2021 Fiscal Year Annual Research Report
3次元データの活用による盛土の施工・維持管理技術の高度化と土工CIMの実装
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19K04605
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
小林 泰三 立命館大学, 理工学部, 教授 (10380578)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | i-Construction / ICT / 土工 / 締固め / 深層学習 / 逆解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土工のCIM（Construction Information Modelling/Management：調査・設計から維持管理までの情報の一元化による業務の効率化や生産性向上、維持管理の合理化）を達成するためには、施工と同時に、形状に加えて盛土内部の品質や動態の情報をデータ化・記録していくこと、すなわち、土構造物としての「サーフェスモデル」から「プロダクトモデル」への拡張が必要である。このとき、施工時に何のデータをどのように取得し、どのように利用するのかを検討し、それを可能にするシステム（ハード／ソフト）のプロトタイプを構築することが本研究の核心をなす課題となる。最終年度及び研究期間全体を通じて得られた主な研究成果は以下の通りである。
①盛土の3次元締固め管理技術の構築：本研究では、転圧前と転圧後の地形をUAVや地上レーザスキャナなどを使ってそれぞれ3次元計測し，差分解析によって圧縮沈下量の分布を求め、転圧による密度増加比の分布に変換する手法を提案した。また、締固めによって地盤が硬くなると振動ローラ（振動輪）の振動波形が変化することに着目し、AI技術を活用して、振動波形から締固めた地盤の剛性を評価する手法を提案した（特許出願）。さらに、土の締固め品質を直接的にかつ面的に評価できる手法として、車輪をけん引し、そのけん引力と沈下量を計測することによって、移動しながら連続的に地盤の剛性（地盤反力係数）を評価する手法を提案した。
②軟弱地盤における盛土の3次元安定管理・沈下管理技術の構築：盛土造成中あるいは造成後の盛土の地形変状（変位量）を3次元測量し、その情報に基づいて地盤内の土質情報（土質パラメータの同定や地層の層厚分布）を逆解析して可視化する手法を提案した（地盤情報が可視化できると、将来予測の精度が向上する）。
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Research Products
(4 results)
