| 研究課題/領域番号 |
15K18113
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
片岡 沙都紀 神戸大学, 工学研究科, 助教 (50552080)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | メタンハイドレート賦存地盤 / 海底地盤強度 / 簡易推定 / 安定性評価 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，海底下表層部に賦存するメタンハイドレート（MH）のエネルギー資源としての生産手法の確立と，それに伴う海底地盤の安定性評価を検討していくことを目標としている．その中で，平成28年度は，船上での力学試験結果等を踏まえ，簡易的な海底地盤強度の推定法について検証した．
対象領域はオホーツク海網走沖である．強度推定に使用したデータは，調査域より採取した海底堆積物試料を用いて実施した「小型ベーンせん断試験」および「簡易貫入試験」の結果を用いた．本領域においては，原位置強度計測として原位置コーン貫入試験（CPT試験）を実施しており，これより得られた結果と比較して強度推定の可能性を検討した．なお，CPT試験に関しては，重さ80kgの錘を長さ4mのロッド上部に取り付け，水深および貫入深を測定するために錘上部に水圧計が取り付けられている．これを着底前100mとなった時に自重にて海底地盤に貫入させ，その際の貫入抵抗値を測測定した．
船上力学試験の結果に関しては，ガス湧出が多い領域では著しい強度低下が確認できており，船上に上げてくる際の応力解放による溶存ガスの気化によって強度低下を引き起こすことがわかった．一方，CPT試験との結果を比較したところ，ガス湧出がほとんど確認されていない箇所においては，CPT試験と船上試験の値に大きな差を生じていないこと，ガス湧出量の多い箇所においても，当該地の水深（静水圧）を考慮することでCPT試験より得られた貫入抵抗の値に近い値を得ることが可能であった．このことは，申請者が過去に表層型MHの調査を行ったロシア・バイカル湖での各種船上力学試験結果とも合わせて検討した上でも同様の傾向があることが伺え，当初目標としていた海底地盤強度の推定ができる可能性を示唆する結果が得られたといえる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成28年度は，申請当初は対象地域におけるメタンハイドレートを含む海底堆積土を採取した上で各種土質試験を実施することと，試験装置を作成しての室内試験を検討していた．採取堆積土における土質試験という点では，研究概要にも示したように，これまでの結果も踏まえた上で，簡易的に海底地盤強度の推定を行える可能性を検証できたという点に関しては，当該研究の目標としているメタンハイドレート賦存地盤の安定性評価という意味では重要な知見を得ることができ，最終年度の研究に結び付けることができたと考えている．一方で，試験装置に関しては予想していたよりも経費がかかることがわかり，当該年度割り当てられた費用だけでは装置の作製までには至らなかったため，海底環境変動とそれに伴うリスクの評価を検討していくという意味ではまだ結論に至っていない点もあり，この点を克服すべく，研究を進めていく予定である．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度の研究に関しては，別海域におけるメタンハイドレート賦存地盤での海底調査を実施し，合わせて室内力学試験による海底地盤の安定性評価を行っていく．
メタンハイドレート賦存地盤の再現という観点から，室内試験を実施していく上で課題となるのが海底環境下を考慮した「低温・高圧下での実験」という点が重要となるが，これに関しては平成28年度の研究成果において，ある程度の条件が整えば簡易な試験手法から海底地盤強度が推定できる可能性が示唆できたので，このデータを参考にして実験を進めていくことを考えている．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度では，海底環境を摸擬した室内試験を行うことを想定しており，それに伴う試験装置を作製する予定でいたが，装置費用が予定していた額よりも高額となったために予算の範囲内での作製が困難となったため，平成29年度への繰越金が生じた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
当初予定していた装置を一部縮小させることにより予算の範囲内での装置作製をお願いすることになっている．この点に関しては，平成28年度の研究成果から装置を縮小させたとしても検討しているデータを蓄積することは可能だと判断することができたので，当該目標に向けて研究を進められると考えている．
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