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複数構造物間の波浪干渉による海底地盤の不安定化現象の評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06553
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 地盤工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

松田 達也  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50736353)

研究分担者 三浦 均也  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40190582)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード波浪 / 海底地盤 / 海岸構造物 / 土砂移動 / 底面せん断力 / 浸透力 / 円柱構造物 / 海洋構造物 / 数式解 / 造波水路実験 / 土木工学 / 地盤工学 / 連成問題
研究成果の概要

本研究では、複数の沿岸・海洋構造物による波浪干渉を考慮した海底地盤の不安定化現象を評価するための解析手法および実験手法を開発し、波浪による海底地盤の不安定化と土砂移動メカニズムについて考察した。得られた成果として、波浪と海底地盤の相互作用による、海底地盤の有効応力変動、不安定化および底質移動を定量的に評価できる手法を構築した。直線構造物、円柱構造物を中心として波浪干渉による土砂移動メカニズムを明らかとした。また、砕石置換による海底地盤の不安定化に対する対策工法を取り上げ、その対策効果メカニズムを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、複数構造物による波浪干渉を考慮した海底地盤の不安定化現象を評価するための解析および実験手法を開発し、波浪による海底地盤の不安定化と土砂移動メカニズムについて考察した。特に、波浪による底面せん断力に加え、海底地盤の有効応力変動を考慮したうえで、底面せん断力と浸透力の複雑な外力作用下での土砂移動メカニズムを明らかとした。また、厳密な数式解により複数構造物間の波浪干渉を導いたことで、模型実験や数値解析のベンチマークと成り得る貴重な結果を得たことは学術的意義が高い。沿岸域の防災・減災技術検討に大いに援用でき、社会的意義も高いと考える。

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

    (41件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 透水性・移動性が異なる地盤上の矩形ブロックの波浪応答に関する造波水路実験2019

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也,髙柳林太郎,穴井啓太
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_955-I_960

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_955

    • NAID

      130007730347

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 表層を砕石置換した際の砂地盤における波浪応答に関する造波水路実験2019

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_949-I_954

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_949

    • NAID

      130007730349

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sediment flow characteristics around cylindrical structure regarding seabed effective stress response2019

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN, Kinya MIURA, Tatsuya MATSUDA and Taiki MURAKAMI
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: Vol.18, Issue 66 号: 66 ページ: 62-67

    • DOI

      10.21660/2020.66.9377

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sediment flow characteristics on seabed subjected to stationary waves with diagonal incident wave loading near line structures2019

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN, Kinya MIURA, Tatsuya MATSUDA and Takahito YOSHINO
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 16 号: 54 ページ: 152-157

    • DOI

      10.21660/2019.54.8295

    • 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] 直線構造物への斜行反射重複波をうける海底における底質移動と侵食・堆積の定量的評価2018

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN,三浦均也,松田達也,吉野貴仁
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 74

    • 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] 波浪により誘発される地盤浸透力と土砂移動に及ぼす地盤の密度の影響に関する造波水路実験2018

    • 著者名/発表者名
      穴井啓太,高柳林太郎,松田達也,三浦均也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007504102

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 斜板型有脚式構造物の安定性における波浪外力を受ける海底地盤支持力の重要性2018

    • 著者名/発表者名
      澤田弥生,松田達也,三浦均也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007503943

    • 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] 円柱構造物周辺における海底地盤の有効応力応答を考慮した底質移動解析2018

    • 著者名/発表者名
      三浦均也,松田達也,後藤志侑子
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 74

    • NAID

      130007504107

    • 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] 波浪場における有脚式構造物と支持地盤への波力載荷特性に関する数値波動水路を用いた検討2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也,澤田弥生
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: Vol.73,No.2

    • NAID

      130005995582

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dean Numberを適用した移動床造波水路実験における地盤内水圧応答2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也,佐藤隼可,諌山恭平,澤田弥生
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.73,No.2

    • NAID

      130006171742

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PIVによる水平流れに起因した土粒子・土粒子群の微視的な流動挙動解析2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也,前田健一,山口敦志,高木健太郎,鶴ヶ崎和博,宮本順司,角田紘子
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.73,No.2

    • NAID

      130006171866

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Analysis for Sea Wave Loading on the Pile Foundation of Detached Structures by using CADMAS-SURF2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Matsuda, Kinya Miura, and Yayoi Sawada
    • 雑誌名

      IGNITE-AICCE’17

      巻: Vol. 1892, issue 1 ページ: 030001-030001

    • DOI

      10.1063/1.5005667

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 円柱構造物近傍地盤の有効応力変化と砂移動2020

    • 著者名/発表者名
      岡本遥河,松田達也,三浦均也,髙柳林太郎,牧野凌弥
    • 学会等名
      令和元年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 砂地盤上に設置された単体矩形ブロックの挙動に関する造波水路実験2019

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也,穴井啓太,藤井湧大
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会概要集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 波浪に対する海底地盤の有効応力応答メカニズムの「空き缶モデル」による考察2019

    • 著者名/発表者名
      三浦均也,松田達也,藤井湧大,ARIF DANIEL BIN AZMI
    • 学会等名
      第31回中部地盤工学シンポジウム論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 透水性・移動性が異なる地盤上の矩形ブロックの波浪応答に関する造波水路実験2019

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也,髙柳林太郎,穴井啓太
    • 学会等名
      第66回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 表層を砕石置換した際の砂地盤における波浪応答に関する造波水路実験2019

    • 著者名/発表者名
      松田達也,三浦均也
    • 学会等名
      第66回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PIV ANALYSIS OF THE SANDY SOIL TRANSPORTATION INDUCED OCEAN WAVE ON WAVE FLUME EXPERIMENT2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Matsuda, Kinya Miura, Keita Anai and Rintaro Takayanagi
    • 学会等名
      9th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment (GEOMATE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SEDIMENT FLOW CHARACTERISTICS AROUND CYLINDRICAL STRUCTURE REGARDING SEABED EFFECTIVE STRESS RESPONSE2019

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN, Kinya MIURA, Tatsuya MATSUDA and Taiki MURAKAMI
    • 学会等名
      9th International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment (GEOMATE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anh Quang TRAN,三浦均也,松田達也,吉野貴仁2018

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN,三浦均也,松田達也,吉野貴仁
    • 学会等名
      第43回海洋開発シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 海底地盤における有効応力応答を考慮した掃流力による底質移動の定量的評価法2018

    • 著者名/発表者名
      三浦均也,松田達也,Anh Quang Tran,後藤志侑子,吉野貴仁
    • 学会等名
      第30回中部地盤工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Stress change in seabed induced by sea wave on wave flume experiment in 1g field2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Matsuda, Kinya Miura, Keita Anai, Yayoi Sawada and Rintaro Takayanagi
    • 学会等名
      9th International Conference on Scour and Erosion (ICSE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波浪により誘発される地盤浸透力と土砂移動に及ぼす地盤の密度の影響に関する造波水路実験2018

    • 著者名/発表者名
      穴井啓太,高柳林太郎,松田達也,三浦均也
    • 学会等名
      第65回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜板型有脚式構造物の安定性における波浪外力を受ける海底地盤支持力の重要性2018

    • 著者名/発表者名
      澤田弥生,松田達也,三浦均也
    • 学会等名
      第65回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 円柱構造物周辺における海底地盤の有効応力応答を考慮した底質移動解析2018

    • 著者名/発表者名
      三浦均也,松田達也,後藤志侑子
    • 学会等名
      第65回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Sediment flow characteristics on seabed subjected to stationary waves with diagonal incident wave loading near line structures2018

    • 著者名/発表者名
      Anh Quang TRAN, Kinya MIURA, Tatsuya MATSUDA and Takahito YOSHINO
    • 学会等名
      8th Int. Conf. on Geotechnique
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波浪場における斜板形状を有する有脚式構造物と支持地盤への外力特性に関する数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      澤田弥生
    • 学会等名
      平成29年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 波浪により誘発される地盤透水力が土砂移動に与える影響に関する造波水路実験2018

    • 著者名/発表者名
      高柳林太郎
    • 学会等名
      平成29年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有脚式構造物基礎への波浪外力特性と構造物周辺の底質移動に関する数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      安東一輝
    • 学会等名
      平成29年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 円柱構造物による反射・回折波による海底地盤における有効応力応答と底質移動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      後藤志侑子
    • 学会等名
      平成29年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 進行波および定常波を受ける海底地盤における有効応力応答と底質移動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉野貴仁
    • 学会等名
      平成29年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis for Sea Wave Loading on the Pile Foundation of Detached Structures by using CADMAS-SURF2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Matsuda
    • 学会等名
      IGNITE-AICCE’17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波浪場における有脚式構造物と支持地盤への波力載荷特性に関する数値波動水路を用いた検討2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也
    • 学会等名
      第42回海洋開発シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤材料の相似則を考慮した海底地盤内水圧変化に関する造波水路実験2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也
    • 学会等名
      第52回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] 波浪場における杭基礎構造物への作用外力特性の数値波動水路を用いた計算2017

    • 著者名/発表者名
      澤田弥生
    • 学会等名
      第52回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] 波動水路における二層海底地盤内の水圧変動の測定2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤隼可
    • 学会等名
      第52回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] 上層に礫層を有する砂質地盤の波浪場における水圧応答に関する造波水路実験2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也
    • 学会等名
      第29回中部地盤工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dean Numberを適用した移動床造波水路実験における地盤内水圧応答2017

    • 著者名/発表者名
      松田達也
    • 学会等名
      第64回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] PIVによる水平流れに起因した土粒子・土粒子群の微視的な流動挙動解析2017

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎
    • 学会等名
      第64回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 地盤力学研究室(三浦・松田・内藤研究室) - 豊橋技術科学大学

    • URL

      http://www.geomech.ace.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.geomech.ace.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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