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統計的推定誤差と空間的ばらつきを考慮したセメント改良地盤の強度評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04351
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

並河 努  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50455151)

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
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードセメント改良地盤 / 強度 / 統計的不確実性 / 空間的ばらつき / ベイズ推論 / FEM解析 / ばらつき / 空間相関 / RFEM / セメント改良土 / MCMC法 / 統計パラメータ / 不確実性
研究成果の概要

本研究では、統計的推定誤差と空間的ばらつきを同時に考慮した条件で、セメント改良地盤の全体強度を評価できる手法を構築し、セメント改良地盤の品質管理におけるコアサンプルの数と全体強度評価精度の関係を明らかにした。セメント改良地盤よりコアサンプルされた供試体の強度の統計量の誤差を推定にはベイズ推論に基づくMCMC法を適用し、サンプルサイズに応じた強度の統計量を定量的に推定する手法を構築した。ベイズ推論に基づくMCMC法により評価されたセメント改良土の強度の統計量を用いて、強度のばらつきを有する実大セメント改良柱モデルを多数生成し、生成したモデルを用いたRFEM解析手法の構築を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

統計的不確実性と空間的ばらつきを同時に評価できるRFEM解析手法を構築した。本手法を用いて実大セメント改良柱の一軸圧縮強さを評価することにより、サンプルサイズである供試体数と、供試体強度から推定されるセメント改良柱の全体強度の関係が明らかになる。これまで、強度確認におけるサンプルサイズの決定に対し合理的な判断が難しかったが、本研究で得られた成果より、セメント改良地盤工法の品質検査過程における事後検査でのコア供試体数と検査精度の関係が明確になり、供試体数に応じた強度確認が合理的に可能となった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Influence of statistical sample size on evaluation of overall strength of cement-treated soil column2022

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Namikawa
    • 雑誌名

      Canadian Geotechnical Journal

      巻: 59 号: 1 ページ: 74-86

    • DOI

      10.1139/cgj-2020-0640

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic analysis of overall strength of a cement-treated soil column considering statistical uncertainty and spatial variability2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Namikawa
    • 雑誌名

      International journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics

      巻: 45 号: 6 ページ: 794-814

    • DOI

      10.1002/nag.3182

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite Element Analysis for Deep Mixing Column Considering Statistical Uncertainty2021

    • 著者名/発表者名
      T. Namikawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Civil Engineering

      巻: 125 ページ: 968-975

    • DOI

      10.1007/978-3-030-64514-4_106

    • ISBN
      9783030645137, 9783030645144
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of statistical uncertainty of cement-treated soil strength using Bayesian approach2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Namikawa
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 59 号: 5 ページ: 1228-1240

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2019.04.010

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] セメント改良体強度評価における統計的不確実性2018

    • 著者名/発表者名
      並河 努
    • 雑誌名

      第13回地盤改良シンポジウム論文集

      巻: 1 ページ: 185-190

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Statistical uncertainty on assessment of spatial liquefaction resistance2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Namikawa
    • 学会等名
      7th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Markov chain Monte Carlo method to estimate statistical parameters of cement-treated soil strength2019

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Namikawa
    • 学会等名
      International Conference on Case Histories & Soil Properties
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 統計的不確実性と空間的ばらつきを考慮したセメント改良柱強度の評価2019

    • 著者名/発表者名
      並河 努
    • 学会等名
      第54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

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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