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2019 年度 実績報告書

地盤の内部侵食に伴う水みちや空洞の生成・進展機構の解明及び陥没危険度の評価

研究課題

研究課題/領域番号 19H02231
研究機関東京大学

研究代表者

桑野 玲子  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80312974)

研究分担者 大坪 正英  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80804103)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード空洞 / 内部侵食 / 水みち
研究実績の概要

本研究の目的は地盤陥没の未然防止にある。地盤陥没現象は、陥没直前になるまで地表から前兆を捉えるのが困難なため、確実に防止するには陥没の起因となる地中空洞を見つけて適切に対策しなくてはならない。しかしながら、空洞探知、対策の両面において知見の蓄積が不十分なため、道路管理の実務では対症療法的な対策に追われているのが現状である。そこで本研究では、地中空洞の生成・拡大メカニズムを解明し、生成要因や成長速度など個々の空洞特性に応じた合理的探査方法を提案するとともに、空洞の陥没危険度を定量的に評価することにより、適切な対策を提案することを目的とする。
今年度は、自治体等の空洞・陥没データを利用した空洞ポテンシャルマップの構築、模型実験による地中空洞形成メカニズムの検討、数値解析によるそのシミュレーションの他、現地調査、模型実験、数値解析による深層部空洞探査の可能性検討を実施した。
藤沢市、福岡市の協力を得て、空洞ポテンシャルマップを試作した。今後その妥当性を検証する。また、実態調査および模型実験により、下水管の継手の漏水部など明確な破損が確認されないような微細な損傷箇所も、条件によっては周囲の土砂を引き込み空洞化の原因となりうることがわかった。さらに、札幌市で実施した地下流水音調査により、地中レーダが届かないような深層部空洞に対して、地下流水音調査が補助的探査ツールとなりうることを確認した。模型実験では空洞近傍を伝播する弾性波の周波数特性に着目すると有効な情報を得られることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定通り順調に進捗しており特段の問題はない。

今後の研究の推進方策

室内試験、調査等を計画通り進めるほか、実物大試験道路に設置した人口空洞、模擬埋設管を利用し、空洞の探査、危険度評価、補修方法の検討を実施する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ポカラ多発陥没の地質調査例2019

    • 著者名/発表者名
      武政学、吉川猛、柳浦良行、清田隆、桑野玲子、池田隆明
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 67-8 ページ: 16, 19

  • [雑誌論文] 官学産連携の路面下空洞対策の取り組み-路面下空洞の開削調査事例-2019

    • 著者名/発表者名
      西山博光、藤井邦男、瀬良良子、桑野玲子Vol.67, No.8、pp.12-15.
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: 67-8 ページ: 12、15

  • [学会発表] Experimental Investigation on Mechanism of Internal Erosion and Development of Underground Cavities2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwano,R., Santa, L. Bedja, M. Otsubo, M. and Ohara,Y.
    • 学会等名
      7th International Symposium on Deformation Characteristics of Geomaterials, IS Glasgow2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A study on the potential size of subsurface cavities in sandy soil2019

    • 著者名/発表者名
      Kuwano,R., Ohara, Y. and Sera,R.
    • 学会等名
      16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Subsurface Cavity Potential Map for Prevention of Road Cave-in2019

    • 著者名/発表者名
      Sera, R., Kuwano,R. and Hotta,M.
    • 学会等名
      16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 路面下空洞の陥没危険度評価のための影響要因の検討2019

    • 著者名/発表者名
      桑野玲子、井原務、室井和也
    • 学会等名
      第1回交通地盤工学に関する国内シンポジウム

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公開日: 2021-01-27  

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