2022 Fiscal Year Annual Research Report
間隙水圧の多地点観測による堤防決壊リスクの見える化技術の確立
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20H02405
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川尻 峻三 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80621680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 康玄 北見工業大学, 工学部, 教授 (00344424)
小泉 圭吾 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10362667)
川口 貴之 北見工業大学, 工学部, 教授 (20310964)
西村 聡 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70470127)
中村 大 北見工業大学, 工学部, 教授 (90301978)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 河川堤防 / 超小型間隙水圧計 / LPWA / パイピング / 実大試験堤防 / 湛水実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，多地点間隙水圧観測を核とした洪水時の堤防決壊リスクの見える化技術の確立を目指す．多地点観測を可能とする小型・低消費電力の間隙水圧計を新たに開発し，この水圧計に低消費電力で広範囲のエリアをカバー可能な通信方式であるLPWAの子機を取り付けた観測網の検討と，間隙水圧の安全閾値の明示を本研究課題で試みる．
本研究課題の最終年度となる２０２２年度では，多地点観測の実施が必要となる実堤防への展開を目指して，２０２０年度および２０２１年度で開発した超小型間隙水圧計を高密度に配置した屋外実大試験堤防の湛水実験を実施した．屋外実大試験堤防の湛水実験は２０２０年度においても実施しているが，２０２２年度の実験では本研究で対象とする堤内地盤での噴砂・パイピングがより発生しやすい地盤構成に変更して再度実施した．超小型間隙水圧計のメリットを生かして得られた高密度な間隙水圧の変化から，堤内地盤および裏法尻付近の間隙水圧は河川水位の流入に伴い静水圧以上の間隙水圧が作用している状態となって噴砂が発生する状況を観測することができた．また，噴砂とともに裏法尻の変状が発生したが，これも裏法尻下部での静水圧以上の間隙水圧の上昇が一因となることから実測値から推定可能となった．また，この間隙水圧上昇の起因となる河川水の流入経路は，浸透流解析と開削調査から砂質土層下部の礫層を通って裏法尻へ到達していることが推定された．なお，本研究で新たに開発した超小型間隙水圧計の精度検証に関する内容は，センサー関連の英文ジャーナルに公表された．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Development and Verification Experiment of Ultrasmall-pore Water Pressure Gauge by Laboratory and Full-scale-model Levee Experiments2022
Author(s)
Kawajiri, S., Momohara, N., Sakurai, M., Ogasawara, A., Koizumi, K., Nakamura, D. and Kawaguchi, T.
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Journal Title
Sensors and Materials
Volume: 34
Pages: 4223-4235
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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