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2013 年度 実績報告書

気候変動に伴う積雪寒冷地の新しい地盤災害形態の体系化とその危険性評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360201
研究機関北海道大学

研究代表者

石川 達也  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60359479)

研究分担者 山下 聡  北見工業大学, 工学部, 教授 (00174673)
川端 伸一郎  北海道科学大学, 空間創造学部, 教授 (10224833)
川口 貴之  北見工業大学, 工学部, 准教授 (20310964)
所 哲也  苫小牧工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (40610457)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード地盤工学 / 土砂災害 / 気候変動 / 防災 / 積雪寒冷地
研究概要

1.材料特性変化に及ぼす凍結融解・水流の影響評価: 凍結融解一面せん断試験結果から、凍結融解により生じる強度定数の低下は主として浸水作用によるものであるが、凍結融解によるダイレイタンシー特性の変化が剛性低下を引き起こすことを明らかにした。また、熱伝導率試験と電気伝導率試験を実施し、熱伝導率の水分依存性は間隙水の連続性によるものであることを明らかにした。加えて、凍上試験と保水性試験を実施し、サクションを考慮した修正高志の式を提案し、表層地盤のような低土被り圧下における凍上量予測に対して、提案式が従来式よりも有用であることを明らかにした。
2.力学挙動変化に及ぼす凍結融解・水流の影響評価: 砂質土模型地盤の流水浸透侵食実験を実施し、凍結融解作用により地盤内に凍土が形成された後に流水した場合、凍土により地盤の透水性は低下するが、凍結融解中に流水がある場合には、凍土の形成が遅くなるとともに未凍結部の浸透流速が上昇することを示した。
3.土構造物の凍結融解・流水侵食複合型崩壊モデルの提案: 連成解析プログラムにより土の凍上試験の試解析を種々の解析条件下で実施し、凍結融解作用を受ける土の特徴的な挙動を表現可能であることを示した。また、積雪寒冷地で観測される地盤の凍結・凍上融解に起因する種々の地盤災害現象を対象にした数値シミュレーションを実施し、実問題と同様に地下水位が凍上量に影響を与えることなどを確認して、当該解析法が地盤の凍結・凍上融解現象の挙動解析に対して高い適用性を有することを明らかにした。
4.気候変動予測手法と地盤情報活用方法の検討: 凍結融解・流水に起因する地盤災害データの収集・被災要因分析を継続し、地盤災害と気象・地形・地盤条件との相関性について検討した。また、本研究内容と合致した学会の研究委員会の設立準備を行い、より詳細かつ多量のデータ収集が可能となる仕組みを創設した。

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

交付申請時に記載した本年度の研究実施計画のすべての項目について検討を実施しており、本実績報告書で記載したように、各項目について、交付申請時に記載した研究目的の達成に結びつくような具体的な研究成果があがっていることから、「おおむね順調に進展している。」と自己評価した。

今後の研究の推進方策

研究目標達成には、実験、解析、データ分析等の各側面から包括的な検討を行う必要がある。このため、本研究では、研究開発の効率性の観点から各研究者が個別に保有する研究開発力を総合して課題解決にあたっている。ただし、研究機関が複数あり、また研究期間も長期に渡ることから、各研究項目間の連携性の向上と研究内容の調整のため、情報交換と研究成果の共有などを目的とした研究の進捗状況報告会を、今年度同様、今後も年度内に数回定期的に開催しながら、本研究を推進する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Medium-size triaxial apparatus for unsaturated granular subbase course materials2014

    • 著者名/発表者名
      石川達也,Yuan Zhang,所哲也,三浦清一
    • 雑誌名

      Soils and Foundations

      巻: 54(1) ページ: 67~80

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependency of cyclic plastic deformation characteristics of unsaturated recycled base course material on principal stress axis rotation2014

    • 著者名/発表者名
      Aasim Inam,石川達也,三浦清一
    • 雑誌名

      Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA

      巻: 45(1) ページ: 74~84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結融解履歴が粒状路盤材の支持力特性に与える影響とその評価2014

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎,石川達也,亀山修一
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 9(1) ページ: 1~13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不飽和粒状路盤材のレジリエントモデュラスに及ぼす凍結融解作用の影響評価2013

    • 著者名/発表者名
      石川達也,張媛,川端伸一郎,亀山修一,所哲也
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 69(3) ページ: I_207~I_214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ジオセルとジオグリッドを併用した補強土壁の耐凍上性評価2013

    • 著者名/発表者名
      川口貴之,中村大,山下聡,林豪人,安達謙二,雨宮盛児,原田道幸,山﨑新太郎,小林歩,玉井啓博
    • 雑誌名

      ジオシンセティックス論文集

      巻: 28 ページ: 345~352

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土の凍上性評価に与える凍結方法および供試体寸法の影響2013

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎,石川達也,豊田邦男,山内智,亀山修一
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 69(3) ページ: I_191~I_198

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 寒冷地におけるアスファルト舗装の損傷とその要因2013

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎,亀山修一,石川達也
    • 雑誌名

      舗装

      巻: 48(7) ページ: 7~11

  • [学会発表] Effects of Freeze-Thaw History on Deformation-Strength Properties and Permeability of Fine-Grained Soil

    • 著者名/発表者名
      川口貴之
    • 学会等名
      18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Paris International Conference Centre (Paris)(フランス)
  • [学会発表] Effect evaluation of freeze-thaw on deformation-strength properties of granular base course material in pavement

    • 著者名/発表者名
      石川達也
    • 学会等名
      18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 発表場所
      Paris International Conference Centre (Paris)(フランス)
  • [学会発表] Effect of degree of saturation on shear behavior of unsaturated base course material

    • 著者名/発表者名
      Yuan Zhang
    • 学会等名
      7th CHINA/JAPAN Workshop on Pavement Technologies
    • 発表場所
      ハルビン工科大学(ハルビン)(中国)
  • [学会発表] Influence of freeze-thaw action on air-permeability of unsaturated soil ground

    • 著者名/発表者名
      石川達也
    • 学会等名
      3rd International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment
    • 発表場所
      名鉄ニューグランドホテル(名古屋)
  • [学会発表] Effect of loading rate on strength characteristics of granular base course material

    • 著者名/発表者名
      Yuan Zhang
    • 学会等名
      3rd International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment
    • 発表場所
      名鉄ニューグランドホテル(名古屋)
  • [学会発表] Effect Evaluation of Freeze-Thaw on Resilient Modulus of Unsaturated Unbound Granular Base Material

    • 著者名/発表者名
      石川達也
    • 学会等名
      TRB 93rd Annual Meeting
    • 発表場所
      Marriot Wardman Park Hotel (Washington DC)(USA)
  • [学会発表] 火山灰質粘性土の凍上性におよぼす凍結速度の影響

    • 著者名/発表者名
      木次谷一平
    • 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(富山)
  • [学会発表] 供試体寸法および凍結方法の違いが凍上試験結果に与える影響

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎
    • 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(富山)
  • [学会発表] 凍結融解履歴の有無による締固めた細粒土の一面せん断挙動の違い

    • 著者名/発表者名
      佐々木貴
    • 学会等名
      地盤工学会北海道支部第54回年次技術報告会
    • 発表場所
      寒地土木研究所(札幌)
  • [学会発表] 凍結融解履歴が種々の細粒土のコンシステンシー限界に与える影響

    • 著者名/発表者名
      小林歩
    • 学会等名
      地盤工学会北海道支部第54回年次技術報告会
    • 発表場所
      寒地土木研究所(札幌)
  • [学会発表] 応力変形・熱伝導・浸透連成解析の実問題への適用例

    • 著者名/発表者名
      木次谷一平
    • 学会等名
      地盤工学会北海道支部第54回年次技術報告会
    • 発表場所
      寒地土木研究所(札幌)
  • [学会発表] サーマルプローブ法を用いた種々の地盤材料の熱伝導率の測定

    • 著者名/発表者名
      白井翔也
    • 学会等名
      土木学会第68回年次学術講演会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
  • [学会発表] 凍上対策のためのn年確率凍結指数の決定法とその地域特性

    • 著者名/発表者名
      川端伸一郎
    • 学会等名
      北海道土木技術会土質基礎研究委員会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(札幌)

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公開日: 2015-05-28  

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