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ガス滞留層上の凍結融解地盤の温度依存型透気性評価・試験方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21651080
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 自然災害科学
研究機関北海道大学

研究代表者

石川 達也  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60359479)

研究分担者 山下 聡  北見工業大学, 工学部, 教授 (00174673)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2009年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード自然災害 / 地球温暖化ガス排出削減 / 環境技術 / 地盤工学 / 天然ガス / 凍結融解 / 凍上 / 舗装工学
研究概要

1.凍結時および融解時の不飽和地盤の透気係数を計測・評価するため、凍上性・非凍上性地盤材料(火山灰質土と豊浦砂)の凍結融解不飽和透気試験を室内及び屋外で実施した。その結果、以下のような知見が得られた。(1)試験時の含水比が透気係数に及ぼす影響は土質によって異なり、火山灰質土では、飽和度60%以下では飽和度の上昇に伴い透気係数が高くなるというという豊浦砂と逆の傾向が得られた。これは、締固め時の含水比変化に伴う土の骨格構造の変化に起因すると考えられ、締固め含水比を土質に応じて変えることで、地盤材料の透気性を制御できる可能性がある。(2)凍上性火山灰質土においても、非凍上性の豊浦砂と同様、地温0℃付近で透気係数は大きく変化した。しかしながら、同一飽和度(空気間隙比)で透気係数を比較した場合、豊浦砂では凍土の透気係数は未凍土よりも若干低くなったが、火山灰質土では、地温の低下に伴い透気係数は上昇した。また、凍上時の火山灰質土の透気係数は非凍上時よりも高くなった。これらは、両者の含水比の違いによる未凍結時の土壌水分挙動、土の骨格構造及び間隙水の氷結様式の違いに起因すると考えられる。(3)凍上性火山灰質土では、凍結融解が繰り返され飽和度が一定値以上に増加すると間隙水の増加により空気は透り難くなり、加えた水分の凍結・凍上によりさらに透気係数は低下する傾向が確認された。
2.開発した透気試験方法によれば、不飽和状態で繰返し凍結融解作用を受ける凍上・非凍上性地盤材料の温度依存型透気係数の評価が可能であること、および不飽和地盤の透気係数は、温度依存性を示すとともに、地盤材料の凍上性、保水性・透水性、締固め特性の影響を多大に受けることが明らかになった。積雪寒冷地で地盤の透気性を検討する場合、これらの要因を考慮することが精確な挙動予測に重要となる。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2011 2010

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 凍結融解履歴を受ける不飽和地盤の透気性評価2011

    • 著者名/発表者名
      山本隼央
    • 学会等名
      第46回地盤工学研究発表会(発表確定)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 凍結作用を受ける不飽和地盤の透気係数の測定2010

    • 著者名/発表者名
      石川達也
    • 学会等名
      地盤工学会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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