| 研究課題/領域番号 |
21K18752
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
安福 規之 九州大学, 工学研究院, 教授 (20166523)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 不飽和土 / 水分特性曲線 / 不飽和透水係数 / 一面せん断強さ / 吸排水履歴とせん断強さ / 連続加圧型保水試験 / ハイブリッド形式 / 不飽和一面せん断強さ / 連続加圧場 / 不飽和浸透特性 / 吸水履歴とせん断強さ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、これまで技術的に困難とされてきた不飽和土の浸透・強度特性値、つまり水分特性曲線と不飽和・飽和透水係数に加えて、水分特性に応じた強度定数を連動させて評価できるハイブリッド型の室内測定システムの構築に挑むものである。具体的な目標として、砂質系の不飽和土を対象として、水分特性と浸透特性値を得るのに必要な試験時間を従来の方法と比べて1/20程度の時間に短縮することを目指している。また、水分特性の給・排水履歴の効果を供試体をワンステップで一面せん断に供することのできる実用的なシステムの確立を行う。この取り組みを通して、実務として土砂移動現象の評価全般に広く展開できる環境を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、既に開発している連続加圧型の保水試験装置を活かし、水分特性曲線の吸水排水履歴と連動した不飽和透水係数の算定法を提示するとともに、任意の水分特性状態を反映させた一面せん断試験用の供試体を同時に３つ作成できるハイブリッド型の不飽和土を対象とした新たな試験システムの開発を行った。これによって、特に、砂質土系供試体の水分特性曲線、不飽和透水係数、せん断強さが連動して得られ、従来の手法と比べて圧倒的な効率化・高精度化を実現し、実務に活用できる試験環境の構築を実現している。このシステムを活用した一連の試験を通して、せん断強さと吸水・排水履歴の関係性を、効率的に明らかにできることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不飽和土の浸透特性値と強度定数がワンステップで所定の精度の下で迅速かつ同時に得られれば、斜面や河川堤防における地質・地盤リスクを分析する精度は飛躍的に向上する。本研究は、このような認識から、①水分特性曲線と連動させて、透水係数と強度定数をワンステップで求めるための方法論を明らかにし、②水分特性曲線と透水係数をそれぞれ得るのに従前の概ね20分の1の時間で測定できる画期的なシステムを利用者の視点から構築したものである。圧倒的な効率化と高精度化の結果として、当該試験の生産性を格段に向上させるだけではなく、現状の測定システムの体系や方向性を変革する可能性を秘めており、学術的・社会的意義は大きい。
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