2019 Fiscal Year Research-status Report
乾燥過程における不飽和土質特性の解明と乾燥に伴う遺構の損傷抑制法の研究
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18K13827
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
澤田 茉伊 京都大学, 工学研究科, 助教 (50781077)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 不飽和土 / 乾燥亀裂 / 引張応力 / 室内試験 / 蒸発 / 文化財の保存と活用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，（研究１）乾燥過程にある地盤の水分移動の評価，（研究２）土の乾燥に伴う間隙比変化・引張応力の測定と解析法の開発，（研究３）水分移動と応力・変形評価に基づく乾燥抑制手法の提案，から構成される．
本年度は，研究２に関して，乾燥亀裂の発生過程における引張応力を測定する室内試験の開発に昨年度から継続して取り組み，提案法で得られたデータの妥当性を検証した．さらに，提案法を用いて，乾燥速度と供試体の初期含水比を変えた実験を行い，これらが乾燥亀裂の発生に与える影響についても研究した．その結果，乾燥速度は亀裂発生時刻に大きく影響するが，亀裂発生時の含水比や引張応力には影響しないことがわかった．一方，供試体の初期含水比は，初期に低い場合は，亀裂発生時の含水比も低く，引張応力は大きくなる傾向にあることがわかった．
また，研究１および研究３に関して，カラム蒸発試験を実施した．研究３では，キャピラリーバリアの原理を利用した地盤の乾燥抑制法として，乾燥状態での不飽和透水係数が小さい砕石層の被覆の有無による蒸発量を比較し，砕石層の乾燥抑制効果が確認された．また，研究着手時に予定していなかった新たな乾燥抑制法として，遮水・保湿の両方が可能な養生シートを利用した方法についても研究中である．本年度は，シートを設けた模型地盤の降雨実験を実施し，シートは透水性の異方性に起因する遮水性があることがわかった．また，シートと地盤の接触状態によって，水相の連続性が変化することにより，遮水性が変化する性質が明らかになった．
これらの成果は，2020年度の地盤工学会，土木学会，建築学会の年次講演会に投稿した．
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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
研究２において，実験データが大幅に充実し，その妥当性が検証された点において大きな進展があった．乾燥亀裂に関する既往の文献を広く調査したが，亀裂生成時の応力を実測した例はなく，本研究の提案法は新規性が高い．また，研究３においては，新たな蒸発抑制法は実用性が高く，損傷を受けた遺跡の中・長期的対策法に適しており，今後の進展が期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
緊急事態宣言のため，新規実験が中止されている状況にある．そのため，当面はこれまでの成果の発表と，数値解析に取り組む．研究２については，国際論文への投稿に取り組む予定である．また，研究３については，養生シートの降雨実験を数値解析でシミュレーションするとともに，遺構斜面に適用した場合を想定して，降雨時の地盤への浸透と変形を評価し，適用性を研究する．
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| Causes of Carryover |
実験補助に必要な人件費・謝金を計上していたが，卒業研究の一環として学生が実験に取り組んだため，本項目に差異が生じた．また，10月に台湾で開催された国際地盤工学会第16回アジア地域会議に論文を投稿し，口頭発表する予定であったが，台風のため欠航となった結果，旅費が当初の予定よりも少なくなったため差異が生じた．以上の理由により次年度使用額が発生した．これについては，本研究成果の発表のための英文校正費と掲載料に活用する計画である．
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