2018 Fiscal Year Annual Research Report
Performance description of compacted soils on the basis of their microfabric: Toward improvement of erosion resistance of compacted fill material
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18H01528
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 要一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00371758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 聡 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70470127)
佐々 真志 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, グループ長 (10392979)
椋木 俊文 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30423651)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 締固め / 骨格構造 / せん断特性 / 侵食特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
盛土材料のパフォーマンスを最大限に引き出すことを研究目的として位置付け，締固め状態に応じて得られる土の骨格構造に着目し，これとせん断特性や侵食特性とを関連づけることが研究を進める上での基本方針である．
堤防盛土材料を対象として，締固め試験，三軸せん断試験，ウォータージェットを用いた侵食試験を実施した．突固めによる締固め試験では，試料の締固め特性を把握し，締固め曲線に対する相対位置と締固め時の飽和度により試験条件を設定し，光学顕微鏡，電子顕微鏡，マイクロフォーカスＣＴスキャナーを駆使して土の骨格構造を観察した．土の骨格構造と強度特性については，土骨格に起因したダイレーション特性により特徴付けられることを示した．土の骨格は，細粒分が団粒化して形成されるアグリゲーションの有無によって特徴付けられ，団粒やマトリックスの細粒分が集まった内部に形成されるミクロポロシティと団粒間に形成されるマクロポロシティのうち，マクロポロシティが多い骨格構造は，たとえ同じ乾燥密度（間隙比）であったとしても，正のダイレーションを生じる傾向が強いことがわかった．
一方，侵食特性についても骨格構造に着目し，これと侵食速度との関係を調べるために多数の実験を実施した．今年度は，最適含水比よりもやや乾燥側の含水比において，締固め曲線より上側（乾燥密度が高い状態）にあるか，それよりも下側（乾燥密度が低い状態）にあるかによって，すなわち，マクロポロシティの存在の有無が，侵食特性にどのように影響するかを調べた．締固め曲線よりも下側に位置するマクロポロシティが多く含まれる締固め状態では，侵食性がやや高かったものの，大きな差は見られなかった．むしろ，締固め時に突き固めた面と締固め時の容器底面側とでは，常に前者の方が侵食抵抗が高い傾向が見られ，試料の締固め状態の不均質性が侵食特性に大きく影響していた．
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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
骨格構造が異なる試料に対する三軸せん断試験とウォータージェットを用いた侵食特性試験については計画以上に進んだ．一方，初年度は複数の試料に対して締固め試験を実施する計画であったが，これまでのところ試料は１種類にとどまっている．これは，試験で用いた試料に対して締固め試験を実施したところ，粒子破砕の影響や試料のばらつき（現地で採取してきた容器毎のばらつき）が懸念されたため，まずは１種類の試料に対して集中的に試験を実施し，次年度以降に異なる試料の試験を実施することにしたためである．研究が計画以上に進んだ部分と，慎重に研究を進めなければならなかった部分とがあったが，総合すれば「概ね順調に進展している」と判断できる．北海道胆振東部地震の影響により，研究がまったくできない期間も一時的にあったが，研究を進める上でそれが大きな遅れには繋がっていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
１年目に明らかにしたことを発展させ，疑問点が出てきた部分については更なる検討を加えることによって，概ね研究計画通りに進めていく予定である．
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