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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of anchor equiped with distributed fiber optic sensor for prediction of landslides

Research Project

Project/Area Number 15H05350
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

小暮 哲也  島根大学, 総合理工学研究科, 助教 (70534006)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords分布式光ファイバーセンシング / 地すべり / モニタリング / TW-COTDR / レイリー散乱光 / 降雨
Outline of Annual Research Achievements

地すべり移動体表層から深部にかけてひずみ変化をモニタリングするため,深さ16 mのボーリング孔内に光ファイバーケーブルを埋設した.対象地すべりの地質は,表層1-2 mが崖錐堆積物,深さ約7-8 mまでが凝灰岩,それ以深は泥岩である.すべり面の深さは,既存調査により凝灰岩と泥岩の境界に近い深さ約8 m付近とされる.光ファイバーセンシングでは,レイリー後方散乱光を用いる手法(TW-COTDR)を採用した.モニタリング期間は2017年6月から10月であり,深さ方向のひずみ測定間隔を5 cm,測定時間間隔を6時間とした.
4カ月間のモニタリングの結果,TW-COTDRによりボーリング孔周辺のひずみ変化の特徴が明らかになった.顕著なひずみ変化が見られた深さは,①表層~深さ4 m,②深さ8 m付近である.これらの深さでは降雨の発生とひずみ変化に明確な対応が見られた.このうち②は既にすべり面として認識されていた深さである.①では,降雨発生時に斜面下方への変形を示すひずみが増加し,雨が止むとひずみが減少した.モニタリング期間中,こうしたひずみの増減が繰り返され累積ひずみは徐々に増加した.モニタリング終了時の累積ひずみは約750 μεだった.①全体でこのような挙動が見られたため,この現象は土壌クリープの可能性がある.②では降雨のたびにひずみが増加し,降雨終了後もそのひずみは減少しなかった.これは地すべり移動体における典型的なひずみ変化パターンである.モニタリング終了時の累積ひずみは約350 μεだった.以上より,TW-COTDRによる分布式光ファイバーセンシングは地すべり挙動把握にきわめて有効な手法であり,防災・減災に役立つと考えられる.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Assessing the internal structure of landslide dams subject to possible piping erosion by means of microtremor chain array and self-potential surveys2018

    • Author(s)
      Wang, F., Okeke, A.C.U., Kogure, T., Sakai, T., Hayashi, H.
    • Journal Title

      Engineering Geology

      Volume: 234 Pages: 11-26

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2017.12.023

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Monitoring the vertical distribution of rainfall-induced strain changes in a landslide measured by distributed fiber optic sensing with Rayleigh backscattering.2018

    • Author(s)
      Kogure, T., Okuda, Y.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1029/2018GL077607

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 島根県石見畳ヶ浦の波食棚に作用する塩類風化および波浪侵食の特徴2017

    • Author(s)
      仲 優太朗,小暮哲也
    • Journal Title

      地形

      Volume: 38 Pages: 249-263

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Migration mode of brine and supercritical CO2 during steady-state relative permeability measurements at very slow fluid flow velocity2017

    • Author(s)
      Kogure, T., Zhang, Y., Nishizawa, O., Xue, Z.
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 211 Pages: 1237-1253

    • DOI

      doi: 10.1093/gji/ggx335

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Different flow behavior between 1-to-1 displacement and co-injection of CO2 and brine in Berea sandstone: Insights from laboratory experiments with X-ray CT imaging2017

    • Author(s)
      Zhang, Y., Kogure, T., Nishizawa, O., Xue, Z.
    • Journal Title

      International Journal of Greenhouse Gas Control

      Volume: 66 Pages: 76-84

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.ijggc.2017.09.005

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Application of repeated impacts method of the Schmidt hammer test to coastal cliff surface at Shimane, Japan: evaluation of the degree of weathering2017

    • Author(s)
      Kogure, T., Tanaka, K., Ohira, H., Naka, Y., Tsukamoto, R.
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Strain concentration zone in the San-in area analyzed by GNSS data2017

    • Author(s)
      Mitogawa, T., Kogure, T.
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Attempt of strain measurements for a landslide through distributed fiber optic sensing2017

    • Author(s)
      Kogure, T.
    • Organizer
      15th International Symposium on Geo-disaster Reduction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Strain rate analysis in San’in area using GNSS data2017

    • Author(s)
      Mitogawa, T., Kogure, T.
    • Organizer
      15th International Symposium on Geo-disaster Reduction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異常降水量指数による深層崩壊発生予測手法の提案2017

    • Author(s)
      原 充宏,小暮哲也
    • Organizer
      日本応用地質学会平成29年度研究発表会
  • [Presentation] シュミットハンマーによる岩盤風化層の力学的性質評価方法2017

    • Author(s)
      小暮哲也
    • Organizer
      日本応用地質学会平成29年度研究発表会
  • [Presentation] 島根県大田市五十猛の海食崖における塩類風化メカニズムの考察:カルシウムの供給源の特定2017

    • Author(s)
      末吉龍弥,小暮哲也
    • Organizer
      日本応用地質学会平成29年度研究発表会
  • [Presentation] TW-COTDRによる高精度地すべり挙動モニタリング2017

    • Author(s)
      小暮哲也
    • Organizer
      光ファイバセンシング振興協会第9回シンポジウム
  • [Presentation] 地すべり移動体表層のクリープおよび深部すべり面の滑動:分布式光ファイバーセンシングによる検出2017

    • Author(s)
      小暮哲也,奥田悠大
    • Organizer
      日本地形学連合2017年秋季大会
  • [Presentation] GNSSデータ解析による山陰地域ひずみ集中メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      水戸川 司,小暮哲也
    • Organizer
      日本地形学連合2017年秋季大会
  • [Presentation] 確率降水量に基づく深層崩壊発生までの降水量の正規化2017

    • Author(s)
      原 充宏,小暮哲也
    • Organizer
      日本地形学連合2017年秋季大会
  • [Presentation] 写真測量を用いた降雨による土砂流出量の推定2017

    • Author(s)
      髙田侑也,小暮哲也
    • Organizer
      日本地形学連合2017年秋季大会

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Published: 2018-12-17  

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