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地盤物性の統一的解釈基準の策定に向けた土ゲノム概念の創出とその工学的有用性

研究課題

研究課題/領域番号 15H04041
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 (2016-2017)
国立研究開発法人港湾空港技術研究所 (2015)

研究代表者

田中 政典  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 専門研究員 (20371768)

研究分担者 渡部 要一  北海道大学, 工学研究院, 教授 (00371758)
川口 貴之  北見工業大学, 工学部, 准教授 (20310964)
亀井 健史  宮崎大学, 工学部, 教授 (30177597)
大河原 正文  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80223741)
連携研究者 大坪 政実  九州大学, 名誉教授 (80112316)
片岡 沙都紀  神戸大学, 工学研究科, 助教 (50552080)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード土の物理化学的性質 / 粘土鉱物 / 土のせん断強さ / 堆積環境 / 土の物理的性質 / せん断強さ / 酸化鉄 / 地盤工学 / 土の地域性 / 土の工学的特性 / 土壌環境 / セメント改良土 / 化学的固結 / 土の凍結 / 土ゲノム / 土の物理的特性 / 凍結融解 / 分子動力学
研究成果の概要

本研究から次のことがわかった。
①関東ロームのような非晶質粘土が粘土鉱物を持つ土に変化することを透過型電子顕微鏡によって確認した。本結果から、火山灰質粘性土が海洋環境下で粘土鉱物に変化することを証明できた。②原子間力顕微鏡を用いて粘土粒子の摩擦力と粘性を測定し、ミクロ領域における粘性粒子表面の摩擦特性および表面物性を定量的に検討した。粘土単位層の摩擦力(ミクロ強度)は大変位せん断から求まるせん断力(マクロ強度)より大きいことを示した。③沈定体積試験は,膨張性粘土か非膨張性粘土かを簡易に判定できる。この判定方法は、拡散電気二重層とファン・デル・ワールス力の釣り合いで説明できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] UC Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] UC, Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 岩石の凍上過程において発生する吸水圧の計測2017

    • 著者名/発表者名
      中村 大、川口 貴之、渡邊 達也、川尻 峻三、山崎 新太郎、山下 聡
    • 雑誌名

      資源と素材

      巻: 133 号: 2 ページ: 4-11

    • DOI

      10.2473/journalofmmij.133.4

    • NAID

      130005331129

    • ISSN
      1881-6118, 1884-0450
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strength characteristics of compacted soil with particular reference to soil structure and anisotropy2017

    • 著者名/発表者名
      Kawajiri, S., Kawaguchi, T., Yamasaki, S., Nakamura, D., Yamashita, S., Shibuya, S.
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE: Geotechnique, Construction Materials and Environment

      巻: 13 号: 38 ページ: 178-185

    • DOI

      10.21660/2017.38.77026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 舗装路下の地盤内増加応力に及ぼす凍結融解の影響2017

    • 著者名/発表者名
      岸川 鉄啓、川口 貴之、中村 大、Dagvadorj Otgonjargal、川尻 峻三
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 73 号: 3 ページ: I_189-I_196

    • DOI

      10.2208/jscejpe.73.I_189

    • NAID

      130006317054

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] X線CTスキャンによるベーンせん断試験時のせん断機構の解釈2017

    • 著者名/発表者名
      川尻俊三、田中政典、川口貴之、猶原有希子、平林弘、中村大、山下聡
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 12-1 ページ: 79-90

    • NAID

      130005520010

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マグネシウム塩を含有する石灰・セメント処理土の強度発現および海水環境下での劣化速度2016

    • 著者名/発表者名
      原弘行、末次大輔、松田博、亀井健史
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 72-4 ページ: 294-299

    • NAID

      130005432274

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ミクロ領域における粘土鉱物の摩擦力と粘度のせん断強度との関係2016

    • 著者名/発表者名
      大河原正文,中山雅,齊藤康明,久常雄大,山川裕美恵,三田地利之
    • 雑誌名

      粘土化学

      巻: 54-3 ページ: 00-00

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 砂含有率の異なる粘性土における室内ベーンせん断挙動のX線CTスキャン観察2018

    • 著者名/発表者名
      猶原有希子、川尻峻三、田中政典、河井克之、川口貴之、平林弘、中村大、山下聡
    • 学会等名
      地盤工学会、北海道支部、技術報告集第58号
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of rotation rate field vane shear strength2017

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi, H., Tanaka, M. and Tomita, R.
    • 学会等名
      The International Society of Offshore and Polar Engineerings
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塩分濃度に着目したスメクタイト鉱物の新たな同定方法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      眞田佳伊登、片岡沙都紀、澁谷啓、田中政典、河野勝宣
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会講演集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 砂分含有率がベーンせん断強度に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      坂上知哉、田中政典、,片岡沙都紀、澁谷啓
    • 学会等名
      地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡による精製モンモリロナイトの a 軸方向の観察2017

    • 著者名/発表者名
      八木橋綾、佐々木邦明、大河原正文
    • 学会等名
      第61回粘土科学討論会講演要旨集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外分光法による精製モンモリロナイトの層間水・吸着水スペクトルと含水比との関係2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明、大河原正文
    • 学会等名
      第61回粘土科学討論会講演要旨集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外分光法による精製スメクタイトの層間水・吸着水の測定2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明、大河原正文
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡による粘土鉱物の底面間隔の測定2017

    • 著者名/発表者名
      八木橋綾、佐々木邦明、大河原正文
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 数種類の粘性土に対する室内ベーンせん断挙動のX線CTスキャン観察2017

    • 著者名/発表者名
      猶原有希子、川尻峻三、田中政典、川口貴之、平林弘、中村大、山下聡
    • 学会等名
      土木学会、第52回地盤工学研究発表会概要集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TEMによる粘土鉱物の膨張挙動観察2017

    • 著者名/発表者名
      中山雅、八木橋綾、佐々木邦明、大河原正文
    • 学会等名
      土木学会東北支部
    • 発表場所
      東北工業大学、仙台
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] X線小角散乱法による種々の粘土鉱物のコンシステンシー特性比較2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明、田中政典、山川祐美恵、大河原正文
    • 学会等名
      土木学会東北支部
    • 発表場所
      東北工業大学、仙台
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 透過電子顕微鏡による湿潤状態における粘土の観察2016

    • 著者名/発表者名
      八木橋綾、佐々木邦明、山川祐美恵、齊藤康明、中山雅、大河原正文
    • 学会等名
      日本粘土学会
    • 発表場所
      九州大学、福岡
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 地盤物性の評価のための土ゲノム概念の構築について2016

    • 著者名/発表者名
      田中政典、渡部要一
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 室内ベーンせん断強さに及ぼすベーン放置時間の影響2016

    • 著者名/発表者名
      平林弘、田中政典
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 粘性土の物性がベーンせん断挙動に与える影響について2016

    • 著者名/発表者名
      猶原有希子、川尻俊三、川口貴之、田中政典、平林弘中村大、山下聡
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 凍結によるコンシステンシー限界の変化要因に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      川俣さくら、川口貴之、中村大、中島美代子
    • 学会等名
      土木学会
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Engineering Properties and Cone Factor of Onsoy Clay, Louiseville Clay and Mexico City Clay2016

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi, H., Tanaka, M., Fukasawa, T. and Tomita, R.
    • 学会等名
      Geotechnical and Geophysical Site Characterisation
    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of Undrained Shear Strength Obtained from Field Vane Shear test and Direct Shear Test for Marine Clays in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi, H., Tanaka, M. and Tomita, R.
    • 学会等名
      The International Society of Offshore and Polar Engineers
    • 発表場所
      Rhodes, Greece
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 履歴と回復に着目した凍結融解による液性限界の変化2016

    • 著者名/発表者名
      小林歩,川口貴之,中村大,山崎新太郎,川尻峻三,山下聡,冨田龍三,中島美代子
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミクロ領域における粘土鉱物の摩擦特性と地すべり滑動との関係2015

    • 著者名/発表者名
      大河原正文
    • 学会等名
      日本粘土学会
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] コンシステンシー限界と細孔径分布との関係について2015

    • 著者名/発表者名
      田中政典,渡部要一,中島美代子
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法による粘土のコンシステンシー特性のメカニズムに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明,大河原正文,曽我健一,三田地利之
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粒子電荷による粘土のせん断強度発現機構に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      中山雅,大河原正文
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Several Particular Soils on Consistency Limits2015

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M., Watabe, Y., Nakajima, M. and Tomita R.
    • 学会等名
      International Offshore and polar Engineering
    • 発表場所
      Kona, Hawaii
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] 5th Internatinal Conference on Geotechnical and Geophysical Site Characterisation2016

    • 発表場所
      Gold Coast, Australia
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 26th International Ocean and Polar Engineering Conference2016

    • 発表場所
      Rhodes, Greece
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

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