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2019 年度 実績報告書

微生物と地下水の流れを利用した液状化対策の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03348
研究機関鹿島建設株式会社(技術研究所)

研究代表者

鈴木 康嗣  鹿島建設株式会社(技術研究所), 都市防災・風環境グループ, 専任部長 (70416767)

研究分担者 上野 嘉之  鹿島建設株式会社(技術研究所), 地球環境・バイオグループ, 上席研究員 (60416724)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード地盤工学 / 地盤改良 / 液状化 / 微生物 / 地震 / せん断波速度
研究実績の概要

地中にカルシウム源と栄養源を注入し,国内のどこの土壌にも存在する不特定の微生物の代謝を利用して地盤を固化し,液状化対策とする工法を開発した。
全国の地盤から採取した微生物といくつかのカルシウム源・栄養源を用い,濃度,養生期間・温度などが異なる条件下で要素レベルの固化実験を行い,固化状況を確認すると共に最適な改良液とその条件を把握した。特に,栄養源の濃度はかなり薄くても良いことを明らかにした。また,原位置地盤に使用する改良液には,適切な濃度の塩化カルシウム,尿素,栄養源が最低限必要であるが,pH調整剤,増粘剤等は固化に影響しないことを明らかにした。
原位置の既存構造物直下地盤における液状化強度確認方法として,地盤改良前後で常時微動や各種振動源による振動を測定し,地表における動的応答の変化から構造物直下地盤のせん断波速度の増加を確認する手法を確立した。具体的には,常時微動の高振動数域のフーリエスペクトル比から推定可能である。
原位置における実証実験では,ウエルポイント工法を応用した手法により改良液を注入すると共に,数m離れた位置で地下水を揚水し,その中間位置の地盤(液状化対象土層)に地下水の流れを利用して改良液を拡散させる手法を確立した。その結果,目標量の改良液を注入し,拡散,滞留させることができた。また,その効果を原位置地盤調査(標準貫入試験のN値,せん断波速度Vs),およびサンプリング試料の液状化強度試験結果から確認した。さらに,上記微動による方法でも液状化強度が増加した範囲を推定できた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 微生物代謝を利用した原位置地盤の液状化強度評価2019

    • 著者名/発表者名
      安達直人 秀川貴彦 鈴木康嗣 笠松健太郎 上野嘉之
    • 雑誌名

      鹿島技術研究所年報

      巻: 67 ページ: 23-28

  • [学会発表] 微生物代謝による液状化対策のための注入固化試験 その1 原位置試験概要2019

    • 著者名/発表者名
      安達直人 秀川貴彦 鈴木康嗣 堀井隆 上野嘉之
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 微生物代謝による液状化対策のための注入固化試験 その2 注入固化試験と改良効果2019

    • 著者名/発表者名
      秀川貴彦 安達直人 堀井隆 鈴木康嗣 上野嘉之 笠松健太郎
    • 学会等名
      第54回地盤工学研究発表会
  • [学会発表] 微生物代謝を利用した固化試料の液状化強度に対する培養液成分の影響2019

    • 著者名/発表者名
      安達直人 秀川貴彦 鈴木康嗣 古山田耕司
    • 学会等名
      日本建築学会学術講演梗概集
  • [産業財産権] 地盤改質方法2019

    • 発明者名
      安達直人 秀川貴彦 鈴木康嗣 山田岳峰
    • 権利者名
      安達直人 秀川貴彦 鈴木康嗣 山田岳峰
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-44576
  • [産業財産権] 地盤改質方法2019

    • 発明者名
      安達直人 永田茂 秀川貴彦 鈴木康嗣
    • 権利者名
      安達直人 永田茂 秀川貴彦 鈴木康嗣
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-47247

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公開日: 2021-01-27  

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