| 研究課題/領域番号 |
21H01421
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
渡部 要一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00371758)
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| 研究分担者 |
佐々 真志 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (10392979)
椋木 俊文 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (30423651)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 火山灰質粗粒土 / 細粒分 / 締固め / 内部侵食 / 液状化 / 火山灰質砂 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細粒分を多く含む火山灰質土による盛土では，内部に設置された排水施設から，細粒分が徐々に流出していることがある．これまでの知見から判断すると，細粒分の流出は地盤の劣化による脆弱化をもたらす一方，細粒分が少なければ液状化強度が増加するという，2つの矛盾した結論が導かれてしまう．本研究では，この矛盾に対して明確に答えるために，細粒分の役割について，土骨格の微視構造における細粒分の役割，微視構造が内部侵食特性に与える影響，内部侵食がせん断特性や液状化特性に与える影響を解明し，将来の災害誘発要因に対して，その懸念や，安全安心を実現するための調査・点検・対策のあるべき姿を呈示することを目指す．
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| 研究実績の概要 |
細粒分含有率が45%の火山灰質砂（札幌市清田区里塚地区から採取した盛土材料）を中心に，これから細粒分を取り除いて細粒分含有率を約15%にした試料，ならびに取り除いた細粒分を元の土に添加して細粒分含有率を70%にした試料の計３種類の試料を準備し，それぞれに対して締固め条件を各種設定し，締固め度や締固め時の含水比（より正確には締固め時の飽和度）による土骨格の違い，さらには，内部侵食過程（透水による細粒分の抜け出し）の有無が，非排水せん断強さや，非排水せん断挙動に見られるダイレイタンシー特性（せん断変形に伴う体積変化特性．非排水試験なので過剰間隙水圧挙動として現れる）に与える影響について，前年度から実施している一連の試験をさらに発展的に継続実施した．その結果，締固め条件に着目すると，同一の細粒分含有率・締固め度で作製した供試体であっても，含水状態に応じて骨格構造が異なることが示唆され，乾燥側で締め固めた場合にはマクロポロシティが発達した骨格構造となりやすく，内部侵食を受けやすいこと，また，同じ締固め度・飽和度の条件で3種類の試料の違いを相互に比較すると，細粒分含有率が高いほど細粒分も骨格を形成する主要な構成要素となり，内部侵食では細粒分粒子が抜け出しにくく，かつ，非排水せん断強さやせん断剛性を増加させること，などが明らかになった．これらのせん断挙動を，せん断に伴う体積変化の傾向を表すダイレイタンシー特性とも関連付けて考察した．一連の試験から得られた結果を取りまとめ，国内での学会発表を行ったほか，次年度に開催される国際会議に論文投稿した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
細粒分を調整した試料を用いて，締固め試験，ならびに，内部侵食過程の有無を条件とした一連の三軸せん断試験を実施して着実に成果を上げており，おおむね順調であると判断している．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに実施してきた一連の試験結果から，細粒分含有率，締固め条件により形成される骨格構造，内部侵食による細粒分の抜け出しがダイレイタンシー特性やこれと関連付けられた非排水せん断特性に与える影響を評価してきた．そこから得られた知見に基づいて，次年度（最終年度）は，液状化特性を調べるためのに繰返し非排水三軸試験の実施を予定し，液状化強度について，土骨格の状態に基づくダイレイタンシー特性や非排水せん断特性とも関連付けた総合的な取りまとめを目指している．
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