2018 Fiscal Year Annual Research Report
Simulating lifetime of embankments : from construction process to deformation and failure due to heavy rain / earthquake
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16H06099
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
菊本 統 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (90508342)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 不飽和土 / 締固め土 / 繰り返しせん断 / 浸水 / 変形・破壊 / 構成則 / 数値計算 / 要素試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震・降雨による盛土等の土構造物の崩壊事例が多数報告されている。盛土の力学的安定性を本質的に議論するには、築造後の盛土に恣意的に物性値を与えて解く従来の解析では不十分で、締固め築造過程から降雨・地下水位変動による含水状態の変化、地震による変形・破壊まで、土構造物の一生を追従できる解析技術が不可欠であると考えた。
この観点から本研究では、締固め現象と締固め後の浸水・各種せん断に対する応答を精緻に記述できる解析技術の研究開発を行った。研究期間の三年目となる平成３０年度は、不飽和土の構成則に基づく締固め現象の解析的表現の高精度化をはかるとともに、締固め後の等方・異方応力下での浸水による変形・破壊挙動を詳細に検討した。また、様々な浸水過程を与えた後の単調・繰返しせん断に対する応答特性を解析的に検証した。解析結果からは、代表者らが開発した構成則が最大乾燥密度と最適含水比をもつ締固め曲線や、その締固めエネルギーによる変遷を精緻に再現することが示されるとともに、締固め土の等方・異方応力下での浸水コラプス現象や浸水前後でのせん断強度特性をよく記述することが示された。
他方、国内の高速道路・新幹線が開通後、５０年以上経過しつつある中で、盛土の安定性に地盤材料、特に泥岩等の軟岩由来の材料の長期的な風化・劣化特性が影響を及ぼすことがわかってきている。代表者らは締固め現象とその後の変形・破壊に関する検討と並行して、地盤材料の風化現象と変形・破壊挙動に関する検討も実施し、風化現象が土の大圧縮・大変形挙動を引き起こすことなどを明らかにした。
一連の検討結果を鑑みて、本研究課題で研究開発を進めてきた「築造過程から地震変形・破壊まで盛土の一生を解く」シミュレーション技術のフレームワークで長期風化・劣化現象も記述することが極めて重要であると考え、最終年度前年度申請・採択された後継の研究課題に着手することとなった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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