2019 Fiscal Year Annual Research Report
時間スケールの異なる海面変化が護岸の高波による地盤不安定化に与える影響評価
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17H03308
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
高橋 英紀 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (60371762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 明彦 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 研究官 (80755893)
森 信人 京都大学, 防災研究所, 教授 (90371476)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 護岸 / 破壊 / 遠心模型実験 / 波浪 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，高波で被災する護岸について遠心模型実験や有限要素解析FEM，個別要素解析DEMといった数値解析を適用して，地盤に起因する被災のメカニズムを解明する。また，海面上昇に影響を受ける地盤内の水位が地盤の不安定化に及ぼす影響を評価する。特に，台風等による高潮と地球温暖化による海面上昇のように，時間スケールの異なる海面上昇の影響を明らかにする。最後に，地盤の不安定化メカニズムや水位が不安定化に与える影響を踏まえて，対策手法を検討する。令和元年度までに，護岸近傍に設置した造波装置および比較的短い水路によって，遠心力場で非線形性の強い波を再現する方法について検討した。また，造波板をコンピュータ制御で任意に動かすことで，不規則波を作り出すことに成功した。流体解析も利用し，発生した波の妥当性について検証した。さらに，地盤の不飽和状態を把握することを目的として，地盤のサクションを計測する手法についても確立した。これらに加えて，遠心模型実験によって護岸の破壊実験を実施し，その破壊特性を把握するとともに，地盤内の水位条件が地盤の不安定化に影響を与えることも確認した。令和2年度では，引き続き遠心模型実験を実施し，波による護岸破壊への対策方法を検討していく。解析的なアプローチとしては，FEMによって護岸の破壊メカニズムと対策について検討し，DEMについては浸透力の変動による地盤のゆるみの検討を引き続き行っていく。最終的にこれらの研究成果をとりまとめる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
流体解析も利用しながら，遠心力場での波の再現やその特性の把握を行えた。また，護岸の破壊実験にも成功し，地盤内水位の効果も確認できており，概ね当初の予定を達成できたと考えている。令和2年度には，波による護岸破壊への対策方法を検討していく。FEMやDEMの検討については，解析手法の構築に時間を要しており，予定より多少進捗が遅れているが，最終年度において結果を出せるように検討を進めていきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度までに，護岸近傍に設置した造波装置によって，遠心力場で非線形性の強い波を再現する方法について検討した。また，造波板を任意に動かすことで，不規則波を作り出すことに成功した。流体解析も利用し，発生した波の妥当性について検証した。さらに，地盤の不飽和状態を把握することを目的として，地盤のサクションを計測する手法についても確立した。これらに加えて，遠心模型実験によって護岸の破壊実験を実施し，その破壊特性を把握するとともに，地盤内の水位条件が地盤の不安定化に影響を与えることも確認した。今後も遠心模型実験を実施し，波による護岸破壊への対策方法を検討していく。FEMやDEMなどの数値解析とも連携し，被災メカニズムについてより詳細に検討するとともに対策方法について検討を進める。
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