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2023 Fiscal Year Research-status Report

集中群配置型クロスホールミューオン探査手法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K19223
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

西村 伸一  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (30198501)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柴田 俊文  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (30342546)
珠玖 隆行  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (70625053)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2025-03-31
Keywordsため池 / 物理探査 / クロスホールミューオン探査 / 小型シンチレータ / CPTU / 地盤密度探査 / フィルダム
Outline of Annual Research Achievements

多数存在するため池堤体の維持管理を行うため,高精度かつ効率的な地盤探査法の開発が望まれる.本研究では,宇宙線ミューオンを用いた探査手法の開発を目指している.一般的に,ミューオン探査では,探査装置を設置できる空洞が必要であり,地盤探査に利用するのには限界がある.本研究は,これを打破すべく,土構造物の内部探査に利用できる探査技術開発を進めるものである.具体的には,地盤調査の中でも,穿孔が容易な電気式コーン貫入試験(CPTu)による多数の孔(CPT孔)を利用したクロスホールミューオン探査を目指す.2023年度の成果は以下の通りである.
(1) 2022年度に開発したd=5.1cmのシンチレータを有するミューオン探査装置を用いて,小型ミューオン探査装置を用いた計測実験 模型実験土層(既存施設)に塩ビ管を設置し,基礎実験を実施した.この結果に基づいて,計測の効率と計測精度の検証を行った.模型地盤を用いた性能試験を実施した.; (2) 現地クロスホールミューオンを実施すべく,サイトの選定を行い,ボーリング孔を設置した.また,現地試験のための電源確保など実験環境の検討を行った.; (3)ボーリングと同時に標準貫入試験とサンプリングした試料の物理試験を実施した.; (4) フィルダムで計測したミューオン計測結果を再検討し,解析法の再検討を行い,結果を学会で公表した.; (5) ガウス過程回帰(GPR)を用いた地盤物性値の空間分布の同定法を開発した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定では,d=5.1cmのシンチレータを用いた現地試験を実施し,結果を検討し,d=3.0cmのシンチレータの開発に結び付ける予定であったが,ボーリング計画が大幅に遅れた.また,測定値の精度検討を重点的に行うことができた.総合的に,全体の計画の若干遅れが生じていると判断される.

Strategy for Future Research Activity

d=5.1cmのシンチレータを用いた現地試験を重点的に実施し,計測結果の精度検証を行う.計測器を増設し,計測の効率化法を検討する.最終的に,d=3.0cmシンチレータの設計を行う.

Causes of Carryover

2023年度のボーリング計画が遅れたため,計測器の増設と,d=3.0cmシンチレータの開発が遅れているため,これに使用すべき経費が,次年度使用額となった.

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Inversion for soil property through data assimilation of Rayleigh wave2024

    • Author(s)
      Ren, Y., Nishimura, S., Shibata, T. and Shuku, T
    • Journal Title

      Journal of JSCE

      Volume: 12(2) Pages: 23-15011

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.23-15011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of Liquefaction Probability of Earth-Fill Dam over Next 50 Years Using Geostatistical Method Based on CPTU2023

    • Author(s)
      Kazunari Imaide and Shin-ichi Nishimura
    • Journal Title

      ASCE Proc. of Geo-risk 2023, Hazards and Climate Change

      Volume: 344 Pages: 244-253

    • DOI

      10.1061/9780784484968

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Permeability Random Field on Piping Risk of a River Dike2023

    • Author(s)
      Shin-ichi NISHIMURA, Go KUBOTA, Ryota OHASHI, Toshifumi SHIBATA, Takayuki SHUKU
    • Journal Title

      ASCE Proc. of Geo-risk 2023, Advances in Modeling Uncertainty and Variability

      Volume: 347 Pages: 54-63

    • DOI

      10.1061/9780784484999

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seismic response analysis of an earth dam by using geostatistical methods and 3-D measurement2023

    • Author(s)
      S. Nishimura, T. Shibata and T. Shuku
    • Journal Title

      Proceedings of the 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering

      Volume: 1 Pages: 1213-1216

    • DOI

      10.1201/9781003299127

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Probabilistic generic transformation model between two rock mass properties: specific fracture energy and P-wave velocity2023

    • Author(s)
      Shuku, T., Phoon, K.K., Ishii, M., Kumagai, T., Yokota, Y. and Date, K
    • Journal Title

      Canadian Geotechnical Journal

      Volume: 60(8) Pages: -

    • DOI

      10.1139/cgj-2022-0235

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Data-driven subsurface modelling using a Markov random field model2023

    • Author(s)
      Shuku, T. and Phoon, K.K
    • Journal Title

      Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards

      Volume: 17(1) Pages: 41-63

    • DOI

      10.1080/17499518.2023.2181973

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of Data-Driven Site Characterization Methods Through Benchmarking: Methodological and Application Aspects2023

    • Author(s)
      Shuku, T. and Phoon, K.K
    • Journal Title

      ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems,Part A: Civil Engineering

      Volume: 9(2) Pages: -

    • DOI

      10.1061/AJRUA6.RUENG-97

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] レイリー波の位相速度によるデータ同化2023

    • Author(s)
      任 宇翔・西村伸一・柴田俊文・珠玖隆行
    • Organizer
      第26回応用力学シンポジウム
  • [Presentation] GPRによる地盤剛性の空間分布推定を利用したため池堤体の三次元地震応答解析2023

    • Author(s)
      西村伸一・大橋亮太・任宇翔・金重稔・柴田俊文・珠玖隆行
    • Organizer
      第26回応用力学シンポジウム
  • [Presentation] ミューオン探査を用いたフィルダムの密度の推定2023

    • Author(s)
      柴田俊文・高橋 健・金子周平・西村伸一・ 珠玖隆行
    • Organizer
      第58回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] 深度探査の土圧を考慮した SWS試験による内部摩擦 角の推定2023

    • Author(s)
      宇野 翔太・柴田 俊文・西村 伸一・珠玖 隆行
    • Organizer
      2023年度(第72回)農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] 宇宙線ミューオンによるフィルダムの堤体材料密度 の同定2023

    • Author(s)
      高橋健・柴田 俊文・西村 伸一・金子 周平・珠玖 隆行
    • Organizer
      2023年度(第72回)農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] アンサンブルカルマンフィルタによる表面波の逆解析2023

    • Author(s)
      任宇翔・西村伸一・柴田俊文・珠玖隆行
    • Organizer
      JSCE令和5年度土木学会全国大会第78回年次学術講演会
  • [Presentation] ため池堤体の土質定数を推定するシステムの構築2023

    • Author(s)
      永田望・西村伸一・柴田俊文・珠玖隆行
    • Organizer
      第78回農業農村工学会中国四国支部講演会
  • [Presentation] ミュオグラフィを活用したフィルダムの内部探査2023

    • Author(s)
      高橋健 ・柴田俊文・西村伸一・珠玖隆行
    • Organizer
      第78回農業農村工学会中国四国支部講演会
  • [Presentation] SWS試験を用いた内部摩擦角の推定及び探査深度の土圧の検討2023

    • Author(s)
      宇野翔太・柴田俊文・西村伸一・珠玖隆行
    • Organizer
      第78回農業農村工学会中国四国支部講演会
  • [Presentation] Data Assimilation by Phase Velocity of Rayleigh Wave2023

    • Author(s)
      Ren, Y. and Nishimura, S
    • Organizer
      Proc. of FOMLIG 2023
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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