| 研究課題/領域番号 |
17H06613
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
地盤工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大坪 正英 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80804103)
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| 研究協力者 |
桑野 玲子
O'Sullivan Catherine
Hanley Kevin J.
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| 研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 地中空洞 / 地盤陥没 / アーチ効果 / 個別要素法 / 模型実験 / 粒状体 / 波動伝播 / 粒子間付着力 / 地盤工学 / 土質力学 / 数値解析 / アーチ機構 / 粒子形状 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では地中空洞の成長と陥没発生メカニズムに関する研究を実施した。乾燥あるいは完全飽和状態の地盤では不飽和によるサクションが作用しないため地中空洞が保持されず地表面沈下が発生する。粒径2mmを超える貧配合材料では、不飽和状態でも表面張力が不十分なため空洞が形成されない。地中空洞が保持された状態ではアーチ状の応力伝達機構が発現することで地盤は安定しているが、地下水の上下の繰り返しにより空洞が成長した後に地表面陥没に至ることがある。個別要素解析を用いてアーチ機構を定量的に評価することで、様々な粒径に対する飽和度と地盤安定性の関係、粒子形状によるインターロッキング効果と地盤安定性の関係を整理した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義としては、本研究課題に関する縮小模型実験手法を確立させたこと、地中空洞安定性に及ぼす地盤材料の粒径、粒子形状、粒子表面摩擦、締固め密度の影響を検討したこと、新たな数値解析コードを用いて空洞周りのアーチ効果および飽和度の影響を粒子スケールで評価したこと、空洞を有する地盤の弾性波伝播特性を実験・数値解析にて検討したこと、などが挙げられる。
今後も基礎的研究を継続することで、地盤材料特性および飽和度データを有効活用した陥没危険度評価手法の高度化に貢献できる。また、地中空洞レーダーで計測可能な空洞形状の情報を基にした安定解析を実施することができ、現行の陥没危険度評価指針の一助となり得る。
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