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2017 年度 実績報告書

道路舗装の長寿命化を目指した凍上対策工法の高度設計手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06214
研究機関北海道科学大学

研究代表者

川端 伸一郎  北海道科学大学, 工学部, 教授 (10224833)

研究分担者 亀山 修一  北海道科学大学, 工学部, 教授 (30295894)
石川 達也  北海道大学, 公共政策学連携研究部, 教授 (60359479)
佐藤 厚子  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (80414176)
高見 雅三  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 環境・地質研究本部地質研究所, 研究主幹 (00446353)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード凍上 / 凍結指数 / 置換工法 / CBR
研究実績の概要

本研究は,凍上被害の実態を取りまとめ,確率論に基づく凍結指数の算出法および路床の凍上性を考慮した置換率を示し,新たな凍上対策工法の設計手法の開発が目的である.
平成29年度は,凍上被害を受けた51地点の路床土をサンプリングし,粒度,コンシステンシー,強熱減量など凍上性と関連する物理指標と凍上性の関係を取りまとめた.
つぎに,凍結深さの推定に用いる凍結指数に着目して,各種指針等が示す確率凍結指数の算出法について現状と課題についてとりまとめた.現行の指針等では,凍結指数の確率分布を対数正規分布に限定しており,その影響で推定される凍結指数は真値よりも過大となる.確率凍結指数を求めるための最適適合分布は,指針法の対数正規分布の選出割合が極めて低く,極値I型分布は本州エリアに限定され,対数正規分布の岩井法は北海道エリアが大部分を占めており,凍結指数の発生確率に地域性が高いことを明らかにした.また,指針等が提唱する11年分という限られたデータで解析すると,特異な年度の影響で確率凍結指数が大きく変動しており,30年以上のデータ数にならなければ,安定した結果を得ることは難しかった.この対応としては,30年以上のデータを用いることで解析結果の安定を図り,構造物のライフサイクルをイメージして最長で50年分のデータ範囲で凍結指数を求めることを提案した.
気象観測地点は限定されるため未知地点の凍結指数および凍結期間を推定する方法として,緯度・経度と標高を指標に,重み付き平均法,逆距離加重法,クリギング法,地形補正法の有用性を検討した.個々の解析で得られる凍結指数の特性を地域別に分類し,設計値として扱う際の留意点を取りまとめた.
路盤の品質管理の迅速化および精度向上のため,衝撃加速度によるCBRの推定を試みた結果,ばらつきはあったもののその可能性を示唆することができた.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] 路盤の品質管理への衝撃加速度の適用性に関する試験2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤厚子,山梨高裕,久慈直之,川端伸一郎
    • 雑誌名

      地盤工学会北海道支部技術報告集

      巻: 58 ページ: 1-6

  • [雑誌論文] 凍結融解型保水性試験機の性能評価に関する基礎的実験2018

    • 著者名/発表者名
      青柳智之,石川達也,丸山記美雄,工藤静瑠
    • 雑誌名

      地盤工学会北海道支部技術報告集

      巻: 58 ページ: 217-224

  • [雑誌論文] 寒冷地における路床土のレジリエントモデュラスの評価手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      青木亮介,石川達也,所哲也,林天舒
    • 雑誌名

      地盤工学会北海道支部技術報告集

      巻: 58 ページ: 23-30

  • [雑誌論文] Coupled Thermo-Hydro-Mechanical Analysis of Freeze?Thaw Behavior of Pavement Structure over a Box Culvert2017

    • 著者名/発表者名
      Luo Bin、Ishikawa Tatsuya、Tokoro Tetsuya、Lai Hao
    • 雑誌名

      Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board

      巻: 2656 ページ: 12~22

    • DOI

      10.3141/2656-02

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Frost heave analysis of ballasted track above box culvert and its influence on train vibration2017

    • 著者名/発表者名
      Luo, B., Ishikawa, T., Lai, H., Tokoro, T.
    • 雑誌名

      Sciences in Cold and Arid Regions

      巻: 9(3) ページ: 229-235

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東名高速道路における舗装マネジメントに関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      川村和将,亀山修一,伊倉雄広
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 3 ページ: I_213-I_219

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bearing Capacity of Cement Concrete Pavement above a Cavity under the Road Surface2017

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa, S., Kameyama, S., Kishira, R. and Jomoto, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the World Conference on Pavement and Asset Management

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors Causing Deformation in Embankments Constructed in winter, and Control Measures2017

    • 著者名/発表者名
      A. SATO, S. NISHIMOTO, T. SUZUKI and S. KAWABATA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering

      巻: - ページ: 2435-2438

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結指数の経年変化が置換え深さに与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎,亀山修一
    • 雑誌名

      気候変動に伴う積雪寒冷地の地盤災害に関するシンポジウム発表論文集

      巻: - ページ: 59-64

  • [雑誌論文] 凍結時の繰返し載荷履歴が融解後の土のレジリエントモデュラスに及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      青木亮介,石川達也,所哲也
    • 雑誌名

      地盤工学研究発表会

      巻: 52 ページ: 1099-1100

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公開日: 2018-12-17  

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