2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of slope disaster prevention technique by the small-diameter spiral pile for effective use of slopes
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20K04678
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
磯部 公一 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (70452084)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スパイラル杭 / 支持力 / 斜面 / 深層学習 / 危険度評価 / 対策工 / 安定解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の太陽光発電設備の建設急増は、発電事業の成立性を確保のため、地盤条件が悪いながらも安価な土地で大規模に施工されるケースや、傾斜地上に建設されるケースなど、地盤や施工条件が悪い現場での施工事例を増やす結果となった。そのため、2014年の桐生市における土砂流出による太陽光発電設備設置斜面の崩壊事例を皮切りに、豪雨・強風被害が年々顕在化している。
本研究では、①現実的な条件下あるいは厳密な管理下における、小径スパイラル杭の複合荷重に対する支持力機構解明、②その支持力機構に立脚した斜面上構造物の支持と斜面安定工の複数機能を有する構造形式の開発、③機械学習による斜面災害危険箇所の回避方法の構築を目的に研究を実施した。
①では、サクション管理型の模型杭載荷試験装置を用いて、回転貫入の影響を考慮した小径スパイラル杭の不飽和砂地盤における正負交番鉛直荷重に対する支持力特性を把握した。その結果、乾燥砂、飽和砂地盤の結果と同様に、スパイラル杭のスパイラーの巻き数増加による貫入抵抗の減少、静的繰返し載荷時における通常のストレート杭とスパイラル杭との支持機構を確認するとともに、不飽和地盤特有の繰返し荷重に対する支持力回復の遅れ現象の存在を明らかにし、実設計における注意すべき点を見出した。また、小径スパイラル杭の複合荷重に対する支持力機構解明に関する論文がSoils and Foundationsに掲載された。
②では、斜面上構造物の支持と斜面安定工の複数機能を有する基礎構造が設置された斜面の安定計算手法を確立した。
③では、札幌市、岩手県内陸部、新潟県の地すべり地域を対象に、新たに平年雨量を素因情報に加えた深層学習（DNN・CNN）による広域危険度評価手法を確立し、予測精度の向上と、危険ブロックの抽出を実現した。
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