| 研究課題/領域番号 |
19H00780
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 横浜国立大学 |
|---|
研究代表者 |
菊本 統 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 教授 (90508342)
|
|---|
| 研究分担者 |
肥後 陽介 京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
松村 聡 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (20748305)
海野 寿康 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 准教授 (50570412)
京川 裕之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (60799865)
橋本 涼太 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (60805349)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2020年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2019年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
|
|---|
| キーワード | 土構造物 / 応答曲面 / 浸水破壊 / X線撮影 / 風化・劣化 / 築造過程 / 脆弱岩破砕土 / 締固め曲線 / 膨潤性粘土鉱物 / 時間依存挙動 / 風化現象 / 強度低下 / 構成則 / 締固め土 / 風化 / 侵食 / 盛土 / 間隙率 / 含水比 / Lambert-Beerの法則 / 最適含水比 / 締固めエネルギー / 構成関係 / 締固め / 劣化 / 多孔質体 / 膨潤 / 浸水崩壊 / 配位数 / 劣化現象 / 長期供用 / X線CT / 不飽和土 / 不均質性 / 脆弱岩 / 引張破壊 / マルチスケール解析 / 泥岩 / スメクタイト |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
長期供用盛土では，盛土材の風化に起因した変状や耐震性能の低下が問題になっており，古い盛土の維持・管理を合理化するためには，①締固め品質，②盛土材の風化・劣化，③地震外力条件を考慮して盛土の耐震性能を正確に評価する方法が必要である。
本研究では，マルチスケールの実験と解析により盛土材料の風化現象を解明・記述し，これまでの成果と統合することで「築造過程から，供用時の風化を経て，地震による変形・破壊まで，盛土の一生を解く」統合的システムを実現する。手法は実験との比較により検証するとともに，東名高速の長期供用盛土を対象として築造・供用・地震時応答を解析し，対策すべき盛土の特徴を明示する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、高速道路や鉄道などの長期供用を経た土構造物のメンテナンス課題に対応するため、盛土の築造過程から浸水・応力変化による変形・破壊、さらには長期的な風化・劣化までを解析する土の構成モデルの開発を目指した。締固め現象を適切に取り扱うために不飽和土の構成則を定式化し、等方・異方応力下での浸水挙動や諸々の応答を一貫して再現することを試みた。研究成果として、盛土の変形・破壊挙動を再現できる技術の開発や長期供用時の風化・劣化現象のメカニズムに関する洞察が得られた。一連の研究により、土構造物の安全性評価やメンテナンス計画の改善に寄与することが期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得た成果は、高速道路や鉄道などの重要なインフラストラクチャーの土構造物の維持管理の合理化に寄与します。土構造物の変形や破壊、長期的な風化を予測するために開発した土のモデルは、安全性評価やメンテナンス計画の改善に役立てることができる。また、土のモデルを組み込んだ初期値・境界値問題の解析技術を用いれば、土構造物の耐久性と持続可能性の向上にも寄与し、効率的な交通システムの確保や構造的な故障のリスク軽減に寄与できる。重要なインフラの安全性、信頼性、長寿命化を促進する。
|
