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道路網のレジリエンス・マネジメントに資する土構造物の維持管理技術の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 20H02247
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
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

宮田 喜壽  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (20532790)

研究分担者 篠田 昌弘  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (30462930)
野々山 栄人  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00624842)
宮本 慎太郎  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (60782711)
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
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード土構造物 / 維持管理 / レジリエンス / 予防保全 / 組合せ作用
研究開始時の研究の概要

現在の社会基盤整備において,強靭性の確保とインフラの老朽化への対応が課題になっていることから,道路網,そしてその大部分を構成する土構造物を対象にレジリエンス・マネジメントに資する維持管理技術の高度化について検討する.まず,交通・降雨の組合せ作用条件における盛土,重力式擁壁,補強土壁の性能劣化過程を模型実験で明らかにし,次に,所定の段階で排水パイプ・補強鉄筋を土構造物に打設する予防保全技術の妥当性について検討する.その結果をもとに予防保全の効果を考慮できる土構造物の性能評価法を構築する.以上の成果より,道路網のレジリエンスを強化するためのマネジメント法を提案する.

研究成果の概要

本研究は,道路網のレジリエンス・マネジメントに資する土構造物を対象にした維持管理技術の高度化を目的とし,1) 土構造物の性能劣化過程の解明,2) 土構造物の予防保全技術の開発,3) 浸透作用および予防保全効果を考慮した土構造物の性能評価の構築,の3つを研究した.
1) では,盛土材および地盤補強材の劣化や長期材料特性を明らかにした.2) では,既存技術の検証実験を行うとともに,サウンディング機能を有する新たな予防保全技術を構想し,その妥当性を検証した.3) では,浸透作用・予防保全効果の影響を考慮した極限つり合いモデルおよび有限要素法の構築を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在,頻発する自然災害を経て,国土強靭化が国の施策として進められているが,その概念に基づく構造物の設計・維持管理法は十分に確立されていない.一方,我が国においては老朽化しつつあるインフラが数多く存在する.予防保全を合理的に進めていく必要があるが,その具体的な方法には大きな課題が残されている.
国土強靭化を進める上で,道路網の大部分を占める土構造物のレジリエンス・マネジメントを適用する意義は大きい.本研究によって得られた土構造物の性能劣化およびそれに対する予防保全技術の成果は,頻発する自然災害への対応および老朽化しつつあるインフラ問題の解決に貢献する.

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

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 広範な水頭差条件における不織布系ジオテキスタイルの垂直方向透水性能の試験と評価法2022

    • 著者名/発表者名
      宮田 喜壽, 宮本 慎太郎
    • 雑誌名

      ジオシンセティックス論文集

      巻: 37 号: 0 ページ: 99-104

    • DOI

      10.5030/jcigsjournal.37.99

    • ISSN
      1344-6193, 1883-146X
    • 年月日
      2022-10-11
    • 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] 地盤模型実験におけるPIVを用いた変位場計測法に関する基礎的検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮本慎太郎, 宮田喜壽
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 78 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2208/jscejam.78.1_1

    • ISSN
      2185-4661
    • 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] ジオグリッドの土中促進クリープ試験に関する基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      宮本慎太郎, 宮田喜壽, Richard Bathurst
    • 雑誌名

      ジオシンセティックス論文集

      巻: 36 ページ: 67-72

    • 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
  • [雑誌論文] 長時間加振条件における補強土壁-基礎地盤系の動的相互作用2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希, 篠田昌弘, 宮田喜壽
    • 雑誌名

      ジオシンセティックス論文集

      巻: 36 ページ: 9-16

    • 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] Reliability-based design and analysis for internal limit states of steel grid-reinforced mechanically stabilized earth walls2021

    • 著者名/発表者名
      Bathurst,R.J., Bozorgzadeh,N., Miyata,Y. and Allen,T.M.
    • 雑誌名

      Canadian Geotechnical Journal

      巻: 58 号: 5 ページ: 695-710

    • DOI

      10.1139/cgj-2019-0820

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SPH法による補強土壁の変形・損傷・破壊解析法2021

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽, Bathurst,R.J
    • 雑誌名

      土木学会論文集A2(応用力学)

      巻: 77 号: 1 ページ: 35-45

    • DOI

      10.2208/jscejam.77.1_35

    • NAID

      130008000756

    • ISSN
      2185-4661
    • 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
  • [雑誌論文] 地盤構造物の設計・施工・維持管理における不確実性への対応2021

    • 著者名/発表者名
      宮田喜壽
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 69 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 道路土工構造物の点検と防災, 7.擁壁および補強土壁の点検に関する国内外の動向2020

    • 著者名/発表者名
      宮田喜壽
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 68巻, 9号 ページ: 42-50

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 盛土用排水パイプへのサウンディング機能付与に関する基礎的検討2023

    • 著者名/発表者名
      北島 壮人, 宮本 慎太郎, 宮田 喜壽
    • 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] 攪拌混合系改良土の内部構造可視化実験2023

    • 著者名/発表者名
      Suphanatkriangkrai, P., 宮本 慎太郎, 宮田 喜壽
    • 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] 補強土壁の集中豪雨による崩壊事例と検証解析2023

    • 著者名/発表者名
      安倍 京之介, 篠田 昌弘, 久保 哲也, 辻 慎一郎
    • 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] 広範な動水勾配条件における浸透力計測実験2022

    • 著者名/発表者名
      宮田 喜壽, 宮本 慎太郎
    • 学会等名
      第57回地盤工学研究発表会講演集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 浸透作用に対する盛土の1g模型実験2022

    • 著者名/発表者名
      宮田 喜壽, 宮本 慎太郎
    • 学会等名
      第77回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Physical modeling of embankments reinforced with geotextile bags and horizontal drainage pipes2022

    • 著者名/発表者名
      Miyata,Y. and Miyamoto,S.
    • 学会等名
      Proc. of 7th Asian Regional Conference on Geosynthetics (GeoAsia7)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of accelerated creep test apparatus subject to soil confinement for geosynthetics2022

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto,S. and Miyata,Y.
    • 学会等名
      Proc. of 7th Asian Regional Conference on Geosynthetics (GeoAsia7)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of physical modeling system for progress failure of embankment slopes under hydraulic action2022

    • 著者名/発表者名
      Miyata,Y. and Miyamoto,S.
    • 学会等名
      Proc. of 3rd International Symposium on Risk Assessment and Sustainable Stability Design of Slopes
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 浸透作用による盛土構造物の変状メカニズムと予防保全に関する模型実験2022

    • 著者名/発表者名
      重家一斗, 宮本慎太郎, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 広範な浸透条件におけるジオテキスタイルの透水性能に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木綾真, 宮本慎太郎, 多田毅, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Visualization and computation analysis of granular flow caused by embedded rigid body motion2021

    • 著者名/発表者名
      Nonoyama,H., Miyata,Y.
    • 学会等名
      Proc. of 25th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実大ジオグリッド補強土壁載荷実験のSPH 法による数値解析2021

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽, Bathurst,R.J.
    • 学会等名
      土木学会 第24回応用力学シンポジウム講演概要集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 広範な動水勾配条件における浸透作用メカニズム解明に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      竹下康輔, 宮本慎太郎, 宮田喜壽
    • 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] 浸透作用が締固め土の力学特性に及ぼす影響に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      岡山卓司, 宮本慎太郎, 宮田喜壽
    • 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] Developments in analysis and design of PET strap MSE walls2020

    • 著者名/発表者名
      Bathurst,R.J., Miyata,Y. and Allen,T.M.
    • 学会等名
      4th Pan American Conference on Geosynthetics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 室内・現場データとPWRC設計モデルを用いた多数アンカー式補強土壁の信頼性解析2020

    • 著者名/発表者名
      小浪 岳治, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第62回地盤工学シンポジウムプログラム
    • 関連する報告書
      2020 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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