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有効間隙率と現場飽和状態を把握する2種類の溶液を使う新たなトレーサー試験法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00615
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境モデリング・保全修復技術
研究機関岡山大学

研究代表者

小松 満  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (50325081)

研究分担者 小泉 圭吾  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10362667)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード体積含水率 / 有効間隙率 / 擬似飽和状態 / 現場飽和状態 / 原位置試験 / 土中水分計 / トレーサー / エタノール水溶液 / 環境学 / 環境保全学 / 地盤工学 / 土壌 / 地下水
研究成果の概要

現在,斜面災害の予知に用いる土中水分量の閾値や土壌・地下水汚染における適切な物性値の設定が課題となっていることから,自然地盤において有効間隙率を原位置で簡便かつ迅速に求める試験法を提案するとともに,2種類の溶液を用いて擬似飽和状態や現場飽和状態を確認することを目的とした。トレーサー注入試験装置を試作して原位置試験を実施し,サンプリング試料に対する室内透水試験結果や現地をモデル化した降雨実験を行うことで原位置試験で得られた結果を評価した。その結果,原位置で測定した擬似飽和と現場飽和体積含水率に対して室内試験結果が一定の整合性を確認したものの,用いるトレーサーの比重や装置の改良が課題となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した試験装置は,センサーの計測範囲のわずかな間隙に注入するだけで良いので,ごく短時間で試験を終了することができる。また,センサーをそのまま長期観測に用いることもできる。そのため,多点での試験が容易に実施でき,さらに注入条件を変化させた上で有効間隙率を定量的に把握することが可能となるため,降雨強度や地下水の上昇速度に応じた現場飽和状態の判断ができるようになる。本手法が広く実務で使われるようになると,透水係数に比べて測定事例の少ないパラメータであった有効間隙率が様々な土質に対してデータの蓄積が行われるようになり,現場飽和状態の指標を示すデータベースの構築につながるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] インドネシア科学院(LIPI)(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 擬似飽和現象に着目した現地観測結果の一考察2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎 滉大,小泉 圭吾,小松 満,小田 和広,堤 浩志
    • 雑誌名

      地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 105-108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 擬似飽和体積含水率に着目した現場計測データに基づく豪雨時ののり面監視手法に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小泉圭吾,堤浩志,小田和広,伊藤真一,小松満
    • 雑誌名

      地下水地盤環境・防災・計測技術に関するシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 287-291

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Relationship between quasi-saturated volumetric water content and rainfall-induced slope deformation based on a model slope experiment2018

    • 著者名/発表者名
      K.Koizumi, K.Sakuradani, K.Oda, M.Komatsu, S.Itoh
    • 雑誌名

      Journal of GeoEngineering, Taiwan Geotechnical Society

      巻: Vol.13, NO.4 ページ: 179-186

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 試験孔内での注水による現場飽和状態及び有効間隙率の測定方法に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      小松 満,喜多 浩志,小泉 圭吾
    • 雑誌名

      公益社団法人地盤工学会中国支部論文報告集,地盤と建設

      巻: 35 ページ: 225-232

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粘性土斜面における擬似飽和体積含水率の推定結果に基づく現場計測データの検証2020

    • 著者名/発表者名
      小松 満,小泉 圭吾
    • 学会等名
      土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 体積含水率からすべり面深度を予測する手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小泉 圭吾,塚部 聡太,小松 満,堤 浩志
    • 学会等名
      土木学会全国大会第75回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 表層崩壊に着目したセンサ設置位置に関する基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      岡崎 滉大,小泉 圭吾,岩本 遼生,小松 満,堤 浩志
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 体積含水率からすべり面深度を予測するための基礎的研究2020

    • 著者名/発表者名
      塚部 聡太,小泉 圭吾,小松 満
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 体積含水率に着目した斜面モニタリング手法の現場適用性に関する一考察2019

    • 著者名/発表者名
      小泉 圭吾,山本 健史,小松 満,小田 和広,堤 浩志
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 現場サンプリング試料を用いた室内試験による擬似飽和体積含水率の推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      小松 満
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬似飽和体積含水率に着目した雨水浸透挙動の解釈2018

    • 著者名/発表者名
      小泉 圭吾
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 原位置における初期擬似飽和体積含水率の測定手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      喜多 浩志
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 不飽和透水係数から擬似飽和体積含水率を推定する手法の検証2018

    • 著者名/発表者名
      西村 美紀
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Methods to measure the initial Quasi-saturated volumetric water content of soil2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, M.
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Geotechnique, Construction Materials and Environment,Kuala Lumpur,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fundamental study of the effect of water level lowering in the groundwater drainage work utilizing siphon2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, T
    • 学会等名
      Conf. on Geotechnique, Construction Materials and Environment,Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 現場サンプリング試料を用いた室内試験による擬似飽和体積含水率の推定手法2018

    • 著者名/発表者名
      小松 満・西村 美紀・小泉 圭吾・喜多 浩志
    • 学会等名
      第53地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 原位置における初期擬似飽和体積含水率の測定手法に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      喜多 浩志・小泉 圭吾・小松 満・小田 和広・櫻谷 慶治
    • 学会等名
      第53地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 不飽和透水係数から擬似飽和体積含水率を推定する手法の検証2018

    • 著者名/発表者名
      小松 満・西村 美紀・小泉 圭吾
    • 学会等名
      土木学会第73回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Water Spray Intensity and Grain Size Distribution on Initial Quasi-Saturated Volumetric Water Content2017

    • 著者名/発表者名
      H.Kita, K.Koizumi, K.Oda, M. Komatsu
    • 学会等名
      Third International Conference on Science, Engineering & Environment (SEE-USQ 2017), GEOMATE International Society,
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 暮らしと人を見守る水センシング技術(第3章,3.6 土中水のセンシング技術)2019

    • 著者名/発表者名
      小松 満(分担執筆,監修: 暮らしと人を見守る水センシング技術研究調査委員会)
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314280
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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