| 研究課題/領域番号 |
21K19164
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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41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
斎藤 広隆 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514)
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| 研究分担者 |
向後 雄二 茨城大学, 農学部, 特任教授 (30414452)
堀 俊和 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 研究領域長 (20414451)
泉 明良 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, 主任研究員 (10782203)
登尾 浩助 明治大学, 農学部, 専任教授 (60311544)
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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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 斜面崩壊 / 間隙水圧 / 遠心場 / 間隙空気圧 / 遠心 / 斜面 / 豪雨 / 崩壊 / 遠心工実験 / 封入空気 / 空気流れ / 遠心降雨実験 / 飽和・不飽和圧密解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，遠心場での模型実験によって，降雨下での土中の水，空気および斜面変形を明らかにし，斜面安定に与える影響を評価することを目的とする．
研究では，1年目・2年目いずれも農研機構農村工学研究部門にて遠心載荷装置を用いて遠心場において降雨斜面模型実験を行い，表層土や降雨条件が土中の水・空気の移動ならびに斜面の変形に与える影響を明らかにし，空気流れを考慮した飽和・不飽和圧密解析手法を確立する．
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| 研究成果の概要 |
遠心力場内のモデル斜面を用いて、豪雨時の間隙水圧（PWP）と空気圧（PAP）が斜面崩壊に及ぼす影響を検討した。遠心実験によりPWPが正になると斜面崩壊が斜面先端から始まり、水蒸気面が斜面表面まで広がることが観察された。豊浦砂の場合、飽和帯からの空気移動で斜面頂部のPAPが増加したが、斜面先端付近では飽和によりPAPが減少した。相対密度Dr=50%の珪砂では降雨強度が大きいとPAPが減少しPWPが増加、Dr=25%の珪砂ではPWPが斜面全体で急激に増加し、PAPも急激に増加したが、顕著な滑りは観察されなかった。崩壊後、斜面頂上のPAPは減少したが、PWPの変化が斜面の安定性に大きな影響を与えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
豪雨時の斜面崩壊における間隙水圧（PWP）と空気圧（PAP）の役割を明らかにすることで、斜面崩壊のメカニズムをより深く理解できるようになった。また、遠心実験を用いた斜面崩壊の研究方法を確立し、他の研究者が同様の手法を用いてさらなる研究を行うための基盤となる。
斜面崩壊の予測モデルの精度向上に寄与し、豪雨時の斜面崩壊リスクをより正確に評価するための基礎データを提供し、斜面崩壊による災害の予防と地域の安全性向上が期待できる。また道路、鉄道、ダムなどのインフラ設計において、斜面の安定性評価に関する重要な知見を提供し、豪雨時のインフラ被害を軽減するための設計基準の見直しや改良に貢献できる。
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