土壌水分量と傾斜変位に着目した豪雨時の低コストで簡便な斜面監視システムの実用化

• 研究課題/領域番号: 21686043
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 内村 太郎 東京大学, 大学院・工学系・研究科, 准教授 (60292885)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2011年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2010年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2009年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 斜面災害 / モニタリング / センサーネットワーク / 変位 / 傾斜 / 土壌水分 / 斜面防災 / 変位計測 / 水理特性

研究概要

斜面崩壊事例の大部分を占める小規模な表層崩壊に対象を絞り、安価で簡便な無線モニタリング装置を開発し、斜面災害の前兆を監視して警報を発する実用的なシステムを構築した。これまでに開発してきた、土壌水分量と斜面地表面および内部の傾斜変位に基づく斜面の無線センサーネットワーク機器の機能、信頼性を向上し、国内および中国四川省の地すべり、崖崩れ、堀削工事の斜面に適用し、実証を行った。実測データの分析から、傾斜変位に基づく警報基準を検討した。また、斜面の土壌水分量の増加や、不安定化を検知するための指標として、弾性波速度の低下を利用する手法について基礎実験を行った。また、室内実験に基づき、斜面の降雨と土壌水分量の推移を関係づける水理特性のモデル化、土壌水分量と変位・崩壊危険度を関係づける変形特性のモデル化を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Simple monitoring method for precau-tion of landslides watching tilting and water contents on slopes surface (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Trinh, T. L. A., Fukuda, J., Bautista, C. J. B., Wang, L., Seko, I., Uchida, T., Matsu-oka, A., Ito, Y., Onda, Y., Iwagami, S., Kim, M. S., and Sakai, N.
  • 雑誌名: Landslides 巻: Vol.7, No.3 ページ: 351-358
• [雑誌論文] Simple monitoring method for precaution of landslides watching tilting and water contents on slopes surface (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Uchimura, I.Towhata, Trinh Thi Lan Anh, J.Fukuda, C.J.B.Bautista, L.Wang, I.Seko, T.Uchida, A.Matsuoka, Y.Ito, Y.Onda, S.Iwagami, M.S.Kim, N.Sakai
  • 雑誌名: Landslides http://www.springerlink.com/content/62547pu722525783/?p=56953433fb2d45a2b094992a1c61b26d&pi=2 1(Online publication, Internet)
  • 査読あり
• [学会発表] 一定せん断応力下での浸水による不飽和土のせん断変形と破壊の単純せん断試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: Gizachew, G.・内村太郎
  • 学会等名: 第47回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 八戸
• [学会発表] 自然斜面の人工降雨による崩壊実験における崩壊前の傾斜変位 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田直人・Gizachew, G.・Seo, H.-K.・内村太郎・東畑郁生・王林・西江俊作・Qiao J.-P.
  • 学会等名: 第47回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 八戸
• [学会発表] 斜面表層変動監視を対象とした警報システムとその現場実証実験について (2012)
  • 著者名/発表者名: 王林・西江俊作・瀬古一郎・内村太郎・東畑郁生・Qiao J.-P.
  • 学会等名: 第47回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 八戸
• [学会発表] Case histories of using a low-cost warning system for preventing slope failure and landslide disasters (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Wang, I. Seko, S. Nishie, T. Uchimura, I. Towhata, and J.-P. Qiao
  • 学会等名: International Workshop on ICT in Geo-Engineering
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Miniature groundinclinometer for slope monitoring (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Wang, L., Qiao, J.-P., and Towhata, I.
  • 学会等名: The 14th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ATC3 session
  • 発表場所: 香港
• [学会発表] Wave velocity in unsaturated slopes in relation to moisture and stability (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T.
  • 学会等名: The 14th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: 香港
• [学会発表] 中国塔子坪の地すべりを対象とした小型孔内傾斜計によるモニタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 内村太郎・東畑郁生・王林・西江俊作・瀬古一郎・蕎建平
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 中国三峡ダム貯水池地すべりを対象としたモニタリングシステムとその危険予測について (2011)
  • 著者名/発表者名: 王林・西江俊作・瀬古一郎・内村太郎・東畑郁生・蕎建平
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 斜面の水分量と変位の計測を併用した崩壊危険性のリアルタイム判定手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大健・内村太郎・可児健
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 堤防が崩壊する過程の法面内部の変位と弾性波速度 (2011)
  • 著者名/発表者名: 可児健・鈴木大健・内村太郎・森啓年・斎藤由紀子
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Combined monitoring of water content and displacement for slope instability (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Suzuki, D., and Seo, H.-K.
  • 学会等名: 4th Japan-Korea Geotechnical Workshop
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Validation and interpretation of monitored behavior of slope vulnerable to failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Wang, L. and Qiao, J.
  • 学会等名: 2nd World Landslide Forum, 1(1), Rome
  • 発表場所: ローマ
• [学会発表] Interpretation of monitored behavior of slopes for early warning of failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Wang, L., and Qiao, J.-P.
  • 学会等名: Geotechnics for Sustainable Develeopment, Geotech Hanoi2011
  • 発表場所: ハノイ
• [学会発表] Wave velocity in unsaturated slopes in relation to moisture and stability (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T.
  • 学会等名: Proc.of The 14th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: 香港,中国
• [学会発表] Miniature ground inclinometer for slope monitoring (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Wang, L., Qiao, J.-P., Towhata, I.
  • 学会等名: Proc.of The 14th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: 香港,中国
• [学会発表] Combined monitoring of water content and displacement for slope instability (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Suzuki, D., Seo, H.-K.
  • 学会等名: Proc.of 4th Japan-Korea Geotechnical Workshop
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Validation and interpretation of monitored behavior of slope vulnerable to failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Wang, L., Qiao, J.
  • 学会等名: Proc.2nd World Landslide Forum
  • 発表場所: ローマ・イタリア
• [学会発表] Interpretation of monitored behavior of slopes for early warning of failure (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Wang, L., Qiao, J.-P.
  • 学会等名: Geotechnics for Sustainable Develeopment, Geotech Hanoi 2011
  • 発表場所: ハノイ・ベトナム
• [学会発表] Evaluation of hydraulic properties of slope ground based on monitoring data of moisture contents (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Tanaka, R., Suzuki, D., Yamada, S.
  • 学会等名: Proc.of the 4th Japan-Taiwan Joint Worlshop on Geotechnical Hazards from Large Earthquakes and Heavy Rainfalls
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2010-10-25
• [学会発表] 土砂災害の2次被害防止のための迅速に設置可能な監視装置の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 王林・西江俊作・内村太郎・山田卓・内田太郎・秋山浩一
  • 学会等名: 平成22年度砂防学会研究発表会(長野大会)
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 土砂災害の2次被害防止のための迅速に設置可能な監視装置の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 王林・西江俊作・内村太郎・山田卓・内田太郎・秋山浩一
  • 学会等名: 平成22年度砂防学会研究発表会(長野大会)
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 降雨時のモニタリングデータを用いた斜面の排水特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中良平・内村太郎・山田卓
  • 学会等名: 第45回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] 貫入ロッドに組み込まれた迅速に設置できる小型孔内傾斜計の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹下一輝・内村太郎・山田卓・西江俊作・王林・内田太郎
  • 学会等名: 第45回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] Evaluation of hydraulic properties of slope ground based on monitoring data of moisture contents (2010)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Tanaka, R., Suzuki, D., and Yamada, S.
  • 学会等名: 4th Japan-Tavy Rainfalls, Sendai, Japan
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 現地計測を利用した斜面崩壊時期リアルタイム予測手法設計の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大健・内村太郎・田中良平・山田卓
  • 学会等名: 第7回地盤工学会関東支部発表会(Geo-Kanto2010)
  • 発表場所: 大宮
• [学会発表] 現地計測を利用した斜面崩壊時期リアルタイム予測手法設計の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木大健・内村太郎・田中良平・山田卓
  • 学会等名: 第7回地盤工学会関東支部発表会(Geo-Kanto2010)
  • 発表場所: 大宮市
• [学会発表] リアルタイム斜面監視システム構築のための斜面崩壊検知センサー開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 瀬古一郎・王林・内村太郎・田村圭司・内田太郎・伊藤洋輔
  • 学会等名: 平成21年度砂防学会研究発表会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 斜面変動のリアルタイムモニタリングシステムの開発と実証その1 (2009)
  • 著者名/発表者名: 王林・瀬古一郎・福田穣・Carlos Jose・内村太郎・内田太郎・伊藤洋輔
  • 学会等名: 第44回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 斜面変動のリアルタイムモニタリングシステムの開発と実証その2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田穣・内村太郎・王林・瀬古一郎・内田太郎・伊藤洋輔・恩田裕一・岩上翔・KimMin-seok・酒井直樹
  • 学会等名: 第44回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 弾性波速度を使った斜面の不飽和地盤の水分量と安定度の監視 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川沙絵・内村太郎
  • 学会等名: 第44回地盤工学研究発表会発表講演集
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Development of Low-cost Early Warning System of Slope Instability for Civilian Use (2009)
  • 著者名/発表者名: Uchimura, T., Towhata, I., Wang., L., Seko, I.
  • 学会等名: The 17th Internarional Symposium of Soil Mechanics and Foundation
  • 発表場所: Alexandria, Egypt
• [学会発表] 斜面変動のリアルタイムモニタリングシステムの開発と実証 その1 (2009)
  • 著者名/発表者名: 王林・瀬古一郎・福田穣・Carlos Jose・内村太郎・内田太郎・伊藤洋輔
  • 学会等名: 第44回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 弾性波速度を使った斜面の不飽和地盤の水分量と安定度の監視 (2009)
  • 著者名/発表者名: 香川沙絵・内村太郎
  • 学会等名: 第44回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] MEMS技術と特定省電力無線技術を利用した斜面災害早期警報システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 王林・内村太郎・西江俊作・瀬古一郎・蕎建平
  • 出版者: 特集基礎工における情報通信技術(ICT)の活用
• [図書] ワンリン,チャオジャンピン(2011):斜面モニタリング装置を利用した斜面防災 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内村太郎,ワンリン,チャオジャンピン
  • 出版者: 地質と調査
• [図書] 斜面災害のモニタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 内村太郎・瀬古一郎
  • 出版者: 特集豪雨による地盤災害と対策
• [産業財産権] 傾斜計装置 (2010)
  • 発明者名: 王林、西江俊作、内村太郎、山田卓
  • 権利者名: 中央開発株式会社
  • 産業財産権番号: 2010-033031
  • 出願年月日: 2010-02-18