2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of deployable geocell reinforcement for road restoration and its performance evaluation
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18K13832
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
宮本 慎太郎 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (60782711)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 道路啓開 / 道路復旧 / 地盤補強技術 / 性能評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，道路啓開および応急復旧に適用可能なステレオ補強材を新たに開発し，迅速に道路を復旧可能な地盤補強技術の確立を目的としている．計画された研究内容は，①宇宙構造工学分野における自己展開構造をヒントにしたステレオ補強材の試作，②土，補強材，土-補強材の変形強度特性を把握するための材料試験，③定点・移動載荷模型実験による補強効果の把握，④移動荷重下での地盤変形予測モデルと被災レベルを考慮した性能評価法の開発，の４つである．
本年度は，昨年度までの①～③の検討結果を元に，④に関する検討を行い，ステレオ補強材を敷設した地盤の性能設計のための基本的枠組みの構築を目指した．まず，定点・移動載荷模型実験の結果より，車両の通過回数と地盤の変形量の関係を予測するモデルを開発した．本モデルは，地盤反力係数，車両重量，車輪直径，通過回数，フィッティングパラメータを用いて地盤の変形量を予測する近似式である．ステレオ補強材の補強効果を地盤反力係数の増加として評価し，ステレオ補強材の剛性や形状を考慮した評価が可能になっている．本モデルの妥当性を室内模型実験および実大走行実験の結果を元に検証し，車両の通過による地盤の変形を精度よく評価できることを確認した．次に，ステレオ補強地盤の性能設計の基本的考え方を示した．本研究では復旧道路への適用を考えているため，地盤の許容変形量を規定して，通過可能な車両重量と通過回数を評価できる性能評価法を提案した．開発した地盤変形予測モデルから車両の通過回数と地盤の変形量を評価し，その結果を元に許容変形量を満足する車両重量と通過回数の関係を評価することができる．本評価法によって，道路復旧を行う際に，通過可能な車両の重量や回数に応じてステレオ補強材の剛性や形状を決定できる可能性を示した．なお，本年度の成果については，今後，論文としてまとめていく予定である．
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