2021 Fiscal Year Research-status Report
Slope disaster risk assessment and visualization using vibration energy as an index
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20K05057
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
篠田 昌弘 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (30462930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮田 喜壽 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (20532790)
野々山 栄人 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00624842)
吉田 郁政 東京都市大学, 理工学部, 教授 (60409373)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 斜面 / リスク / 振動エネルギー / 可視化 / ハザード評価 / フラジリティ評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、地震発生リスクやそれに伴う斜面災害リスクが増加している。不確定性の高い自然外力や地盤強度を考慮する場合には、決定論的ではなく確率論的に議論することが合理的である。本研究では地震による振動エネルギーに着目して、振動エネルギーの発生頻度と発生規模を考慮した斜面災害リスク評価法の提案と斜面災害リスクマップによる可視化を目的とする。
斜面災害リスク評価法を提案するため、①振動エネルギーに応じた地盤材料の変形強度特性を把握する。次に、②現実に即した斜面模型を用いて、振動エネルギーを指標とした振動台による加振実験を実施して、斜面崩壊メカニズムを解明する。さらに、加振実験結果より、斜面のエネルギーモデルを構築する。最後に、③構築した斜面のエネルギーモデルを用いて、振動エネルギー発生頻度と発生規模を考慮した斜面の損傷頻度評価を確率論的手法により実施して、斜面災害リスクマップを作成する。公開された斜面の災害状況図を用いて提案法の妥当性を検証する。
我が国の地方自治体では、斜面崩壊に関する危険度を土砂災害ハザードマップで示しているものの、斜面勾配を主要なパラメータとしており、地震等の特定の作用を誘因とした広域的な斜面災害リスクは公表されていない。そのため、本研究で最終的に得られる広域的な斜面災害リスクマップは、斜面災害リスクの低減に寄与できる。
令和3年度には、計画通り、北海道胆振東部地方で崩壊した斜面地盤材料を現地採取して，斜面の振動台実験を実施した。さらに、非円弧すべりを仮定した地震時の斜面変形解析法を提案して、振動台実験結果と比較した結果、提案法の妥当性を確認することができた。さらに、鉄道盛土を対象として、全国の地震ハザード評価、盛土のフラジリティ評価を実施して、全国の鉄道盛土の損傷頻度評価を実施した。
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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
研究実施実施計画では、令和3年度の実施項目に「振動エネルギーを指標とした斜面の振動台実験」、「現地採取試料で作成した斜面の振動台実験」、「各種解析法を用いた振動台実験の検証解析」、「斜面崩壊に関するエネルギーモデルの構築」を計画していた。令和3年度には計画通り、北海道胆振東部地方で崩壊した斜面地盤材料を現地採取して，27ケースもの斜面の振動台実験を実施した。さらに、非円弧すべりを仮定した地震時の斜面変形解析法を提案して、振動台実験結果と比較した結果、提案法の妥当性を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度には、「地震による振動エネルギーのハザード分析・評価」、「振動エネルギーを指標とした斜面のフラジリティ分析・評価」、「ハザード・フラジリティを用いた斜面の損傷頻度評価」を実施予定である。構造物の対象を全国の鉄道盛土として、令和3年度に実施して、全国の鉄道盛土の損傷頻度マップを作成済みである。令和4年度には、対象物を斜面として損傷頻度マップを作成する予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していた国際会議が、新型コロナウイルス感染拡大防止の観点からオンライン開催となったため、予定していた旅費に残額が発生した。残額分は、令和4年度の論文投稿料とする予定である。
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