| 研究課題/領域番号 |
19K04607
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 秋田工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山添 誠隆 秋田工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60760238)
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| 研究分担者 |
西村 聡 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70470127)
荻野 俊寛 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80312693)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 泥炭 / プレロード工法 / 長期沈下 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
関東以北に広範囲に分布する泥炭地盤はきわめて軟弱で、この地盤上に構造物を建設すると、構造物建設後も長期に渡り沈下が発生する。この長期沈下を低減する代表的な工法にプレロード工法がある。近年、この工法と安定補強の新工法の併用で、さらなる効果の発揮が期待されている。しかし、荷重撤去後に再び生じる長期沈下は経験的な方法で予測を行っているのが現状で、種々の施工法には対応していない。本研究では、従前とは異なる施工条件や荷重規模にも対応できる汎用性の高い沈下予測ツールを開発し、建設中から荷重撤去後の再沈下までを一貫して定量的に予測できる方法の確立と、より効果的で経済的な設計法の提示を試みる。
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| 研究成果の概要 |
軟弱地盤の主要な対策工であるプレロード工法で改良された泥炭地盤の、施工中から除荷後の圧密挙動を予測できる汎用解析ツールを新たに開発することを目的に、系統的な室内試験を実施し、その結果をisotach則により解釈、Critical state理論によってモデル化するとともに有限要素法プログラムに実装した。開発した汎用解析ツールによって室内試験をシミュレーションし、計測値との比較から解析手法の信頼性を確認した。また、真空圧密工法で改良された泥炭地盤についても解析を実施し、原位置挙動を良好に予測できることを明らかにした。加えて、パラメトリックスタディを通じて改良効果の最適化に関する設計例を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
事前に圧密促進を図るプレロード工法はコストが安価で、関東以北に広範囲に分布する超軟弱土の泥炭地盤においても一般的に用いられるが、供用中の長期沈下によって上部構造物に機能損傷が生じる可能性がある。本研究は供用中の地盤変状を力学理論に基づき予測する新たな汎用解析ツールを開発したものである。従前、長期沈下は過去の計測結果から経験的な方法により予測がなされていたが、開発したツールでは不均一性の考慮など解析条件に関する自由度が高く、また複数の工法との組み合わせにより多様化が進むプレロード工法に対しても導入が容易である。また、改良仕様の最適化への寄与が期待される。
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