津波の押し波・引き波による地盤の不安定化と海洋構造物被災のメカニズム解明と対策

• 研究課題/領域番号: 23360203
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 前田 健一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50271648)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2011年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 津波 / 地震 / 複合災害 / 浸透破壊 / 支持力 / 液状化 / 洗掘 / 侵食 / 浸透 / 内部侵食 / 掃流 / 越流 / 遠心力載荷模型実験 / 連成解析 / 衝撃力 / 粒子法

研究概要

防波堤等の防災の構造物は海底や大きな石を積み上げたマウンドなどの地盤で支えられていることから，津波の押し波や引き波が構造物に作用する圧力だけでなく，地盤に波が浸透することにも着目した．
その結果，地盤がゆるんで弱くなる液状化が被害を大きくするとともに，いったん構造物を超えた波が再び海面に落ち込む越流によっても，地盤の表面に液状化が発生し，大きく削る洗掘が発生することを明らかにした．さらに，津波襲来前の地震動による液状化の影響を調べ，巨大地震では以上のような液状化の負の連鎖が被害を大きくすることを示すとともに，被害を減らすための対策方法について，地盤工学の立場から提案している．

研究成果

• [雑誌論文] 内部侵食による土の不安定化を考慮した河川堤防の浸透破壊解析法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, 今瀬達也, 伊藤嘉, 齊藤啓
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: Vol.19 ページ: 39-44
• [雑誌論文] 河川堤防材料の浸潤挙動に及ぼす降雨強度及び浸潤速度の影響とモニタリング手法の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林剛, 前田健一, 齊藤啓, 伊藤嘉, 阿部知之
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: Vol.19 ページ: 69-74
• [雑誌論文] 捨石マウンド-支持地盤の透水性の違いに着目した混成堤下の津波洗掘プロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 伊藤嘉, 後藤麻衣, 三宅達夫, 鶴ヶ崎和博, 角田紘子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: Vol.69, No.2 ページ: 1030-1035
  • NAID: 130004550950
• [雑誌論文] 実河川堤防における豪雨対策としての透気遮水シートの設置効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, 杉井俊夫, 桝尾孝之, 小林剛, 臼田文昭, 黒田英伸, 柴田賢, 齊藤啓
  • 雑誌名: 国際ジオシンセティックス学会日本支部, ジオシンセティックス論文集 巻: 第28巻 ページ: 31-36
  • NAID: 130004706238
• [雑誌論文] 内部侵食による土の不安定化を考慮した河川堤防の浸透破壊解析法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田健一，今瀬達也，伊藤嘉，齊藤啓
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: 19 ページ: 39-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] 河川堤防材料の浸潤挙動に及ぼす降雨強度及び浸潤速度の影響とモニタリング手法の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林剛，前田健一，齊藤啓，伊藤嘉，阿部知之
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: 19 ページ: 69-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] 捨石マウンド－支持地盤の透水性の違いに着目した混成堤下の津波洗掘プロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，伊藤嘉，後藤麻衣，三宅達夫，鶴ヶ崎和博，角田紘子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: 69 ページ: 1031-1035
  • NAID: 130004550950
  • 査読あり
• [雑誌論文] 実河川堤防における豪雨対策としての透気遮水シートの設置効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田健一，杉井俊夫，桝尾孝之，小林剛，臼田文昭，黒田英伸，柴田賢，齊藤啓
  • 雑誌名: ジオシンセティックス論文集 巻: 28 ページ: 31-36
  • NAID: 130004706238
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遠心模型実験およびSPH 法による津波が作用する海岸構造物の被害予測技術開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 三宅達夫, 澤田豊, 角田紘子, 鶴ヶ崎和博
  • 雑誌名: 地盤工学会誌 巻: Vol.60, No.3 ページ: 12-14
• [雑誌論文] 模擬堤防土槽実験によるエアブローの確認と数値解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田健一・柴田賢・馬場干児・小林剛・桝尾孝之・尾畑功
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: Vol.18 ページ: 305-310
• [雑誌論文] 不飽和堤防の急速浸潤化に伴う間隙空気の挙動と比抵抗モニタリングによる可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林剛, 前田健一, 柴田賢
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: Vol.18 ページ: 293-298
• [雑誌論文] 余震による再液状化を考慮した液状化評価の重要性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森河由紀弘, 包小華, 前田健一, 今瀬達也, 張鋒
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: Vol.7, No.2 ページ: 389-397
  • NAID: 130004482901
• [雑誌論文] 間隙圧の変化に着目した開水路流れ及び越流による洗掘メカニズムの実験的考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 伊藤嘉, 三宅達夫, 鶴ヶ崎和博, 澤田豊, 角田絋子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: Vol.68, No.2 ページ: 836-840
  • NAID: 130004550902
• [雑誌論文] 地震および越流による地盤損傷を考慮した津波力を受ける混成堤の支持力破壊検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 三宅達夫, 澤田豊, 鶴ヶ崎和博, 角田絋子, 張鋒
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: Vol.68, No.2 ページ: 866-870
  • NAID: 130004550909
• [雑誌論文] 遠心模型実験およびSPH法による津波が作用する海岸構造物の被害予測技術開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也,前田健一,三宅達夫,澤田豊,角田紘子,鶴ヶ崎和博
  • 雑誌名: 地盤工学会誌 巻: 60 ページ: 12-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不飽和堤防の急速浸潤化に伴う間隙空気の挙動と比抵抗モニタリングによる可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林剛，前田健一，柴田賢
  • 雑誌名: 河川技術論文集 巻: 18 ページ: 293-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] 余震による再液状化を考慮した液状化評価の重要性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森河由紀弘，包小華，前田健一，今瀬達也，張鋒
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: 7 ページ: 389-397
  • NAID: 130004482901
  • 査読あり
• [雑誌論文] 間隙圧の変化に着目した開水路流れ及び越流による洗掘メカニズムの実験的考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，伊藤嘉，三宅達夫，鶴ヶ崎和博，澤田豊，角田絋子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: 68 ページ: 836-840
  • NAID: 130004550902
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地震および越流による地盤損傷を考慮した津波力を受ける混成堤の支持力破壊検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，三宅達夫，澤田豊，鶴ヶ崎和博，角田絋子，張鋒
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: 68 ページ: 866-870
  • NAID: 130004550909
  • 査読あり
• [雑誌論文] 津波力を受ける捨石マウンド-海底地盤の透水現象に着目した海岸構造物の安定性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 三宅達夫, 鶴ヶ崎和博, 澤田豊, 角田紘子
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2 巻: Vol.67, No.1 ページ: 133-144
  • NAID: 130004557147
• [雑誌論文] 捨石マウンド-海底地盤への津波浸透による混成堤の不安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也, 前田健一, 三宅達夫, 鶴ヶ崎和博, 澤田豊, 角田紘子
  • 雑誌名: 土木学会論文集B2 巻: Vol.67, No.2 ページ: 551-555
  • NAID: 130004550537
• [雑誌論文] 個別要素法を用いた粒子流れの構造と大粒径の浮き上がりのマイクロメカニクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, 舘井恵, 福間雅俊
  • 雑誌名: 砂防学会誌 巻: 64 ページ: 3-14
  • NAID: 10030170918
  • 査読あり
• [学会発表] 地震-津波による防波堤被害と背後地への津波流入に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 地盤工学会特別シンポジウム-東日本大震災を乗り越えて-
• [学会発表] マルチスケールおよびマルチフェイズに着目した洗掘とそれに起因する混成堤の津波被害検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 地盤工学会特別シンポジウム-東日本大震災を乗り越えて-
• [学会発表] 混成堤の津波被害の形態および規模を考慮した対策効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 津波による掃流力及び地盤内浸透力に起因する防波堤下の洗掘現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤麻衣
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 津波に対する防波堤堤頭部基礎捨石マウンドの安定性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田豊
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 地震・津波の複合外力による混成堤の進行性破壊 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
• [学会発表] 越流・浸透による支持地盤破壊プロセスに起因した混成堤の津波被害検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
• [学会発表] 異なる捨石マウンド幅上のケーソン式防波堤に施工したグラウンドアンカーの津波補強効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤麻衣
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
• [学会発表] 間隙空気の挙動に着目した開水路流れによる不飽和地盤の洗掘現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤嘉
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
• [学会発表] Non-linear deformation behavior of granular media by elliptic microstructure based model (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Maeda and K. Miura
  • 学会等名: Powder & Grains 2013
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Multi-phase mechanics and multi-scale interactions among soil-water-gas in tsunami disaster (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Imase, K. Maeda, Y. Ito and M. Goto
  • 学会等名: Powder & Grains 2013
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] 混成堤の津波被害の形態および規模を考慮した対策効果の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，三宅達夫，澤田豊，角田紘子，鶴ヶ崎和博
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 津波による掃流力及び地盤内浸透力に起因する防波堤下の洗掘現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤麻衣，前田健一，今瀬達也，伊藤嘉
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 津波に対する防波堤堤頭部基礎捨石マウンドの安定性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田豊，三宅達夫，角田紘子，鶴ヶ崎和博，前田健一，今瀬達也
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 防波堤堤頭部の津波に対する粘り強い構造に関する実験的検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 澤田豊，三宅達夫，角田紘子，鶴ヶ崎和博，前田健一，今瀬達也
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] 地震・津波の複合外力による混成堤の進行性破壊 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，伊藤嘉，三宅達夫，鶴ヶ崎和博，角田紘子，張鋒
  • 学会等名: 第25回中部地盤工学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 越流・浸透による支持地盤破壊プロセスに起因した混成堤の津波被害検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也，前田健一，三宅達夫，角田紘子，鶴ヶ崎和博
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 異なる捨石マウンド幅上のケーソン式防波堤に施工したグラウンドアンカーの津波補強効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 後藤麻衣，前田健一，今瀬達也，伊藤嘉
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 間隙空気の挙動に着目した開水路流れによる不飽和地盤の洗掘現象 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤嘉，前田健一，今瀬達也
  • 学会等名: 土木学会平成24年度全国大会第68回年次学術講演会
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 掃流力および内部応力変化に着目した高速流体による砂質土の洗掘現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 平成23年度土木学会中部支部研究発表会
  • 発表場所: 長野・信州大学
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] 地盤-流体の連成作用の見直しの必要性と地震-津波の複合作用に対する沿岸構造の減災性能評価に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 地盤工学会関東支部
• [学会発表] 地盤－流体の連成作用の見直しの必要性と地震－津波の複合作用に対する沿岸構造の減災性能評価に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 地盤工学会関東支部
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Micro and macro modeling of internal erosion and scouring with fine particle dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenichi MAEDA
  • 学会等名: 6th International conference on Scour and Erosion
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] Destabilization of a caisson-type breakwater by scouring and seepage failure of the seabed due to a tsunami (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya IMASE
  • 学会等名: 6th International conference on Scour and Erosion
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] Micro and macro modeling of internal erosion with changing grading (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kondo
  • 学会等名: New Frontiers in Computational Geotechnics, IWS-Takayama
  • 発表場所: 高山
• [学会発表] Instability of caisson-type breakwater due to seepage and scouring of tsunami into rubble mound and seabed (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Imase
  • 学会等名: New Frontiers in Computational Geotechnics, IWS-Takayama
  • 発表場所: 高山
• [学会発表] Laying effect of Breathable - Water Proof Sheet on River Dike considering Heavy Rain and Air Bubble (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Maeda
  • 学会等名: New Frontiers in Computational Geotechnics, IWS-Takayama
  • 発表場所: 高山
• [学会発表] 間隙圧の変化に着目した開水路流れ及び越流による洗掘メカニズムの実験的考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤嘉
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 地震および越流による地盤損傷を考慮した津波力を受ける混成堤の支持力破壊検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 内部構造の安定性に着目した細粒分のダイナミクスに関する検討とモデル化の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 第3回メタンハイドレート総合シンポジウム(CSMH-3 2011)
  • 発表場所: 東京・産業技術総合研究所
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] 粒子骨格構造に着目した間隙中の細粒分の移動・目詰まりと地層のマイクロメカニクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 第7回メタンハイドレート研究アライアンス講演会
  • 発表場所: 東京・産業総合技術研究所(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] 遠心力場における津波による洗掘の相似則に関する一考察(その1) (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 兵庫・神戸国際会議場
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] 遠心力場における津波による洗掘の相似則に関する一考察(その2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 兵庫・神戸国際会議場
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] Study on the mechanism of slope failure under strong rainfall (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 兵庫・神戸国際会議場
  • 年月日: 2011-07-05
• [学会発表] 津波力を受ける捨石マウンド-海底地盤の浸透が与える海岸構造物への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第16回計算工学講演会
  • 発表場所: 千葉・東京大学柏キャンパス
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] 塑性応力波の伝播速度からみた石礫流れ挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 平成23年度砂防学会研究発表会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-05-18
• [学会発表] 細粒分の流出に伴う粒状体の粒子骨格構造変化とマクロ変形のモデリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: 第55回日本学術会議材料工学連合講演会
• [学会発表] SPH法を用いた捨石マウンド-海底地盤内部の浸透作用が及ぼす混成堤の津波被災要因 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 第46回地盤工学研究発表会
• [学会発表] 津波による捨石マウンド-海底地盤への押し波・引き波浸透が及ぼす混成堤の不安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今瀬達也
  • 学会等名: 土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会
• [学会発表] Micro and macro modeling of internal erosion and scouring with fine particle dynamics
  • 著者名/発表者名: Kenichi MAEDA, David Muir WOOD and Akihiko KONDO
  • 学会等名: 6th International conference on Scour and Erosion
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] Destabilization of a caisson-type breakwater by scouring and seepage failure of the seabed due to a tsunami
  • 著者名/発表者名: Tatsuya IMASE, Kenichi MAEDA, Michio MIYAKE, Yutaka SAWADA, Hiroko SUMIDA and Kazuhiro TSURUGASAKI
  • 学会等名: 6th International conference on Scour and Erosion
  • 発表場所: Paris
• [学会発表] Instability of caisson-type breakwater due to seepage and scouring of tsunami into rubble mound and seabed
  • 著者名/発表者名: T. Imase, K. Maeda, M., Miyake, Y. Sawada, H. Sumida & K. Tsurugasaki
  • 学会等名: New Frontiers in Computational Geotechnics
  • 発表場所: IWS-Takayama
• [学会発表] Laying effect of Breathable - Water Proof Sheet on River Dike considering Heavy Rain and Air Bubble
  • 著者名/発表者名: K. Maeda, S. Shibata, W. Zhang, K. Baba, T. Masuo and T. Imase
  • 学会等名: New Frontiers in Computational Geotechnics
  • 発表場所: IWS-Takayama
• [学会発表] Multi-phase mechanics and multi-scale interactions among soil-water-gas in tsunami disaster
  • 著者名/発表者名: T. Imase, K. Maeda, Y. Ito and M. Goto
  • 学会等名: Powder & Grains 2013
• [図書] 地盤工学における性能設計入門 (入門シリーズ 38) (2012)
  • 著者名/発表者名: 分担執筆
  • 出版者: 地盤工学会
• [備考]
  • URL: http://www.maeda-lab.org/
• [備考] 前田研究室HP
  • URL: http://www.maeda-lab.org/
• [備考] 国立大学法人 名古屋工業大学 研究者データベース
  • URL: http://researcher.nitech.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.maeda-lab.org/