| 研究課題/領域番号 |
20H02247
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
宮田 喜壽 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (20532790)
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| 研究分担者 |
篠田 昌弘 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (30462930)
野々山 栄人 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00624842)
宮本 慎太郎 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (60782711)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 土構造物 / 維持管理 / レジリエンス / 組合せ作用 / 予防保全 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，道路網のレジリエンスマネジメントに資する土構造物を対象にした維持管理技術の高度化を目的とし，1) 交通・降雨の組合せ作用による土構造物の性能劣化過程の解明，2) 各種予防保全技術の検証と劣化・保全履歴を考慮した土構造物の性能評価法の開発，3) 種々の土構造物の劣化・予防保全の効果を考慮した道路網の機能評価法の構築，の3つを研究する．2021年度の研究計画では，a) 予防保全技術検証のための模型実験，b) 予防保全を施した土構造物の性能評価，に関する研究を進めることになっていた．以下，成果の概要を説明する．
a) 予防保全技術検証のための模型実験では，道路盛土に浸透作用を与える実験を行い，浸透作用による土構造物の変状メカニズムの解明と予防保全技術の効果検証を行った．その結果，変状メカニズムについては，盛土のり尻部での局所的破壊と，その領域での土の消失による新たなすべりの発生が繰り返し生じる進行破壊的挙動を示すことを明らかにした．予防保全技術については，既存技術としてのり面に排水パイプを設置するケースと，新しい保全技術の検証として排水パイプに加えてのり尻に蛇籠工を設置する併用形式のケースについて検討した．その結果，排水パイプのみでは，のり尻の変状抑制には十分な効果を達成することが難しいこと，排水パイプと蛇籠工を併用すると，浸透作用が非常に厳しい条件でも盛土の進行破壊的変状を抑制できることを明らかにした．b) 予防保全を施した土構造物の性能評価では，これまでに行った地盤材料および地盤補強材の長期材料試験，および本年度の模型実験結果を元に，材料劣化と保全技術の効果を考慮した性能評価法の基本的な枠組みを考察した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り，2021年度に予定していた予防保全技術検証のための模型実験と予防保全技術を施した土構造物の性能評価に関する研究を行った．今後は，これらの内容をさらに進めていく予定になっており，サウンディング機能付きの新たな保全技術に関する検討や道路網の機能低下に関するリスク解析を順次実施していく．
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度は，予防保全技術検証のための模型実験と予防保全を施した土構造物の性能評価に関して，a) サウンディング機能付きの新たな保全技術の検討，b) 土構造物の性能評価のための道路網の機能低下に関するリスク解析，を行う予定である．以下，概要について説明する．
a) サウンディング機能付きの新たな保全技術の検討では，排水パイプ・補強鉄筋を土構造物に打設する際，その貫入抵抗で土中の状態を把握する新しい保全技術について検討する．変形強度特性が既知の模型地盤に対し，排水パイプ・補強鉄筋の貫入試験を実施することで，この技術のサウンディング機能を調べ，その妥当性を検証する．本実験に関しての準備は，当初の予定通りすでに進めている．b) 道路網の機能低下に関するリスク解析では，まず土構造物の変状が道路機能に及ぼす影響を数値解析的に再現する方法を構築する．さらに，道路網が様々な土構造物で構成されていることと，それぞれの構造物ごとに供用中の履歴や予防保全の時期が異なることを考慮し，各種土構造物の構成割合と予防保全効果を考慮した道路機能の損失リスク評価法を提案する．
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