2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of fluid-soil-thermo coupling model for deep sea geoengineering
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15K18115
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
野村 瞬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 数理科学・先端技術研究分野, 技術研究員 (20705701)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 地盤工学 / 連続体力学 / 海底地盤 / 安定化 / 数値計算 / 要素試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
深海底地盤の力学メカニズム解明に向け，特殊な環境変化を伴う地盤状態を評価できる手法の開発，理論の整理を中心に研究活動を進めた．
研究過程では，変形―流体浸透―物質輸送問題の連成手法を開発し，複合的な要因により変化する現象の総合的な理解に努めた．これまで切り離して整理されることの多かった地盤骨格における変形-安定問題，浸透問題，物質移動問題整理のための理論の構築を行った．開発を行った数理モデルは要素レベルで実施された既往の実験結果を高い精度で表現できることが明らかになり，現象の総合的な理解のための指針とすることが出来た．
また，地盤材料の粒度分布を測定することで飽和透水係数を理論的に導出する手法の開発を行った．一般的な粒度分布を持つ地盤試料であれば，簡単な関数フィッティングにより実験を伴わずとも簡便に透水係数を外挿することが可能であることが示された．当該手法はさらなる理論の発展により領域に微小な間隙空気を含んだ不飽和地盤における透水係数の拡張が期待できる．
加えて，海底表層地盤の変形安定問題として，未固結地盤の力学特性の把握に努めた．海底表層の土砂を巻き込みながら流動する海底乱泥流を例にとり，そのメカニズムの解明に向けて，粒子懸濁液を領域に注入することで，土砂の運搬の様子を検討した．実験は開発途上であり，予備試験の段階であるものの，土砂が斜面下流に運搬される様子を確認することが出来，実験の整理とともに，数理モデルの開発を進めている．
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