2019 Fiscal Year Annual Research Report
凍土方式遮水壁の凍土・未凍土境界における遮水性劣化の防止技術の開発
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17H03307
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
伊藤 譲 摂南大学, 理工学部, 教授 (30281752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
所 哲也 北海学園大学, 工学部, 准教授 (40610457)
石川 達也 北海道大学, 公共政策学連携研究部, 教授 (60359479)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 凍土遮水壁 / 遮水 / 透水係数 / 凍結融解土 / 凍土 / 未凍土 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)凍土壁に接する未凍土の構造と透水性の評価：中型水平凍結実験装置（L＝20cm）を用いて、低温チャンバー内で水平方向凍結融解透水実験を実施した。2種類の土に対して予圧密圧力P＝500kPa、実験荷重p＝100～200kPaの条件下での、ステップ式凍結による凍結融解を行った。供試体中のクラックの発生状況は、インターバルカメラと手動による定点撮影を並行して行った。凍結融解実験においては、凍結前の未凍土、供試体が部分的に凍結した時、完全凍結後の完全融解時の3つの透水係数を鉛直方向の変水位透水実験から測定した。実験後には供試体の間隙比分布を求めた。実験の結果、土質と荷重条件に関係なく、部分的に凍結した時の透水係数が低く、冷却期間が長くなるとさらに低下する現象が確認された。しかし、収縮クラックは認められたものの、急激な透水係数の増加は認められなかった。
(2) 0℃付近での凍土の透水係数の推定方法：凍土透水試験を継続して実施するとともに、多角的に得られた凍土透水係数と物理定数の相関性を分析し、凍土透水係数の推定手法を構築した。今回の研究では、凍土中の不凍水量の計測結果から凍土中の透水に有効な間隙を定量化し、透水試験から得られた凍土透水係数と照合し、凍土の透水性の推定手法を検討した。
(3)凍上・凍結融解を受ける凍土遮水壁の地下水流浸透解析手法の確立：模型試験及び要素試験との連携をとりながら①～④の検討を続けた。①ミクロモデルを利用した数値実験による水平クラックの発生条件の明確化、②前述のミクロモデルからマクロモデルへのアップスケーリング方法の提案 、③凍上・凍結融解や水平クラックの発生に伴う凍土壁の遮水性の劣化を考慮可能な３次元熱伝導・浸透連成解析プログラムの開発、④熱物性値及び透水性の異なる凍土壁存在互層地盤における地下水流の浸透状況の把握と新規開発解析手法の適用性の検証。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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