| 研究課題/領域番号 |
20K04687
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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 | 中央大学 |
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研究代表者 |
西岡 英俊 中央大学, 理工学部, 教授 (50450747)
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| 研究分担者 |
山栗 祐樹 金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (30972062)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 洗掘 / 河川橋梁 / 直接基礎 / 豪雨災害対策 / 再供用可否診断 / 残存支持力 / 極限支持力 / アルミ棒積層体 / 模型実験 / 剛塑性有限要素法 / 局所洗堀 / 内部侵食 / 地盤ばね定数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昨今の豪雨・台風災害の激甚化に伴い，河川を渡る鉄道橋や道路橋の基礎（地上部分の重さを地盤に伝える部位）が洗堀（洪水によって河底の土砂が流出する現象）によって被害を受ける事例が増加している。洪水発生後に速やかに橋の利用を再開するためには，洗堀被害を受けた橋の基礎の残された抵抗力（残存支持力）がどのようなメカニズムで発現するかを解明することが求められる。本研究では，基礎周辺の地盤の状況をアルミ棒で模擬した模型実験を体系的に行うことで，このメカニズムを明らかとする。この成果は，橋の利用再開可否を早期に判断する技術基準策定に活用できるなど，交通物流網のレジリエンス向上に大きく貢献するものである。
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| 研究成果の概要 |
昨今の豪雨・台風災害の激甚化に伴い，河川を渡る鉄道橋や道路橋の基礎（地上部分の重さを地盤に伝える部位）の周辺土砂が流出する洗堀現象が生じ，沈下や傾斜によって橋が利用できなくなるといった被害を生じる事例が増加している。このような被害が発生した後に速やかに橋の利用を再開するためには，洗堀被害を受けた基礎に残された抵抗力（残存支持力）がどのようなメカニズムで発現するかを解明することが求められる。本研究では，基礎周辺の地盤の状況をアルミ棒で模擬し，洗掘状態を人為的に再現した模型実験を体系的に行うとともに，剛塑性有限要素解析によりその再現解析を行い，この基礎的なメカニズムを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
河川橋梁の洗掘現象自体は，以前より広く認識されているが，国内外での既往研究は，「どこまで洗堀されるか」という水理学的なアプローチであった。本研究では，従来は着目されていなかった被災直後の残存支持力について地盤工学な検討を行った。本成果は，端的に言えば，洪水後に橋梁が倒壊していない限り，発生した残留変位および残留傾斜分を桁のジャッキアップ等で補修することで早期に再供用できる可能性が高いことを実験的・解析的に示したものである。この成果は，橋の利用再開可否を早期に判断する技術基準策定に活用できるなど，交通物流網のレジリエンス向上に大きく貢献するものである。
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