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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Study on salt damage prevention and plant's growth effects by capillary barrier using crushed shell particles

Research Project

Project/Area Number 16K06486
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

小林 薫  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (80443638)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森井 俊廣  新潟大学, 自然科学系, フェロー (30231640)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsキャピラリーバリア / 塩類集積 / 破砕貝殻 / 塩水上昇遮断効果 / 数値解析 / 長期予測
Outline of Annual Research Achievements

半乾燥地における塩類集積防止の対策工の1つとして礫層と砂層を重ねたキャピラリーバリア地盤(以下,CB地盤と記す)がある.半乾燥地の乾燥砂は施工時の振動等で礫粒子の間隙に混入しやすく,層境界面を短・長期的に保持することが困難である.筆者らは,この課題に対し礫材の代替材として破砕貝殻を用いることで,CB機能を保持したまま乾燥砂が破砕貝殻層の間隙内へ混入することを同時に防止することを明らかにした.しかし,破砕貝殻を用いた場合,貝殻粒径により水分特性曲線が異なるため,保水性を有する微粒子分を含む破砕貝殻層で構築したCB地盤は水分(塩分)の上昇遮断機能を低下させる可能性がある.本研究は,微粒子分を含む破砕貝殻層を用いたCB地盤の長期に渡る毛管上昇の遮断効果を室内実験によって観察すると共に,供試体内の水分挙動の数値解析を行った.
鉛直一次元円筒装置を用いた実験を実施し,長期間に渡る水分上昇遮断機能の安定性を検証すると共に,実験結果を数値解析を用いて再現することで,貝殻型CB地盤の毛管上昇遮断効果の長期予測の妥当性およびHYDRUS-2Dの適用性を検証した.その結果,以下の知見が得られた.
1) 塩類集積防止工として,重機による転圧破砕時の粒度分布を想定した破砕貝殻層で構築したCB地盤は,毛管上昇遮断効果を十分に発揮し,破砕貝殻層を設けることで塩類集積の抑制・防止効果は長期に渡って発揮されることを実験的に明らかにした.
2) HYDRUS-2Dを用いた数値解析により,毛管上昇遮断効果の確認実験の再現を行った結果,実験にて破砕貝殻層によって水分上昇遮断効果が約9ヶ月間発揮され続けた結果を再現できた.また,HYDRUS-2Dの長期予測可能であることを実証した.その上で,社会実装を想定した解析期間として,30年にした場合でも水分上昇遮断効果は維持されており恒久的に機能することを明らかにした.

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] キャピラリーバリア地盤の限界長に着目した細粒な土の選定に関する研究2019

    • Author(s)
      小林 薫、鈴木明日香、松元和伸、森井俊広
    • Journal Title

      地盤工学ジャーナル

      Volume: 14-1 Pages: 43-56

    • DOI

      https://doi.org/10.3208/jgs.14.43

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] キャピラリーバリア地盤の塩分上昇遮断機能に及ぼす破砕貝殻微粒子の影響2018

    • Author(s)
      小林 薫、松浦慶弥、松元和伸、森井俊広
    • Journal Title

      土木学会論文集(B3)海洋開発

      Volume: 74-2 Pages: I_276-I_281

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] キャピラリーバリア地盤設計のための数値シミュレーションによる限界長の評価2018

    • Author(s)
      松元和伸、井上光弘、小林 薫、森井俊広
    • Journal Title

      地盤工学ジャーナル

      Volume: 13-3 Pages: 193-204

    • DOI

      https://doi.org/10.3208/jgs.13.193

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] キャピラリーバリア機能を利用した小規模雨水ハーベスティングシステムの開発2018

    • Author(s)
      森井俊廣、藤巻晴行、小林 薫、松元和伸、竹下祐二
    • Journal Title

      地盤工学会誌

      Volume: 66-4 Pages: 20-23

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 破砕貝殻の微粒子がキャピラリーバリア地盤の塩分上昇遮断効果に及ぼす影響検討2018

    • Author(s)
      松浦慶弥,小林薫,森井俊広
    • Organizer
      地盤工学会(第53回地盤工学研究発表会)
  • [Presentation] 破砕貝殻を用いたキャピラリーバリア地盤の長期毛管上昇遮断効果に関する実験的研究2018

    • Author(s)
      松浦慶弥,小林薫,森井俊広,榎本忠夫
    • Organizer
      地盤工学会(第15回地盤工学会関東支部発表会)
  • [Remarks] 茨城大学 工学部 都市システム工学科 防災・環境地盤工学研究室

    • URL

      http://wwwgeo.civil.ibaraki.ac.jp/papers/jpaper.htm

URL: 

Published: 2019-12-27  

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