2020 Fiscal Year Research-status Report
Integration of structure-fluid-fluxcodel for subsurface geo enginnering
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19K15094
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
野村 瞬 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 研究員 (20705701)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 地盤工学 / 連成解析 / 深海底地盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底表層地盤の力学メカニズム解明に向け，特殊な環境変化を伴う地盤状態を評価できる多相連成手法の総合化を研究テーマとしている．海底面と地殻に挟まれた境界部には必ず海底地盤が存在し，その領域は地球規模でみると狭く，占有率は大きくない．しかしながら，自然界でみられる多くの境界部同様，多様な物理化学現象が観察される領域であり，地球ダイナミクスの解明とその産業利用に，大きな期待が寄せられている．
研究過程では，これまで独立に捉えられてきた，①地盤骨格の変形安定問題，②流体浸透-物質輸送問題，③熱輸送-状態変化関係の理論統合に向け，実験・解析事実を蓄積し，海底資源開発やインフラ整備へと技術を援用するための基礎理論の構築を進めている．
現在，数理理論の構築を中心に研究を進めており，既存の地盤工学の力学体系に熱や化学作用を取り入れることで当該効果がどのように影響を与えるか理論の整理を進めている．また，地盤中の熱や溶解物質が地盤内を運動する際，温度，圧力，濃度といった逐次変化する環境因子の中でそれらがどのように領域に伝播していくか，質量保存則，混合体理論をもとに明らかにする手法を検討している．加えて，連続体理論をもとに，海洋構造物と地盤材料の境界で生じる両者の相互作用を適切に考慮するための地盤材料-構造物接触問題について地盤の力学現象を拡張し，再整理する方法について検討を進めている．
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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
物質移動作用を中心とした理論構築に向けて，地盤中の移流分散モデルを整理できた．また，既存の実験データを見直す中で，地盤力学の力学体系に援用する手法を模索中である．加えて，海底表層軟弱地盤の力学体系や海底構造物と地盤の相互作用の定量化のための理論を構築中であり，力学体系が完成次第，既存の実験結果や現場試験との整合を確認する．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度までに得た知見をさらに発展させ，海底地盤で生じている力学現象について定性的な現象を理解するための解析ツールを整備する．その上で海底地盤における調査技術開発に向けた実験設備を整える．
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| Causes of Carryover |
旅費については，コロナ禍のため移動制限がかかり，予定していた研究集会への参加を見送ったため，次年度以降に繰り越しを行う．
また，当初購入予定であった，実験装置の製作については発注業者との話し合いの中で設計の再考の必要性が生じ本年度は購入を見送った．実験装置に関しては業者の再度の見積もりや話し合いを通して次年度以降に購入を検討する．
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