| 研究課題/領域番号 |
21K04250
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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 | 信州大学 |
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研究代表者 |
河村 隆 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (50324231)
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| 研究分担者 |
梅崎 健夫 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (50193933)
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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 |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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 | 地盤工学 / 土砂災害 / 排水材 / 不織布 / 不均一性 / 透水係数 / 間隙比 / クリープ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
豪雨時の土砂災害を防止するために，盛土内には不織布が水平排水材として敷設される．不織布は空隙が多いために圧縮性が非常に大きく，拘束圧を受け続けると圧縮クリープが発生し，時間経過とともに間隙比が減少する．
本研究では，不織布に対して，①初期状態の測定，②圧縮クリープ試験（(a)常温長期，(b)高温促進）および③透水試験（(a)面内，(b)垂直方向）を実施し，拘束圧下における透水係数の長期予測式の提案を目指す．得られた結果は，盛土内に浸透する雨水の浸透解析に用いるパラメーター，適切な敷設間隔や配置を決定する設計法の確立や局所的な浸透破壊の対策に必要なものであり，土砂災害防止に繋がる．
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| 研究成果の概要 |
(1)初期条件の不均一性の定量評価：不織布供試体1200枚の不均一性を平均値と標準偏差で評価した．(2)圧縮特性の定量評価：①不織布の長期圧縮クリープ特性は，24時間までを一次圧縮，24時間以降を二次圧縮として評価できる．②24時間段階載荷圧縮試験において，乾燥と飽和状態の圧縮特性はほぼ同じである．(3)透水係数の定量評価：不織布の初期状態の不均一性によらず，不織布の透水係数は間隙比によって決定できる．②一例として，乾燥不織布の圧縮過程における垂直方向透水係数の変化とその分布を決定し，可視化を行った．③飽和状態や面内方向透水係数についても同様の手法が適用可能であることが示唆される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の想定を越える豪雨における土砂災害を防止することは喫緊の課題である．盛土内への浸透雨水を速やかに排水するために，土木用不織布が水平排水材として敷設されている．得られた結果に基づけば，圧縮応力がp=8kN/m2からp=553kN/m2に増加すると，透水係数は1/10程度に減少する．各圧縮応力における垂直方向透水係数の最大値と最小値の比は，約2倍程度であることを示した．これらの結果は，盛土内に浸透する雨水の浸透解析に用いるパラメーター，適切な敷設間隔や配置を決定する設計法の確立や局所的な浸透破壊の対策に必要なものであり，土砂災害防止に繋がる．
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