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火山灰質土の何が地盤災害を引き起こすのか~火山地域の災害脆弱性の克服

研究課題

研究課題/領域番号 18H01529
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関宇都宮大学

研究代表者

海野 寿康  宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 准教授 (50570412)

研究分担者 松丸 貴樹  公益財団法人鉄道総合技術研究所, 構造物技術研究部, 主任研究員 (00425927)
風間 基樹  東北大学, 工学研究科, 教授 (20261597)
清原 雄康  八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20369911)
菊本 統  横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (90508342)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード火山灰質土 / 粒子破砕 / 不飽和 / 液状化 / 流動性崩壊 / 非塑性細粒分 / 軽石 / 模型実験 / 繰返しせん断試験 / 降雨実験 / 振動台実験 / 火山灰質粗粒土 / 不飽和土 / 中空ねじり試験 / 三軸試験 / 土砂災害 / 火山灰土 / 特殊土 / 破砕性土 / 斜面災害 / 地震 / 豪雨
研究成果の概要

本研究は,特殊土に分類される火山灰質土の地震,豪雨時における災害脆弱性について,土質力学的アプローチの下に,火山灰質粗粒土が持つ特異な性質が地盤災害(液状化,流動性崩壊,斜面崩壊等)のメカニズムにどう影響を及ぼすか,要素せん断試験,模型盛土実験,数値モデルの開発等を通して把握を試みた.
特に本研究で着目した火山灰質細粒土は,大きく粒子破砕挙動と高い保水性の特性を有しており,この特性が災害時の土の挙動にどう影響を及ぼすかの検討を行った.その結果,前述の土質特性が火山灰質粗粒土における自然災害時の各種地盤災害の被害を助長させる効果を有することを実験あるいは解析的に把握した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来,定性的に捉えられてきた火山灰質土の災害被災時の被害拡大について,本研究では,要素せん断試験や模型実験,数値モデルの開発を通し土質力学的見地から,火山灰質土のその特異な静的,動的力学挙動の把握と災害時の因果関係について報告している.
これらは自然災害時における火山灰質土地盤の被災予測や対策工法の決定に有益な情報を与えるものである.なお,本研究中に2018年北海道胆振東部地震(2018)や令和元年東日本台風(2019年)にて北海道,関東の火山灰質土分布地域が被災した.研究代表者,分担者はこれら災害の学術調査団に参加し本研究によって得られた知見を被災メカニズム把握に活用した.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Lampung University(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Auckland(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 2018年北海道胆振東部地震で被害を受けた火山灰質土の不飽和液状化試験の数値解析2021

    • 著者名/発表者名
      松丸貴樹, 海野寿康, 緑川雄介
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 77-4

    • NAID

      130008067186

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2018年北海道胆振東部地震で被害を受けた火山灰質土の物理特性および力学特性2020

    • 著者名/発表者名
      MIDORIKAWA Yusuke、UNNO Toshiyasu、KAMURA Akiyoshi、SENTO Noriaki、KAZAMA Motoki
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)

      巻: 76 号: 4 ページ: I_741-I_754

    • DOI

      10.2208/jscejseee.76.4_I_741

    • NAID

      130007897898

    • ISSN
      2185-4653
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2018年北海道胆振東部地震で被害を受けた火山灰質土の物理特性および力学特性2020

    • 著者名/発表者名
      緑川雄介,海野寿康,加村晃良,仙頭紀明,風間基樹
    • 雑誌名

      土木学会論文集A1(構造・地震工学)地震工学論文集

      巻: 76(4)

    • NAID

      130007897898

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三軸繰返し荷重作用時の砂や各種改良しらす土の挙動と基準化累積損失エネルギーによる評価2020

    • 著者名/発表者名
      清原雄康
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 15(1) ページ: 15-24

    • NAID

      130007823102

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclic shear deformation behavior of unsaturated soil with varying pore air and water state2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyasu Unno, Yusuke Midorikawa・Afifah, Yasmin Binti Zakaria
    • 雑誌名

      7th lnternational Conference on Earthquake Geotechnical Engineering (VII ICEGE)

      巻: 1 ページ: 5410-5418

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation on liquefaction of unsaturated compacted soils - effect of compaction degree -2019

    • 著者名/発表者名
      Srinil, C., Kikumoto, M. and Komolvilas, V.
    • 雑誌名

      7th lnternational Conference on Earthquake Geotechnical Engineering (VII ICEGE)

      巻: 1 ページ: 5095-5103

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 水分状態を変化させた不飽和土の繰返しせん断変形特性2019

    • 著者名/発表者名
      海野寿康, 緑川雄介
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 19(5) ページ: 170-183

    • NAID

      130007719053

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低塑性細粒土の繰返しせん断履歴による体積圧縮挙動2019

    • 著者名/発表者名
      柳田匡慶, 海野寿康
    • 雑誌名

      日本地震工学会論文集

      巻: 19(5) ページ: 21-33

    • NAID

      130007719116

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 基準化累積損失エネルギーによる砂や各種しらす土の繰返し挙動評価2019

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康
    • 雑誌名

      エネルギーに基づく液状化予測手法に関するシンポジウム委員会活動報告書及びシンポジウム論文集

      巻: - ページ: 359-365

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] ベントナイト15%混合八戸しらす土のせん断強度特性2019

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康, 三浦亮太
    • 雑誌名

      平成30年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 繰返しせん断に伴う火山灰質砂の粒子破砕に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      齋藤日向子, 海野寿康,吉直卓也
    • 雑誌名

      第46回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 2018年北海道胆振東部地震で被害を受けた斜面に分布する火山灰質土の非排水せん断特性2019

    • 著者名/発表者名
      橋本拓海,加村晃良,株木宏明,風間基樹
    • 雑誌名

      平成30年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 低飽和度下における二戸しらすの繰返し挙動に及ぼす飽和度の影響2019

    • 著者名/発表者名
      粒来 真優子, 清原 雄康
    • 雑誌名

      平成30年度土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 水分状態を変化させた不飽和土の繰返しせん断変形特性2018

    • 著者名/発表者名
      海野寿康, 緑川雄介
    • 雑誌名

      第15回日本地震工学シンポジウム講演論文集

      巻: - ページ: 2309-2318

    • NAID

      130007719053

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 2016年熊本地震で被害を受けた宅地地盤における火山灰質粘性土の地震時せん断挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      泉谷聡志,加村晃良,金鍾官,佐藤真吾,風間基樹
    • 雑誌名

      第15回日本地震工学シンポジウム講演論文集

      巻: - ページ: 2536-2545

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 低塑性細粒土の繰返しせん断履歴による体積圧縮挙動2018

    • 著者名/発表者名
      柳田匡慶, 海野寿康
    • 雑誌名

      第15 回日本地震工学シンポジウム講演論文集

      巻: - ページ: 2801-2810

    • NAID

      130007719116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 飽和田子しらすの単調および繰返しせん断挙動と浸透型薬液による改良効果2018

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康
    • 雑誌名

      第61回地盤工学シンポジウム発表論文集

      巻: - ページ: 9-14

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不飽和硅砂7号の非排気繰返しせん断挙動と累積損失エネルギー2018

    • 著者名/発表者名
      清原雄康,風間基樹
    • 雑誌名

      第53回地盤工学研究発表会平成30年度発表講演集

      巻: - ページ: 731-732

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 飽和状態で同一挙動を示す不飽和土の三軸試験の数値シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      松丸貴樹 , 海野寿康 , 緑川雄介
    • 学会等名
      土木学会第23回応用力学シンポジウム講演概要集
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of liquefaction/mudflow resistance of improved volcanic sandy ash soils focusing on dissipated energy2020

    • 著者名/発表者名
      Y. KIYOHARA, M. KAZAMA
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th World Conference on Earthquake Engineering, 17WCEE, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 一軸圧縮試験によるしらす土粒子の圧縮強度と体積弾性係数の評価2020

    • 著者名/発表者名
      清原雄康,赤坂綾斗
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水分特性曲線を利用した野外盛土の間隙径推測と劣化度評価2019

    • 著者名/発表者名
      端本蓮,清原雄康
    • 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] 被災地で採取した火山灰質土の物理特性及び力学特性の把握2019

    • 著者名/発表者名
      緑川雄介,海野寿康,吉直卓也,加村晃良,風間基樹,仙頭紀明
    • 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] 降雨時・地震時における地盤の挙動と防災2018

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康
    • 学会等名
      1968年十勝沖地震50周年シンポジウム-過去を見つめこれからを考える-
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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