| 研究課題/領域番号 |
24360193
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
飯塚 敦 神戸大学, 学内共同利用施設等, 教授 (40184361)
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| 研究分担者 |
河井 克之 神戸大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (30304132)
ピパットポンサー ティラポン 東京工業大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10401522)
橘 伸也 埼玉大学, 学内共同利用施設等, 助教 (90432567)
竹山 智英 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (00452011)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 地盤工学 / 塩害・沙漠化 / 水循環 / 環境技術 / シミュレーション / 地盤の変形 / 飽和／不飽和地盤 / 抑止・修復技術 |
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| 研究概要 |
本研究は，塩害による沙漠化抑止と修復の技術提案を通して，地盤工学の地球環境問題への積極的な寄与を目的としている．特に塩害による沙漠化は，地下水中の希薄な塩分が高濃度化して地表に析出することにより生じ，ユーラシア大陸などの大陸の広範囲な地域で発生している．このような塩害による沙漠化メカニズムを表現できるFEシミュレータを開発し，塩害抑止工法を開発・完成させようとしている．本申請における研究は，はじめに基礎研究を実施し，次いで，有限要素法を用いた塩害過程シミュレータを高度化・整備する．これを「道具」として用いて，塩害防止・農耕地保全構造体の検討を行う．この時，塩害防止・農耕地保全に環境汚泥のリサイクル材（焼成多孔質セラミック材）などを用いて，環境負荷の軽減も同時に図ろうとする．平成25年度は以下の成果を得た．
(1)数理モデルの体系の高度化・整備：飽和・不飽和土の構成モデルを高度化し，・植生を介しての蒸散などの水循環を模擬するために開発された「根」要素モデルを導入した．弾塑性変形を考慮した移流拡散モデルを高度化し，シミュレーション技法を確立した．
(2)多孔質セラミック材の力学特性の把握と活用：多孔質セラミック材を用いたキャピラリ・バリア特性を利用して，塩害の抑止を検討した．レキ材の力学特性を効果的に用いる方法論を検討した．すなわち，このようなレキ材を用いてのキャピラリ・バリア効果の定量的把握を行い，塩害防止のための構造検討を行った．
(3) 現地フィールド（タイ東北部サコンナコン近郊）塩害過程シミュレーション：タイ東北部サコナコン近郊を対象に，地盤調査結果に基づき，多孔質材を用いた塩害防止工法の検討を行った．キャピラリ・バリアを構成する地盤改良は，農耕地保全に有効な構造形式と考えられる．
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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
地盤内溶解物質の拡散と移動を表現できる数理モデルを組み込んだ飽和・不飽和変形解析コードを整備した．コードのキャリブレーションを行いながら，塩害および地盤変状発生機構のシミュレーションを行い，キャピラリ・バリアを利用した抑止修復技術の検討を行った．
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| 今後の研究の推進方策 |
塩害抑止工法の開発をより一層推進するために，福島高等専門学校に平成26年4月に着任した金澤伸一博士と日本大学理工学部の野村瞬博士を研究分担者に加える．金澤博士に不飽和・飽和有限要素解析手法の高度化を，野村博士に移流・拡散モデルの高度化を加速させる．これに必要な経費を「次年度使用」とした．
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| 次年度の研究費の使用計画 |
移流・拡散を考慮した不飽和地盤の応力・変形有限要素コードを開発したが，このコードの他の場所への移設を行うとき，計算効率の向上などの性能向上をはかる必要があることが判明した．そのために，平成２６年度に，新たに２名の研究分担者を加えることとし，これらにかかる経費を次年度（平成２６年度）に繰り越した．
塩害抑止工法の開発をより一層推進するために，福島高等専門学校に平成26年4月に着任した金澤伸一博士と日本大学理工学部の野村瞬博士を研究分担者に加える．金澤博士に不飽和・飽和有限要素解析手法の高度化を，野村博士に移流・拡散モデルの高度化を加速させる．これに必要な経費を「次年度使用」とした．
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