2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of high durable reinforcing method of old embankment for heavy rainfall and earthquake
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20K04694
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| Research Institution | Kagawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
荒牧 憲隆 香川高等専門学校, 建設環境工学科, 教授 (00299661)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向谷 光彦 香川高等専門学校, 創造工学専攻, 教授 (10311094)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 土構造物補強技術 / 人工地盤材料 / 液状化 / 耐震性 / 耐浸食性 / 短繊維 / 力学特性 / 風化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ため池堤体などの土構造物において耐震および豪雨対策の総合的な強化が進められている。一方，地域によっては土構造物に力学的に不安定な土質材料が用いられることもあり，ため池堤体など歴史的に古くから供用されている土構造物では，材料の劣化に伴う老朽化が問題となっている。本研究は，材料と構造の両面からアプローチし，脆弱な土質材料を用いて高靱性を有する人工地盤材料を開発，これを用いて堤体盛土の表面部の部分的改良をすることによって，全体系の耐震性と耐浸食性を向上させる土構造物補強技術を確立することを目的としている。
令和4年度の研究計画において，既往の研究成果を踏まえ，①土構造物の老朽化を想定し，風化や締固め度の影響を考慮した土質材料の動的特性，②風化の影響を受けた土構造物の模型振動台実験による耐震性の評価，③廃棄物を有効利用した土構造物の越流試験から繊維補強堤体の耐浸食性について検討した。得られた知見から，液状化試験の結果より，締固め度が低いケースでは，まさ土の液状化強度に及ぼす風化の影響は認められなかった。また，液状化後の単調載荷試験の結果でも，液状化時の繰返しせん断応力の大きさに依存せず，大幅なせん断抵抗の低下を示し，締固め度90%であっても，液状化後の地盤について安定性の低下が生じることが示唆された。次に，人工的に風化させたまさ土で構成される模型盛土を用いた振動台実験の結果より，風化が進行することで，まさ土で構成される模型盛土の耐震性が低下するということが実験的に明らかとなった。最後に，廃棄物で補強した堤体盛土の越流実験において，流量に関係なく無補強のケースと比較して，古紙，廃ビニール補強土ともに土の流出を抑える補強効果が得られた。また，補強域を土構造物のみならず基礎地盤にも拡大することで，破堤領域を抑制し，破堤に到る時間を遅延させる傾向が認められた。
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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
令和4年度は，コロナウィルス感染対策の影響はあるものの，研究遂行には軽微な影響であったことから，おおむね順調に研究に取り組むことができていた。しかし，最終段階において，コロナウィルスに感染し，療養，その後の体調不良が続き，業務をセーブしていたこともあり，最終的な研究の取りまとめがやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
古新聞やビニール繊維材を有効利用することで，脆弱な土質材料盤への耐浸食性効果があることは認められた。今後は，耐震性と耐浸食性を有する高靱性人工地盤材料を開発するにあたって，セメントなどの固化材や廃石膏ボードの有効利用を踏まえ，より高度化された材料開発を行う予定である。
さらに，固化材および繊維補強による堤体盛土の耐震性向上について検討する。これには，風化度の異なる土質材料やヘドロのような粘性土系の建設発生土を用いることにより，多様な性質の土質材料に対して検討を行っていく。土構造物の補強対策について，その耐震性能を評価することを目的として，種々の土質により構成される土構造物の崩壊形態を模型振動台実験により評価する。また，同一条件で，補強された模型盛土を作製し，越流試験の実施による土構造物の耐浸食性の検討を行う。
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| Causes of Carryover |
令和4年度，研究代表者が，コロナウィルスに感染し，療養，その後,後遺症と思われる体調不良が続くことによる通常業務や研究をセーブしていたために，研究が十分には順調に進まなかった。そのため，予算の支出が若干抑えられ，次年度への繰り越しが生じた。
助成金の差額は，研究論文の投稿，掲載費，学会への旅費，一部追加の実験のための消耗品費などに当てる予定である。
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