| 研究課題/領域番号 |
20K04694
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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 | 香川高等専門学校 |
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研究代表者 |
荒牧 憲隆 香川高等専門学校, 建設環境工学科, 教授 (00299661)
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| 研究分担者 |
向谷 光彦 香川高等専門学校, 創造工学専攻, 教授 (10311094)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 土構造物補強技術 / 人工地盤材料 / 液状化 / 耐震性 / 耐浸食性 / 短繊維 / 力学特性 / 風化 / 老朽化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ため池堤体などの土構造物において耐震および豪雨対策の総合的な強化が進められている。特に，簡便で効率的な補強技術，経済的かつ迅速な耐災補強工法の開発の検討が重要な課題となっている。一方，地域によっては土構造物に力学的に不安定な土質材料が用いられることもあり，ため池堤体など歴史的に古くから供用されている土構造物では，材料の劣化に伴う老朽化が問題となっている。本研究は，材料と構造の両面からアプローチし，脆弱な土質材料を用いて高靱性を有する人工地盤材料を開発，これを用いて堤体盛土の表面部の部分的改良をすることによって，全体系の耐震性と耐浸食性を向上させる土構造物補強技術を確立することを目的としている。
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| 研究実績の概要 |
ため池堤体などの土構造物において耐震および豪雨対策の総合的な強化が進められている。一方，地域によっては土構造物に力学的に不安定な土質材料が用いられることもあり，ため池堤体など歴史的に古くから供用されている土構造物では，材料の劣化に伴う老朽化が問題となっている。本研究は，材料と構造の両面からアプローチし，脆弱な土質材料を用いて高靱性を有する人工地盤材料を開発，これを用いて堤体盛土の表面部の部分的改良をすることによって，全体系の耐震性と耐浸食性を向上させる土構造物補強技術を確立することを目的としている。
令和5年度の研究計画において，①土構造物の老朽化を想定し，風化や締固め度の影響を考慮した土質材料の動的特性，②廃棄物を有効利用した高靱性を有する人工地盤材料の開発，③土構造物の越流試験から繊維補強堤体の耐浸食性について検討した。
令和5年度を含む研究期間全体での得られた知見において，液状化試験の結果より，締固め度が高くなると液状化強度が大きくなる。しかし，風化度の影響は，締固め度の高いものほど，液状化強度の低下割合は増す。また，液状化後の単調載荷試験結果において，大幅な静的せん断抵抗の低下を示し，特に，締固め度90%では，液状化後の地盤について風化の進行に伴う，安定性の低下が生じることが示唆された。次に，人工的に風化させたまさ土で構成される模型盛土を用いた振動台実験の結果より，風化が進行することで，まさ土で構成される模型盛土の耐震性が低下するということが実験的に明らかとなった。最後に，廃棄物で補強した堤体盛土の越流実験において，流量に関係なく無補強のケースと比較して，古紙，廃ビニール補強土ともに土の流出を抑える補強効果が得られた。また，補強域を土構造物のみならず基礎地盤にも拡大することで，破堤領域を抑制し，破堤に到る時間を遅延させる傾向が認められた。
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