大都市沿岸域の広域複合地盤災害に関する研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23310119
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井合 進 京都大学, 防災研究所, 教授 (20359780)
• 研究分担者: 飛田 哲男 京都大学, 防災研究所, 准教授 (00346058) ; 菅野 高弘 独立行政法人港湾空港技術研究所, その他部局等, その他 (10187635) ; 東畑 郁生 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20155500) ; 渦岡 良介 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40333306) ; 岡村 未対 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (50251624) ; 一井 康二 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70371771) ; 太田 秀樹 中央大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80026187)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 地盤災害 / 地震災害 / 津波災害 / 広域災害 / 防潮堤 / 河川堤防 / 沿岸域 / 液状化

研究概要

本研究では，大阪湾沿岸域を念頭に，津波との複合災害：何回も来襲する津波進行性破壊，間隙水の移動・消散：津波による水圧上昇による破壊の進行，逆に，沈下の時間遅れによる浸水の軽減，被害軽減とライフサイクルコスト：段階的な対策実行，のような時間的なファクターを導入し，広域にわたる沿岸域の合理的な面的耐震診断・対策へと結びつける。研究期間中に，防潮堤・河川堤防に加え、水門などの構造系施設や東日本大震災で甚大な被害を受けた防波堤や防潮護岸にまで対象を拡大して、地震動と津波による複合地盤災害の現象解明を行い，これらに基づいて全体とりまとめを行った。
遠心力場での模型実験では、ハイブリッド型遠心力載荷装置（有効半径3.5m)は，スイングプラットフォーム式とドラム型との合体型装置（港湾空港技術研究所）を主力実験装置とし，サブとして，標準型遠心力載荷装置（有効半径2.5m）（京都大学防災研究所）、さらに小型遠心力積載装置（有効半径0.8m）（愛媛大学）を用いて，相互比較を行いつつ、地震と津波による複合地盤災害の現象解明を行った。有効応力解析による数値シミュレーションでは、間隙水の移動・消散を含む解析手法へと拡張されたひずみ空間多重せん断モデル（カクテルグラスモデル系）に基づくモデルにより，遠心力場で実施した模型実験ケースを対象として解析手法の適用性の検討を行ない、津波による波力のみならず、浸透流の影響による支持力不足という複合的な破壊機構が明らかにされた。その他、チャート式耐震診断システムの複合災害への応用、広域地盤モデル構築、地盤アセットマネジメント、被害軽減策（地盤改良含む）などの観点からの検討を実施し，大都市沿岸域の広域複合地盤災害の軽減に向けたガイドラインの作成へと結びつけた。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] 巨大地震における沿岸域の広域複合地盤災害 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井合 進
  • 雑誌名: 地盤工学会誌 巻: Vol.62,No.1,総説 ページ: 3-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of fabric in a strain space multiple mechanism model for granular materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Iai, S., Tobita, T. and Ozutsumi, O. (Iai, S.)
  • 雑誌名: International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics 巻: 37(10) ページ: 1326-1336
  • DOI: 10.1002/nag.2087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite strain formulation of a strain space multiple mechanism model for granular materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Iai, S., Ueda, K., Tobita, T. and Ozutsumi, O. (Iai, S.)
  • 雑誌名: International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics 巻: 37(9) ページ: 1189-1212
  • DOI: 10.1002/nag.2084
  • 査読あり
• [雑誌論文] 要素地震波の時刻歴波形の差異が推定地震動の波形の差異に及ぼす影響の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一井 康二, 森 佑樹, 角田 光法
  • 雑誌名: 土木学会論文集 Ａ１（構造・地震工学） 巻: Vol.69，No.4 ページ: p.I_207-I_217
  • 査読あり
• [雑誌論文] 岸壁上の移動式荷役施設の耐震設計のためのケーソン間相対変位の予測法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一井 康二, 山本 豊, 角田 光法
  • 雑誌名: 土木学会論文集 Ａ１（構造・地震工学） 巻: Vol.69，No.4 ページ: p.I_218-I_227
  • 査読あり
• [雑誌論文] 異方圧密状態の砂の動的沈下特性に及ぼす載荷振動数の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松野 隆志, 一井 康二, 北出 圭介
  • 雑誌名: 土木学会論文集 Ａ１（構造・地震工学） 巻: Vol.69，No.4 ページ: p.I_228-I_234
  • 査読あり
• [雑誌論文] 東日本大震災における沿岸部埋立地の液状化が工場被災に伴う企業の特別損失におよぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北出 圭介, 一井 康二, 木下 洋樹, 久賀 真一, 米浦 大輔
  • 雑誌名: 土木学会論文集 Ａ１（構造・地震工学） 巻: Vol.69，No.4 ページ: p.I_337-I_344
  • 査読あり
• [雑誌論文] 地盤条件の差異が液状化の被害程度に及ぼす影響について～東日本大震災における浦安市の被害事例の分析から～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 高町茉莉，一井康二，北出圭介
  • 雑誌名: 地盤工学会中国支部論文報告集、地盤と建設 巻: Vol.31、No.1 ページ: pp.47-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二次圧密による先行効果を考慮した弾・粘塑性構成モデルの拡張 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田昌史・飯塚敦・太田秀樹
  • 雑誌名: 土木学会論文集Ｃ（地圏工学） 巻: Vol. 69, No. 4 ページ: 404-416
  • 査読あり
• [学会発表] 津波対策に関するいくつかの話題～わからないことを，わからないなりに～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 一井康二
  • 学会等名: 平成25年度地盤と防災・環境に関するシンポジウム、
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 20140131-20140131
  • 招待講演
• [学会発表] ひずみ空間多重せん断モデルによる表層地盤の地震応答（液状化）解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井合 進
  • 学会等名: 地盤工学会 地盤材料の構成式ワークショップ（第３回）
  • 発表場所: 東京 地盤工学会(JGS会館) 地階大会議室
  • 年月日: 20140109-20140109
• [学会発表] Combined Failure Mechanism of a Breakwater subject to Tsunami during 2011 East Japan Earthquake (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai
  • 学会等名: The University of Auckland Centre for Earthquake Engineering Research, 2013 Earthquake Engineering Research Symposium
  • 発表場所: University of Auckland, New Zealand
  • 年月日: 20131204-20131204
  • 招待講演
• [学会発表] RATE OF DISSIPATION OF EXCESS PORE WATER PRESSURE IN LIQUEFIABLE SAND DEPOSIT (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai and Keisuke Nagaura
  • 学会等名: NZ-Japan Workshop on “Soil Liquefaction during Recent Large-Scale Earthquakes"
  • 発表場所: University of Auckland, New Zealand
  • 年月日: 20131202-20131203
  • 招待講演
• [学会発表] How to meet catastrophic flooding events? (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai
  • 学会等名: ISSMGE/TC303 on floods, THE 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOIL MECHANICS AND GEOTECHNICAL ENGINEERING
  • 発表場所: Palais des Congrès de Paris, Paris, France
  • 年月日: 20130902-20130906
• [学会発表] Retrofit technique for asphalt concrete pavements after seismic damage (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, T. Ishigaki and N. Tatta
  • 学会等名: Proc. 18th Int. Conf. Soil Mech. And Geotechnical Engineering
  • 発表場所: Palais des Congrès de Paris, Paris, France
  • 年月日: 20130902-20130906
• [学会発表] Engineering practice of vacuum consolidation with prefabricated vertical drain (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideki Ohta
  • 学会等名: GSIC Int. Symp on Slope Stability Assessment, Reinforcement and Monitoring in Open-Pit Mining
  • 発表場所: Chiang Mai University,Thailand
  • 年月日: 20130816-20130816
  • 招待講演
• [学会発表] 東名牧の原崩壊盛土材料の締固め－定体積単純せん断強度特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村勝, 石垣勉, 横田聖也, 藤岡一頼, 阿部文彦, 飯塚敦, 齋藤邦夫, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 20130723-20130725
• [学会発表] 泥炭が厚く堆積する地盤での真空圧密併用盛土の荷重伝播について (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤真司, 杉江茂彦, 佐々木徹, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 20130723-20130725
• [学会発表] 二次圧密による擬似化過圧密化を考慮した弾・粘塑性構成モデル (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田昌史, 飯塚敦, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 20130723-20130725
• [学会発表] Combined failure mechanism of a breakwater subject to Tsunami during 2011 East Japan Earthquake (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai
  • 学会等名: International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering－From Case History to Practice, In honour of Prof. Kenji Ishihara
  • 発表場所: Istanbul, TURKEY, Bogazici University, Albert Long Conference Hall
  • 年月日: 20130617-20130619
  • 招待講演
• [学会発表] train space multiple mechanism model for sand (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai
  • 学会等名: Kick-off meeting of PRENOLIN (Improvement of Prediction of soil Non‐Linear effects caused by strong seismic motion)
  • 発表場所: Sainte Foy lès Lyon, Lyon, France
  • 年月日: 20130610-20130611
  • 招待講演
• [学会発表] ひずみ空間多重せん断モデル（カクテルグラスモデル系） (2013)
  • 著者名/発表者名: 井合 進
  • 学会等名: 地盤工学会 地盤材料の構成式ワークショップ（第２回）
  • 発表場所: 東京 地盤工学会(JGS会館) 地階大会議室
  • 年月日: 20130527-20130527
• [学会発表] Recent advances in analysis of liquefaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Iai
  • 学会等名: Kick-off Meeting of 111 Project and international Workshop on Embankment Engineering Safety and Disaster Reduction
  • 発表場所: Hohai University, Nanjing, China
  • 年月日: 20130518-19
  • 招待講演
• [図書] Chapter 7 Numerical simulation of soil structure reinforced by geosynthetics, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hirata, A. Iizuka, H. Ohta, T. Yamakami, Y. Yokota and Koji Ohmori
  • 総ページ数: 95-114
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 9 Elasto-plastic FEM analysis and safety evaluation of large rockfill dams during reservoir filling, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiyama, T. Ishiguro, Y. Uchita, and H. Ohta
  • 総ページ数: 131-148
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] 土木・環境系の国際人英語 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井合 進・R.Scott Steedman (井合 進)
  • 総ページ数: 1-193
  • 出版者: コロナ社
• [図書] Chapter 1 Tsunami Induced by 2011 Tohoku-Pacific Ocean Earthquake and a Possible Renewal Plan, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, Susumu Iai, Yukihiro Nishida, Shu Morioka, and Atsushi Iizuka
  • 総ページ数: 3-18
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 8 Deformation prediction of a structure placed on soft clay in Tokyo Bay affected by heavy deep well pumping, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsumoto, A. Kobayashi, and H. Ohta
  • 総ページ数: 115-130
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 10 Three dimensional soil/water coupled analysis of reverse concreting excavation work, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sugie, H. Ohta, and A. Iizuka
  • 総ページ数: 149-162
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 11 Spatial discretization of a water head in soil water coupled Finite Element Method analysis using the hybrid-type penalty method, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hirata, A. Iizuka, H. Ohta, T. Fujiyama, and T. Takeyama
  • 総ページ数: 163-180
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 13 Threshold of friction stabilizes self-weight transmission in gravitating loose sand heaps, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Pipatpongsa and H. Ohta
  • 総ページ数: 199-214
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 14 Elasto-plastic constitutive model for unsaturated soils with subloading surface concept, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ohno, K. Kawai, A. Iizuka, S. Tachibana, S. Kanazawa and H. Ohta
  • 総ページ数: 215-228
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 15 Stress strain relationship for the singular point on the yield surface of the elasto-plastic constitutive model and quantification of metastability, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takeyama, T. Pipatpongsa, A. Iizuka, and H. Ohta
  • 総ページ数: 229-240
  • 出版者: ：Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 16 Analysis of earth pressure problems by upper and lower equilibrium methods, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nishihara, S. Shimamoto and H. Ohta
  • 総ページ数: 241-252
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London
• [図書] Chapter 22 Development of a portable triaxial testing apparatus, Smart triaxial, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards, edited by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Nakayama, I. Kobayashi, A. Iizuka, M. Taya and H. Ohta
  • 総ページ数: 353-374
  • 出版者: Springer Dordrecht Heidelberg NewYork London