2018 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-scale Dynamics of Seepage Failure in River Levee for Efficient Maintenance
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17H03305
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
前田 健一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50271648)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マルチスケール / マイクロメカニクス / 河川堤防 / パイピング / 浸透破壊 / 液状化 / 限界流速 / 動水勾配 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)【基礎地盤】マルチスケールで捉えたパイピングの発生・発達の統一的メカニズムの解明： 開発した三次元可視化手法の改善を行うとおもに、サイズの異なる実験や数値解析（流体連成のDEM）を行った結果からメカニズムの検証・改善、パイピング理論の構築を行った。高速ビデオを購入し、多方向撮影し画像解析を行った。
2)【堤防構造物】変状発生から破堤に至るダイナミクスの体系化と相似則の確立： 縦断方向（河川の流れ方向）に長い三次元的堤防実験が可能な模型実験土槽を作成し、変状の縦断方向の規模についても検討を進めた。また、相似側や支配パラメータの検証と改良を行った。堤防変状を計測するためのレーザ変位計を追加購入と間隙水圧計を用いて、流れの線形・非線形安定解析などを用いて、堤内地形の凹凸（不陸）も含めた漏水・噴砂の幾何学条件を解明を試みた。実堤防の支配パラメータの導出も試みた。
3)【堤防構造物】水位履歴による浸透劣化を考慮した破堤に至るダイナミクスの体系化： 三次元的考察を展開し、長期挙動の数値計算用GPGPUボードを用いた計算を試みた。
4)【堤防構造物】堤防の維持管理の効率化： [弱部の抽出方法の提案]： 上記1)～3)までの結果を踏まえ、堤防の弱部の抽出やそれに必要な調査方法およびその結果の解釈方法を提案した。事例分析も行い検証・改善した。b.[水防工法・対策工の科学の解明]：以上の模型実験や数値解析の結果を基に、伝統的な水防工法「月の輪工」、「釜段工」、対策工のドレーンやウェルドレーンの効果発揮のメカニズムと適用範囲を解明を試みた。見逃されていた効果を利用し、より効果的な破壊抑制方法の提案のための方向性を検討した。水防工法や対策工に関する模型を作成し、事例分析も行い検証を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
7月の集中豪雨や毎年の出水によって被災している箇所で現地調査を実施することができ、提案するパイピングの支配パラメータの検証を行うことができた。また、現地のトレンチ掘削が行えたことで新たな知見が得られ、大いに進捗した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後もトレンチ掘削などを現地で実施し、いままで見逃していたメカニズムを考えるとことで研究を進展させる
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