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振動エネルギーを指標とした斜面災害リスク評価と可視化

研究課題

研究課題/領域番号 20K05057
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
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

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)

研究分担者 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)
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)
吉田 郁政  東京都市大学, 理工学部, 教授 (60409373)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード斜面 / ハザード評価 / フラジリティ評価 / リスク評価 / 地震 / 地震時残留変位量 / 振動台実験 / 災害リスク / 災害リスクマップ / 振動エネルギー / リスク / 可視化 / エネルギー
研究開始時の研究の概要

本研究では、地震による振動エネルギーの発生頻度と発生規模を考慮した斜面災害リスク評価法の提案と斜面災害リスクマップによる可視化を目的として、1.振動エネルギーに応じた地盤材料の変形強度特性の把握(要素実験)、2.斜面崩壊のメカニズムの解明と斜面のエネルギーモデルの構築(振動台実験+数値解析)、3.振動エネルギー発生頻度を考慮した斜面の損傷頻度評価(確率論的リスク評価)を実施する。本研究では、「地震時斜面崩壊の発生と崩壊量を表現できるエネルギーモデルは何か?」「様々な地震作用下において、強度定数のばらつきの大きい自然斜面の災害リスクはどの程度か?」との二つの問いを明らかにする。

研究成果の概要

本研究では地震による振動エネルギーに着目して、地震の発生頻度と発生規模を考慮した盛土斜面災害リスク評価法の提案と盛土斜面災害リスクマップによる可視化を目的とする。盛土斜面災害リスク評価法を提案するため、①振動エネルギーに応じた地盤材料の変形強度特性を把握した。次に、②現実に即した斜面模型を用いて、振動エネルギーを考慮した長時間加振実験を実施して、斜面崩壊メカニズムの検討を実施した。さらに、加振実験結果より、斜面の地震時変位量算定モデルを構築した。最後に、③地震の発生頻度と発生規模を考慮した盛土斜面の損傷頻度評価を確率論的手法により実施して、盛土斜面災害リスクマップを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、地震の発生頻度と発生規模を考慮した斜面災害リスク評価法の提案と斜面災害リスクマップによる可視化を目的とする。斜面の損傷頻度評価を実施する際には、地震のハザード評価、斜面のフラジリティ評価、両者を掛け合わせた損傷頻度評価を実施する必要がある。本研究の最終成果物は地震の発生頻度や斜面の崩壊量を考慮した斜面災害リスクマップであり、この斜面災害リスクマップを可視化することで、容易に斜面災害リスクを把握することが可能であり、斜面災害リスク低減に大きく貢献できる。本研究では、地方自治体で示されている斜面傾斜による土砂災害ハザードマップではなく、地震時の斜面災害リスクに着目した点に特徴がある。

報告書

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

    (19件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 鉄道盛土の地震時被災確率と全国被災確率マップ2022

    • 著者名/発表者名
      篠田昌弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 78 号: 4 ページ: 287-305

    • DOI

      10.2208/jscejge.78.4_287

    • ISSN
      2185-6516
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic probabilistic risk estimation of Japanese railway embankments and risk-based design strength of soil and reinforcement2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shinoda, Ikumasa Yoshida, Kenji Watanabe, Susumu Nakajima, Susumu Nakamura, Yoshihisa Miyata
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: 163 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2022.107507

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical seismic fragility estimation of Japanese railway embankments using three seismic intensity measures2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shinoda, Susumu Nakajima, Kenji Watanabe, Susumu Nakamura, Ikumasa Yoshida, Yoshihisa Miyata
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 62 号: 4 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2022.101160

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最近の地震履歴を用いた鉄道盛土の全国地震リスクマップ2021

    • 著者名/発表者名
      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: 1-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 修正適応型粒子群最適化法を用いた斜面の非円弧すべり安定解析2021

    • 著者名/発表者名
      篠田昌弘、宮田喜壽
    • 雑誌名

      土木学会論文集C(地圏工学)

      巻: 77 号: 3 ページ: 258-270

    • DOI

      10.2208/jscejge.77.3_258

    • NAID

      130008066233

    • ISSN
      2185-6516
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical seismic fragility estimation of unreinforced and reinforced embankments in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      篠田昌弘、中島進、渡邉健治、中村晋、吉田郁政
    • 雑誌名

      Geosynthetics International

      巻: 28 ページ: 48-64

    • DOI

      10.1680/jgein.20.00026

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高レジリエンス性能を有する補強土擁壁の長時間加振実験2020

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

      ジオシンセティックスシンポジウム論文集

      巻: 35 ページ: 15-22

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 崩壊斜面地盤材料を用いた斜面の振動台実験による地震時崩壊速度の検討2022

    • 著者名/発表者名
      丸尾光平
    • 学会等名
      第49回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄道盛土の地震時確率論的リスク評価2022

    • 著者名/発表者名
      鍬本聡大
    • 学会等名
      第49回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数の振動台実験における計測エネルギー量の観点から見た斜面勾配と地盤強度定数の関係2022

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 学会等名
      第49回関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] SEISMIC FRAGILITY ESTIMATION OF GEOSYNTHETIC-REINFORCED EMBANKMENT2021

    • 著者名/発表者名
      篠田昌弘
    • 学会等名
      第17回世界地震工学会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regional landslide susceptibility following the 2016 Kumamoto earthquake using back-calculated geomaterial strength parameters2021

    • 著者名/発表者名
      篠田昌弘
    • 学会等名
      第5回斜面防災世界フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 振動台実験による自然斜面模型崩壊挙動の把握2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 学会等名
      第18回地盤工学会関東支部
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 模型振動台実験による斜面崩壊前後の変形局所化挙動2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 学会等名
      第56回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数の斜面模型振動台実験結果を用いたArias Intensityとエネルギー量の考察2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 学会等名
      第76回土木学会年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 北海道胆振東部地震の崩壊斜面地盤材料を用いた斜面の振動台実験2021

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 学会等名
      日本地震工学会第16回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 補強土擁壁の長時間加振実験による補強メカニズムの解明2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木星
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜面模型振動台実験結果による崩壊挙動の評価2020

    • 著者名/発表者名
      大山将和
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 斜面模型振動台実験結果を用いたエネルギー量の考察2020

    • 著者名/発表者名
      髙倉太希
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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