2017 Fiscal Year Research-status Report
河川増水時の橋台背面盛土の浸食・流出機構の解明と粘り強い対策工法の提案
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17K17571
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川尻 峻三 北見工業大学, 工学部, 助教 (80621680)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 橋台背面盛土 / 河川増水 / 浸食・流出 / 地盤調査 / 表面波探査 / 模型実験 / 開水路実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2016年北海道豪雨災害で顕在化した被害の一つとして，橋台背面盛土の侵食・流失と，それに伴う道路陥没があった．そこで本研究では，既設道路橋と旧鉄道橋の橋台背面盛土の地盤性状を把握するために物理探査やボーリング調査を実施し，橋台背面盛土の地盤工学的な特徴について検討した．また，流水作用時における橋台背面盛土の侵食過程を観察するため，縮尺模型によって再現した橋台背面盛土に対して移動床水理模型実験を行い，橋台背面盛土の侵食状況，間隙水圧挙動，天端沈下の進行過程などについて，詳細に検討した．
橋台背面盛土に対する一連の地盤調査結果から，右岸と左岸では盛土材料の土質は大きく変わらないものの，密度や含水状態が異なっているためにS波速度分布が異なり，盛土支持地盤の性状についても異なる場合があることが確認された．すなわち，盛土や支持地盤の性状が右岸と左岸で異なっている状態で河川増水によって同程度の外力を受けた場合には，盛土の侵食やそれに伴う道路路面・鉄道軌道の崩壊形態が右岸と左岸で異なることが予想され，河川増水によって侵食を受けた橋台盛土を調査する際には，盛土や支持地盤の違いを詳細に把握することが不可欠であると分かった．
橋台を含む模型盛土に対する開水路実験結果から，盛土の侵食は橋台との構造物境界部で進行し，橋台内盛土の侵食と流失が顕著であった．さらに盛土が流失した上部の舗装面でオーバーハング状態となった．このような実験結果は，現地の被災状況と概ね一致していた．また，橋台背面盛土の侵食は橋台と盛土の構造物境界部から局所的に発生し，この侵食が橋台内部へ進行するが，それより背後の盛土のり面付近では，止水域の影響で変状や崩壊の発生は限定的であることがわかった．この結果は，具体的な対策工法の検討や，その施工範囲を決める際に有用な情報になると考えられる．
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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
今年度は，橋台背面盛土に対する地盤調査を行い，橋台背面盛土の地盤性状について数は限定的ではあるものの特徴的な地盤性状とその把握手法について検討することができた．模型実験については，当初は実験前後の模型橋台に対してX線CTスキャンを行い，その結果から弱部を把握して対策工の実施範囲を検討する予定であったが，先述した地盤調査結果に加えて，橋台背面の内部状況を可視化可能なアクリル製の模型橋台を実験に用いたことで，橋台背面盛土の崩壊メカニズムや対策工の実施範囲について十分な知見を得ることができた．
以上のことから，現時点では当初の計画通り，おおむね順調に進展しているものと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
先述したとおりに平成29年度の成果として，一連の地盤調査から既設道路橋や旧鉄道橋における橋台背面盛土について，弱部となり得る領域を判断することができた．また，開水路を用いた一連の模型実験から河川増水時の橋台背面盛土の浸食・流出機構と崩壊範囲を把握することできた．平成30年度以降では当初の予定通り，平成29年度の成果を活かして，橋台背面盛土の浸食・流出機構および崩壊範囲を反映した効果的かつ効率的な対策工について，模型実験を行って検討を進める予定である．
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Research Products
(9 results)
