| 研究課題/領域番号 |
19K22349
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
西村 伸一 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (30198501)
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| 研究分担者 |
柴田 俊文 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (30342546)
珠玖 隆行 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70625053)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| キーワード | ミューオン探査 / 物理探査 / 地盤密度探査模型実験 / ため池堤体の安定性 |
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| 研究実績の概要 |
西日本豪雨災害においは，多くのため池が損傷を受けた．この決壊および損傷原因の中で，パイピングとせん断破壊に対しては，堤体内部の弱部の推定が重要である．しかし，広域リスク評価の実施にあたって，ため池個数は膨大であり，一市町村をとってみても，地区全体のリスク評価を行うことは事実上不可能である．地質調査は，ボーリングが基本であるが，非常に時間とコストがかかる．この問題を解決するのは，最も簡便に地質情報（ここでは，地盤強度）を計測できる物理探査が最も有効な手段と考えられる．本研究では，宇宙線の一つであるミュー粒子物理探査を利用して，地盤同定の高精度化を図る．この目的に対して，効率的に多点でミューオン探査を実施するため，電気式コーン貫入試験(CPTU）による穿孔を利用したクロスホールミューオン探査手法の確立を目指している．2020年度は，この完成に向けて，基礎実験を実施した．最初に，模型土層を作成し，2機のミューオン探査用シンチレータを，模型土層を挟むように分離して配置し，模型地盤内部密度の同定可能性を検討した．主に，計測器の設置方法と計測精度を検討するため，シンチレータの設置角度を変更して試験を繰り返した．結果として，本研究において採用している，2機のシンチレータの分離設置手法による地盤内部密度同定について，その可能性を確認することができた．この結果は，シンチレータを狭い孔の中でも使用できる可能性を示唆している．一方，2020年度の実験結果によると，その計測精度に課題を残した．
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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
本来，2020年度で研究を完成させる予定であったが，2019年度に，試験装置の設計見直しの必要が生じ，この時点で最初の遅れが生じた．2020年度は，設計上の問題点を克服すべく，既存型のミューオン探査装置を使用して基礎的検討を行い，試験機の再設計をする予定であった．しかし，2020年度前半は，コロナ禍のため，実験実施が不可能な状況となった．結果として，年度後半からの実験開始となったため，さらに進捗に遅れが生じる結果となった．
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は，達成されていないクロスホールミューオン探査装置の開発と，基礎実験を達成する予定である．具体的には，次の手順によって研究を進める．
(1) 既存型ミューオン探査装置を用い，2020年度から開始した模型実験を継続する．これによって，計測精度を担保する方法を明らかにする．(2) 孔の中で使用する小型シンチレータの設計を行う．(3) 完成されたシンチレータを使用し，模型地盤によって内部密度を計測する．(4) 最終的に，現地での使用に向けてシンチレータの最適な設置方法と計測方法を明らかにする．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
クロスホールミューオン装置の設計が遅れている関係で，試験機の試作を行うことができなかったため，次年度使用金額が生じた．2020年度に設計方法を見直したため，2021年度に，より基礎的な試作機作成のために，残りの予算を重点的に投入する．
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