土の相変化を伴う土構造物および地盤の脆弱化・破壊機構の解明と予測

• 研究課題/領域番号: 26712020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 地域環境工学・計画学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 藤澤 和謙 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30510218)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 土 / 破壊 / 相変化 / パイピング / ボイリング / 減災 / 砂 / 流動化 / 侵食 / 数値解析 / 室内実験

研究成果の概要

本研究課題では、1) 土の間隙水と土粒子の運動の把握、2) 相変化の遷移過程におけるせん断強度変化の把握、3) 土の流動化・流亡現象の予測シミュレータの開発、に取り組んだ。その中では、浸透流によって流動化した非粘着性材料の移動速度式を提案するとともに、浸透流と通常の水の流れ（流体のみによって占められた領域の流れ）を連成計算することを可能にした。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of embankment failure due to overflow by Moving Particle Semi-implicit method (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shuku, K. Fujisawa, S. Nishimura and T. Shibata
  • 雑誌名: Irrigation,Drainage and Rural Engineering Journal 巻: 84
  • NAID: 130005126971
  • 査読あり
• [雑誌論文] 抜根試験機による根-土接触面のせん断試験およびモデル化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友部 遼，藤澤和謙，村上 章
  • 雑誌名: 農業農村工学会論文集 巻: 84
  • NAID: 130005165238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of backward erosion of soils by solving the Darcy-Brinkman equations (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa
  • 雑誌名: Advances in Computational Fluid-Structure Interaction and Flow Simulation: New Methods and Challenging Computations 巻: - ページ: 193-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of backward erosion by soil-water interface tracking (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, A. Murakami and K. Sakai
  • 雑誌名: Japanese Geotechnical Society Special Publication 巻: 4 号: 4 ページ: 84-87
  • DOI: 10.3208/jgssp.v04.j31
  • NAID: 130007041165
  • ISSN: 2188-8027
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimation of hydraulic conductivity in an embankment using particle filter (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, A. Murakami and S. Nishimura
  • 雑誌名: Proceedings of 6th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and its Applications 巻: - ページ: 618-623
• [雑誌論文] Comparison of filtering algorithms for estimating posterior probability distribution: A case study (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shuku, I. Yoshida, S. Yamamoto, K. Tanaka, K. Fujisawa and Y. Nomura
  • 雑誌名: Proceedings of 6th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and its Applications 巻: - ページ: 636-641
• [雑誌論文] Numerical simulation of embankment failure due to overflow by Moving Particle Semi-implicit method (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shuku, K. Fujisawa, S. Nishimura and T. Shibata
  • 雑誌名: IDRE Journal 巻: 84
  • NAID: 130005126971
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 各種観測更新アルゴリズムによる事後確率分布の推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 珠玖隆行，吉田郁政，山本真哉，田中耕司，藤澤和謙，野村泰稔
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2（応用力学） 巻: 71
  • NAID: 130005128827
  • 査読あり
• [雑誌論文] 空洞領域を有する多孔質中の動的浸透流の周波数特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真理，藤澤和謙，村上 章
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2（応用力学） 巻: 71
  • NAID: 130005128838
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of 1D seepage failure process of sandy materials by CWENO method (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tsujimura, K. Fujisawa and A. Murakami
  • 雑誌名: Bifurcation and Degradation of Geomaterials in the New Millennium 巻: - ページ: 99-105
• [雑誌論文] Numerical analysis of preferential flows in soils by the Darcy-Brinkman equations (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa and A. Murakami
  • 雑誌名: The 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 巻: - ページ: 981-985
  • NAID: 130005123977
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reliability-based design for earth-fill dams against heavy rains (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, T. Shuku, T. Shibata and K. Fujisawa
  • 雑誌名: The 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 巻: - ページ: 2440-2444
  • NAID: 130005124299
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 安定化ISPH法による拡張ダルシー則とナビエ・ストークス方程式の統一解法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本敏弘，浅井 光輝，笠間 清伸，藤澤和謙
  • 雑誌名: 土木学会論文集A2分冊（応用力学）特集号 巻: 70
  • NAID: 130004961315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of 1D seepage failure process of sandy materials by CWENO method (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tsujimura, K. Fujisawa, A. Murakami
  • 雑誌名: Bifurcation and Degradation of Geomaterials in the New Millennium ページ: 99-105
• [雑誌論文] 鉛直上向きに生じる浸透破壊後の浸透流速と土粒子速度の予測理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上 章
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: 9 ページ: 511-520
  • NAID: 130004944112
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CWENO スキームによる浸透破壊中の砂の移動と浸透流の数値シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，辻村康祐，村上 章
  • 雑誌名: 地盤工学ジャーナル 巻: 9 ページ: 521-532
  • NAID: 130004944109
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 空洞・水みちを有する地盤中の浸透流解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上章
  • 雑誌名: 第11回地盤改良シンポジウム論文集 ページ: 263-270
• [雑誌論文] Numerical analysis of Darcy/Navier-Stokes coupled flows and seepage induced erosion of soils (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa
  • 雑誌名: Geotechnics for Catastrophic Flooding Events ページ: 217-223
• [雑誌論文] Particle filter-based data assimilation for identification of soil parameters with application in tunneling (2014)
  • 著者名/発表者名: L.T. Nguyen, T. Nestorovic, K. Fujisawa and A. Murakami
  • 雑誌名: 14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics ページ: 1241-1246
• [雑誌論文] Parameter and model identification using the particle filter for geotechnical applications (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Murakami, K. Fujisawa, S. Ohno, T. Shuku and S. Nishimura
  • 雑誌名: 14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics ページ: 51-60
• [雑誌論文] Simultaneous computation of Navier-Stokes and approximate Darcy flows solving the Darcy-Brinkman equations (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, S. Arimoto and A. Murakami
  • 雑誌名: 14th International conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics ページ: 1773-1778
• [雑誌論文] Numerical analysis of seepage-induced erosion of soils by solving the Darcy-Brinkman equations (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, K. Sakai and A. Murakami
  • 雑誌名: Scour and Erosion, ISCE2014 ページ: 381-387
• [学会発表] 粒子-流体連成計算による粘性土の内部侵食モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤名瑞耀，福元 豊，岡田紘明，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 第51回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] CPTによるため池堤体の液状化確率評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今出和成，西村伸一，柴田俊文，珠玖隆行，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 第51回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 上向き浸透流によって運ばれる砂粒子の移動速度測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上 章，藤巻真由
  • 学会等名: 第51回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 外部応力による地中空洞崩落・道路陥没発生メカニズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真理，藤澤和謙
  • 学会等名: 第51回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 浸透流と表面流が作用する時の限界掃流力測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上 章，福島直子
  • 学会等名: 平成28年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-08-30
• [学会発表] CPTによるため池堤体内部N値の空間分布推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今出和成，西村伸一，珠玖隆行，柴田俊文，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 平成28年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-08-30
• [学会発表] 根-土境界面におけるせん断挙動に関する実験的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 友部 遼，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 平成28年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2016-08-30
• [学会発表] Darcy-Briknkman式を用いた乱流数値解析手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真理，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 第21回計算工学講演会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2016-05-31
• [学会発表] Estimation of hydraulic conductivity in an embankment using particle filter (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, A. Murakami and S. Nishimura
  • 学会等名: 6th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and its Applications
  • 発表場所: 上海（中国）
  • 年月日: 2016-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison of filtering algorithms for estimating posterior probability distribution: A case study (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Shuku, I. Yoshida, S. Yamamoto, K. Tanaka, K. Fujisawa and Y. Nomura
  • 学会等名: 6th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and its Applications
  • 発表場所: 上海（中国）
  • 年月日: 2016-05-28
  • 国際学会
• [学会発表] DEM-LBM 連成計算を用いた浸透破壊後の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田紘明，福元 豊，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 第73回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] 計算接触力学に基づく抜根試験の再現シミュレーション (2016)
  • 著者名/発表者名: 友部 遼，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 第73回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] Numerical analysis of backward erosion by soil-water interface tracking (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, A. Murakami and K. Sakai
  • 学会等名: The 6th Japan-Korea Geotechnical Workshop
  • 発表場所: 岡山市
  • 国際学会
• [学会発表] サクション制御下における根－土境界のせん断強度試験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友部 遼，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第72回研究発表会
  • 発表場所: ピアザ淡海（滋賀県大津市）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Darcy-Brinkman式によって表現される動的浸透流の周波数特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真理，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第72回研究発表会
  • 発表場所: ピアザ淡海（滋賀県大津市）
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] Numerical analysis of preferential flows in soils by the Darcy-Brinkman equations (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa and A. Murakami
  • 学会等名: The 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] Reliability-based design for earth-fill dams against heavy rains (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Nishimura, T. Shuku, T. Shibata and K. Fujisawa
  • 学会等名: The 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] 地質統計学手法によるため池堤体におけるCPT先端抵抗分布の推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今出和成，西村伸一，珠玖隆行，柴田俊文，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 第50回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北海道科学大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] Darcy-Brinkman 式による多孔質体周囲の非定常流シミュレーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤真理，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 第50回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 北海道科学大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] 浸透破壊時の砂粒子の移動速度測定実験 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上 章，藤巻真由
  • 学会等名: 平成27年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] 根-土境界面におけるせん断挙動に関する実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 友部 遼，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 平成27年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-09-01
• [学会発表] Numerical Simulation of Seepage- Induced Erosion of Soils by Solving the Darcy/Navier- Stokes Coupled Flows (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Fujisawa
  • 学会等名: The 13th US National Conference on Computational Mechanics
  • 発表場所: サンディエゴ（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2015-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Darcy-Brinkman式による多孔質角柱周りの非定常流解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 真理，藤澤 和謙，村上 章
  • 学会等名: 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] eavers-Joseph条件を満足するDarcy/Navier-Stokes流の数値解析手法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤澤 和謙，村上 章
  • 学会等名: 第20回計算工学講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] Numerical Analysis of Seepage-Induced Erosion by the Darcy-Brinkman Equations (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa
  • 学会等名: The 18th International Conference on Finite Elements in Flow Problems
  • 発表場所: 台北市（台湾）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] フェーズフィールド法を用いた浸透による後退侵食解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂井孝太郎，藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第71回研究発表会
  • 発表場所: 岐阜県岐阜市
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] 撥水砂による液状化対策を目的とした遠心模型実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅野高広，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第71回研究発表会
  • 発表場所: 岐阜県岐阜市
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] 空洞・水みちを有する地盤中の浸透流解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤澤和謙，村上 章
  • 学会等名: 第11回地盤改良シンポジウム
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [学会発表] 空洞を有する多孔体中の浸透流に対するダルシー数の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂井孝太郎，藤澤和謙，村上 章，川並俊輔
  • 学会等名: 平成26年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] CWENO スキームを用いた浸透による土質材料の流動化シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻村康佑，藤澤和謙，村上 章，坂井孝太郎
  • 学会等名: 平成26年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 新潟県新潟市
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] CWENO スキームを用いた浸透作用による砂の流動化シミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻村康佑，藤澤和謙，村上 章，坂井孝太郎
  • 学会等名: 第 49 回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-17
• [学会発表] 静的コーン貫入試験(CPT)によるため池堤体の強度分布推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田航平，西村伸一，珠玖隆行，柴田俊文，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 第 49 回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-17
• [学会発表] 欠測値を有する地盤挙動を対象とした EM アルゴリズムによる観測誤差分散推定と粒子フィルタによるパラメータ同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増谷 優，山下伸幸，村上 章，藤澤和謙
  • 学会等名: 第 49 回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-17
• [学会発表] 空洞を有する多孔質を流れる浸透流に対するダルシー数の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂井孝太郎，藤澤和謙，村上 章，川並俊輔
  • 学会等名: 第 49 回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 福岡県北九州市
  • 年月日: 2014-07-15 – 2014-07-17
• [学会発表] Numerical Simulation of Seepage Flows in Porous Media Coupled with Navier-Stokes Flows (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Fujisawa, Shin-ichi Arimoto, Akira Murakami
  • 学会等名: The 1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2014-05-13 – 2014-05-16
• [学会発表] Reliability-Based Design of Earth-Fill Dams Considering Probability of Heavy Rains and Uncertainty of Soil Properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Nishimura, Haruna Nagao, Kazunori Fujisawa, Takayuki Shuku, Toshifumi Shibata
  • 学会等名: The 1st International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2014-05-13 – 2014-05-16
• [備考] 京都大学農学部施設機能工学分野
  • URL: http://www.agrifacility.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [備考] 京都大学教育研究活動データベース
  • URL: https://kyouindb.iimc.kyoto-u.ac.jp/j/eC5cM