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軟弱・改良地盤の耐震性能評価へ適用可能な繰返しプレッシャメータ試験法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H02237
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
研究機関東北大学

研究代表者

風間 基樹  東北大学, 工学研究科, 教授 (20261597)

研究分担者 大矢 陽介  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, 上席研究官 (30571202)
森 友宏  前橋工科大学, 工学部, 准教授 (40552394)
権 永哲  東北工業大学, 工学部, 准教授 (70805283)
加村 晃良  東北大学, 工学研究科, 准教授 (80761387)
河又 洋介  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震減災実験研究部門, 主任研究員 (90740994)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード液状化 / 地盤の動的性質 / 原位置調査 / 繰返し載荷試験 / 液状化判定 / ボーリング / 孔内水平載荷試験 / プレッシャメータ試験 / 繰返し / 試験装置開発 / SWS試験 / 基礎地盤の耐震性能 / プレッシャーメータ / 地盤の液状化判定 / 現場地盤調査 / 原位置試験 / プレッシャメータ / 繰返しせん断 / 耐震性能
研究開始時の研究の概要

地震国である我国では,社会インフラ整備事業において基礎地盤の耐震性評価は重要な技術課題である。旧来からの標準貫入試験やコーン貫入試験に代わって,原位置で乱れの影響の少ない,安価で,実務に適用できて省力化された地盤調査技術が求められている。本課題は、これを満たす試験法として,従来静的な地盤物性の推定にのみ使用されていたPressure Meter (PM) 試験を繰返し試験に拡張し,地震時の剛性低下や液状化の可能性のある軟弱地盤の判定や改良地盤の品質評価が可能な試験技術として確立することである。実際の試験システムのプロトタイプを開発し、実地盤での試験調査を行い、システムの実用化を目指している。

研究成果の概要

基礎地盤の耐震性調査を高度化するため、ボーリング孔を利用した孔内水平載荷試験法を繰返し載荷可能なシステムに拡張した。液状化の判定にも使えるよう繰返し載荷可能なハード・ソフトプロトタイプ試験機を作成した。開発した試験システムは、室内性能確認テストを経て、原位置実証試験を実施した。その結果、地盤の動力学特性を原位置で従来法よりも安価に精度よく調査することができる見通しをつけた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震国である我国では,社会インフラ整備事業において基礎地盤の耐震性評価は重要な技術課題である。特に、基礎地盤の耐液状化性能を評価する原位置試験法としては、全世界的に標準貫入試験やコーン貫入試験が使われている。しかし、これらの調査技術は、液状化の判定評価に対して精度が悪いため、これに代わる原位置調査技術が求められている。本課題の目的は、これを実現する試験法として,従来静的な地盤物性の推定にのみ使用されていたPressure Meter (PM) 試験を繰返し試験に拡張し,地震時の剛性低下や液状化の可能性のある軟弱地盤の判定や改良地盤の品質評価が可能な試験技術として確立することである。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] SWS試験におけるスクリューポイント周辺の圧力分布2022

    • 著者名/発表者名
      森友宏,土倉泰,関崇夫,加村晃良,風間基樹
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 17 号: 3 ページ: 451-466

    • DOI

      10.3208/jgs.17.451

    • ISSN
      1880-6341
    • 年月日
      2022-09-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An attempt to evaluate dynamic soil property for liquefaction assessment by cyclic loading pressuremeter test2022

    • 著者名/発表者名
      Azuno, K., Ishii, T., Kwon, Y., Kamura, A. and Kazama, M.
    • 雑誌名

      4th International Conference on Performance-based Design in Earthquake Geotechnical Engineering

      巻: 1 ページ: 1446-1453

    • DOI

      10.1007/978-3-031-11898-2_126

    • ISBN
      9783031118975, 9783031118982
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of liquefaction behavior of granular material under SH- and Love-wave strain conditions by 3D DEM2021

    • 著者名/発表者名
      Mingjin Jiang, Akiyoshi Kamura, Motoki Kazama
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 61 No.5 号: 5 ページ: 1235-1250

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2021.06.013

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of post-liquefaction volumetric strain of reconstituted samples based on soil compressibility2021

    • 著者名/発表者名
      Kim Jongkwan、Kazama Motoki、Kawai Tadashi
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 61 号: 6 ページ: 1555-1564

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2021.09.002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] SWS試験のスクリューポイント貫入による周辺地盤への圧 力伝達と体積圧縮2023

    • 著者名/発表者名
      赤岩拓実, 森友宏
    • 学会等名
      第50回土木学会関東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] 11)Simulation of granular soil liquefaction due to Rayleigh wave transformation by 3D Discrete Element Metho2021

    • 著者名/発表者名
      M. Jiang A. Kamura, M, Kazama
    • 学会等名
      17th World Conf. on Earthquake Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力制御型の繰返しプレッシャメータ試験による砂質土地盤の動的挙動計測の試み2021

    • 著者名/発表者名
      石井 辰実、加村 晃良、風間 基樹、東野 圭悟、河又 洋介、権 永哲、大矢 陽介、森 友宏
    • 学会等名
      第56回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低加重のSWS試験のトルク値を用いた造成盛土の締固め層厚の探索2021

    • 著者名/発表者名
      凌路寧,森友宏
    • 学会等名
      第48回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 圧力制御型の繰返しプレッシャメータ試験による砂質土地盤の動的挙動計測の試み2021

    • 著者名/発表者名
      石井辰実,加村晃良,風間基樹,東野圭悟,河又洋介,権 永哲,大矢陽介,森 友宏
    • 学会等名
      第56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・シンポジウム開催] 17th World Conference on Earthquake Engineering2021

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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