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間隙構造に着目した盛土の健全性評価手法と強靱化対策工の提案

研究課題

研究課題/領域番号 18K04356
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
研究機関八戸工業高等専門学校

研究代表者

清原 雄康  八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (20369911)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード盛土 / 降雨 / 不飽和浸透 / しらす / 不飽和土 / 水分特性曲線 / 有限要素解析 / せん断 / 繰返し挙動 / 摩耗性 / 不飽和透水係数 / ベントナイト / 透水 / せん断試験 / 繰返し載荷 / 摩耗 / 粒子破砕 / 泥流状崩壊 / 火山灰質土 / 液状化 / 三軸試験 / 細粒分含有率 / 損傷評価 / 間隙構造 / 修復
研究成果の概要

18年が経過した野外盛土の降雨後の水分移動特性の変化を再調査し,施工当時との挙動比較,内部侵食との関連性の考察を行った。盛土表層付近では細粒分が顕著に減少,間隙比が増加し,内部でも植物根の侵入が生じていた.繰返し荷重作用時のしらす土粒子単体の圧縮性,摩耗を定量的に把握した.土水連成解析にて,その圧縮性,摩耗性を考慮した解析を行った.さらに,しらす土の構成則について,別途陽解法によるプログラムを作成し,土構造を反映する移動硬化則の背応力の応力比依存性について実測結果と比較検証した.ベントナイトによる細粒分補充効果について透水性の低下には寄与するものの,強度向上効果は得られなかった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

施工後長期間経過した盛土の降雨時浸透挙動の変化を18年という長期間にわたって計測し,その間の植生変化が保水性,水分特性に及ぼす影響,表層付近での細粒分の流失,間隙比の増加を明らかにした,これは降雨時の浸透挙動,浸潤線の上昇の予測精度を上げることに寄与し,豪雨時の土砂災害ハザードマップ作成の際にも有用な情報源となる.表層付近の空隙を密実化するためのベントナイト粒子の補填実験を室内で行ったところ,透水性の低下回復は顕著であった.また,混入による最大強度が増加したが,せん断定数向上までは期待できなかった.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 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

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 硬化を伴う一次元弾塑性バイリニアモデルを用いた非線形計算手法の確認とコンピュータプログラムへの実装2021

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康
    • 雑誌名

      八戸工業高等専門学校紀要

      巻: 55 号: 0 ページ: 77-83

    • DOI

      10.24704/hnctech.55.0_77

    • NAID

      130008036109

    • ISSN
      0385-4124, 2433-2003
    • 年月日
      2021-02-19
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [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 号: 1 ページ: 15-24

    • DOI

      10.3208/jgs.15.15

    • NAID

      130007823102

    • ISSN
      1880-6341
    • 年月日
      2020-03-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th World Conference on Earthquake Engineering, 17WCEE Sendai, Japan - September 13th to 18th, 4e-0002

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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論文集

      巻: - ページ: 359-365

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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: 289-292

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 降雨時しらす盛土表層部における雨水の表面流下と浸透挙動2022

    • 著者名/発表者名
      清原雄康
    • 学会等名
      第57回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 施工後長期間経過した八戸しらす野外盛土の降雨時浸透特性2022

    • 著者名/発表者名
      張間 遍・清原雄康
    • 学会等名
      令和3年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中空ねじり試験機を用いた低拘束圧下での飽和硅砂7号の繰返し変形特性2022

    • 著者名/発表者名
      平川巧都・清原雄康
    • 学会等名
      令和3年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 移動硬化則を用いた弾塑性構成モデルの構築と三軸繰返し挙動の再現解析2022

    • 著者名/発表者名
      田中茉優・清原雄康
    • 学会等名
      令和3年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] しらす土におけるベントナイトミルク浸透挙動とフィルタリング効果2022

    • 著者名/発表者名
      清原雄康,中山美優,宮内亘紀
    • 学会等名
      令和3年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型繰返し一面せん断試験装置を用いたしらす土粒子摩耗量の評価2021

    • 著者名/発表者名
      清原雄康, 長内 涼花
    • 学会等名
      第56回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of liquefaction/mudflow resistance of improved volcanic sandy ash soils focusing on dissipated energy2021

    • 著者名/発表者名
      Y. KIYOHARA, M. KAZAMA
    • 学会等名
      17WCEE Sendai
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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 実施状況報告書
  • [学会発表] 施工後14年経過した八戸しらす盛土の降雨時浸透挙動2019

    • 著者名/発表者名
      清原雄康,端本蓮,木村匡伯
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ベントナイト15%混合八戸しらす土のせん断強度特性2018

    • 著者名/発表者名
      清原 雄康
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会(平成30年度)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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2018

    • 著者名/発表者名
      粒来 真優子
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会(平成30年度)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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
    • 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] 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] research map 清原雄康

    • URL

      https://researchmap.jp/read0205010/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 三軸圧縮試験方法及び三軸圧縮試験装置2018

    • 発明者名
      清原 雄康
    • 権利者名
      清原 雄康
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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