と推測し、寒冷地の舗装の長寿命化に向けた対策法確立に資するために亀甲状クラック発生のメカニズム解明を目指す。