マルチスケールでみる気泡を有する地盤の浸透破壊のメカニズム解明と対策法の提案

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360210
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 前田 健一 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50271648)
• 研究分担者: 中井 照夫 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (00110263) ; 張 鋒 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70303691)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 地盤防災

研究概要

最近は山間部だけでなく都市部にも豪雨が増え,ゲリラ集中豪雨によって堤防が破壊し大きな水害が発生します.いままでは,堤防が破壊するというのは河川の水位が上がって水の力によるものと考えられてきました.この研究で明らかになったのは,強い雨がふると堤防の中の空気がどこにも逃げれないように水の蓋ができ,そのあと河川の水が堤防に入ってくることで捉えられた空気が大きく圧縮され圧があがる(ときには堤防から泡が噴き出すことがあります)ことで知らないうちに堤防が弱くなっているということです.このことを実験や計測,コンピュータシミュレーションで明らかにし,いまある堤防をその破壊に対して強くする方法を検討しました.

研究成果

• [雑誌論文] 豪雨と気泡の影響を考慮した河川堤防における透気遮水シートの設置効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一・柴田賢・馬場十児, 他2名
  • 雑誌名: ジオシンセティックス論文集 25巻 ページ: 261-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] 個別要素法を用いた水平堆積層における落石による衝撃力の伝達挙動解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 刈田圭一・前田健一・羽柴寛文・牛渡裕二・川瀬良司
  • 雑誌名: 構造物の衝撃間題に関するシンポジウム論文集 10巻 ページ: 195-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子特性の異なる堆積層の落石エネルギー緩衝効果特性に関する二次元個別要素法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 羽柴寛文・前田健一・刈田圭一・牛渡裕二・川瀬良司
  • 雑誌名: 構造物の衝撃問題に関するシンポジウム論文集 10巻 ページ: 229-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] 総説:数値解析技術-粒状体- (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一、松島亘志、森口周二
  • 雑誌名: 地盤工学会誌 58巻,1号 ページ: 68-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modelling mechanical consequences of erosion (2010)
  • 著者名/発表者名: David MUIR WOOD, Kenichi MAEDA, Emi NUKUDANI
  • 雑誌名: Geotechnique Vol.60,6 ページ: 447-457
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seepage Failure and Erosion of Ground with Air Bubble Dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, 坂井宏隆
  • 雑誌名: ASCE, GSP ページ: 261-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress-chain based micromechanics of sand with grain shape effect (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, et al.
  • 雑誌名: Granular Matter 12巻5号 ページ: 499-505
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子回転に着口したファイバー混合土の強度発硯メカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口・近藤・前田健一・Erdin Ibrain
  • 雑誌名: 土木学会応川力学論文集 Vol.13 ページ: 497-506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical State-based Geo-micromechanics on Granular Flow (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 雑誌名: Powder & Grains Vol.6 ページ: 17-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] D.M.WOOD:細粒分流出に起因する粒度変化を伴う粒状体の変形・破壊挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 温谷恵美, 前田健一
  • 雑誌名: 実務利用を目指すマイクロジオメカニックスに関するシンポジウム論文集 ページ: 53-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seepage and erosion mechanisms of sandy ground due to air bubbles (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井宏隆, 前田健一
  • 雑誌名: Fourth International Conference on Scour and Erosion
  • 査読あり
• [雑誌論文] 浸透破壊現象における気泡のダイナミクスの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂井宏隆, 前田健一
  • 雑誌名: 地盤工学会誌 Vol.57, No.9 ページ: 30-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子構造に蒜目した粒状体の斜面上の流れ挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平林大輝, 福間雅俊, 前田健一
  • 雑誌名: 応用力学論文集 Vol.11 ページ: 535-546
  • 査読あり
• [学会発表] 集中豪雨に起因する気泡の影響を考慮した模型堤防の堤体内における浸潤比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田賢
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌・北海道大学
  • 年月日: 20100901-20100903
• [学会発表] DEMによる堆積層の落石による衝撃力解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 刈田圭一
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌・北海道大学
  • 年月日: 20100901-20100903
• [学会発表] 落石の斜め入射より受ける衝撃力のDEM解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 羽柴寛文
  • 学会等名: 土木学会第65回年次学術講演会
  • 発表場所: 札幌・北海道大学
  • 年月日: 20100901-20100903
• [学会発表] 豪雨と気泡のダイナミクスが及ぼす河川堤防の越流強度への影響と対策 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田賢
  • 学会等名: 第45回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 松山・愛媛大学
  • 年月日: 20100818-20100820
• [学会発表] 堆積層における落石挙動とエネルギー低減効果に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯浅知英
  • 学会等名: 第45回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 松山・愛媛大学
  • 年月日: 20100818-20100820
• [学会発表] 堆積層の衝撃伝播を考慮したDEM落石シミュレーションの高度化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 羽柴寛文
  • 学会等名: 第45回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 松山・愛媛大学
  • 年月日: 20100818-20100820
• [学会発表] 豪雨時の浸透挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田賢
  • 学会等名: 不飽和研究会
  • 発表場所: 仙台・東北大学
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Kenichi Maeda Critical State-based Geo-Micromechanics on Granular Flow (2009)
  • 学会等名: Powder & Grains2009
  • 発表場所: アメリカ・コロラド
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] Erosion and seepage failure analysis of ground with evolution of bubbles using SPH (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: Prediction and Simulation Methods for Geohazard Mitigation (IS-Kyoto)
  • 発表場所: 日本・京都
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] SEEPAGE AND EROSION MECHANISMS OF OF SANDY GROUND DUE TO AIR BUBBLES (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田健一
  • 学会等名: Fourth International Conference on Scour and Erosion
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-05
• [図書] 地盤に関す解析技術(個別要素法)講習会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田健一, 他
  • 総ページ数: 1-44
  • 出版者: 地盤工学会
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.maeda-lab.org/