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2017 年度 実績報告書

地盤の浸透破壊におけるメカニズム解明・安定解析・無次元化と総合評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24380131
研究機関神戸大学

研究代表者

田中 勉  神戸大学, 農学研究科, 教授 (20144602)

研究分担者 井上 一哉  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00362765)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2018-03-31
キーワード浸透破壊 / 相対密度 / 粒径 / 層状堆積地盤 / PIV解析 / 流れの条件 / Prismatic failureの概念
研究実績の概要

地盤の浸透破壊は、近年、農業用水利施設の改修・更新、土木工事の大規模化・大深度化に伴って新たな問題を引き起こし緊急に解決すべき課題となっている。本研究は、まず、流れの条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)を基本的視点として整理し、種々のケースについて実験を行い破壊メカニズムの解明を試みる。次に、実験成果に基づいて提案したPrismatic failureの考え方を用いて、種々の流れ条件の地盤について浸透破壊に対する安定性評価を行う。そして、地盤の浸透破壊に対する限界水頭差の無次元化と定式化について、理論的解釈と数値解析的実証並びにその妥当性を実験的に検証し、実地盤の事例解析結果を踏まえながら、浸透破壊問題について総合的評価を行う。
本年度は、まず、昨年に引き続き、種々の流れ条件(一次元流、二次元流、二次元集中流、軸対称流、三次元流)における一連の浸透破壊実験結果を整理し、研究代表者らが提案するPrismatic failureの考え方について妥当性の評価を行った。とくに、限界水頭差の無次元化について、理論的解釈と数値解析的に実証を行い、二次元及びその1/2模型の小型二次元浸透破壊実験結果を用いて実験的に検証を行った。その成果を、2017年6月にアメリカ サンフランシスコで開催された16th ISOPEで発表した。小型二次元浸透破壊問題においては、相対密度が50%の地盤について全ケースの実験を終了し、実験地盤の詳細解析を行った。2017年7月に名古屋市で開催の第52回地盤工学研究発表会で発表した。
小型二次元浸透破壊問題においては、種々の相対密度の地盤について実験を終了し、実験地盤の詳細解析を行った。2018年7月に高松市で開催予定の第53回地盤工学研究発表会で発表予定である。また、PIV解析を用いて、「浸透破壊現象における土粒子挙動」を明らかにし、2018年9月に京都市で開催予定の農業農村工学会で発表予定である。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 小型二次元矢板締切り地盤において相対密度が浸透流及び浸透破壊特性に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      田中 勉, 永井 茂, 笠松晃次, 前田直人, 上野夏貴, 藤井理央, 井上一哉
    • 雑誌名

      神戸大学都市安全研究センター研究報告

      巻: 22 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地盤の浸透破壊安定性に関する既往の研究と安定性評価の方法2017

    • 著者名/発表者名
      永井 茂, 田中 勉, 廣瀬哲夫
    • 雑誌名

      神戸大学都市安全研究センター研究報告

      巻: 21 ページ: 276-288

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 土の異方透水性が浸透流特性と浸透破壊及びすべり安定性に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中 勉, 野々村圭造, 富樫理恵, 宇野千佳子
    • 雑誌名

      神戸大学都市安全研究センター研究報告

      巻: 21 ページ: 289-298

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Half 2D Model Tests on Seepage Failure of Soil in front of Sheet Piles and Non-Dimensional Formulization of the Critical Hydraulic Head Difference Hc2017

    • 著者名/発表者名
      Nagai, N., Tanaka, T., Miki, T., Kasamatsu, K. and Inoue, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Offshore and Polar Engineering Conference & Exhibition 2017 (ISOPE-2017)

      巻: - ページ: 693-698

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 矢板締切り地盤の地盤改良が浸透破壊安定性に及ぼす効果2017

    • 著者名/発表者名
      永井 茂, 田中 勉, 笠松晃次
    • 雑誌名

      農業農村工学会誌

      巻: 85 ページ: 39-42

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 矢板締切り地盤における基準類算定式による浸透破壊安全率と上流側掘削残土の影響2017

    • 著者名/発表者名
      永井 茂, 田中 勉
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 85 ページ: 103-111

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 小型二次元矢板締切り地盤において相対密度が浸透流および浸透破壊特性に及ぼす影響,2018

    • 著者名/発表者名
      前田直人, 田中 勉, 笠松晃次, 上野夏貴, 藤井理央, 井上一哉, 鈴木麻里子, 永井 茂
    • 学会等名
      第53回地盤工学研究発表会発表講演集
  • [学会発表] 小型二次元地盤の浸透破壊実験とPIV解析-浸透破壊特性と地盤変形挙動の解明-2018

    • 著者名/発表者名
      笠松晃次, 田中 勉, 前田直人, 黒川和己, 井上 一哉, 鈴木麻里子
    • 学会等名
      平成30年度農業農村工学会大会講演会講演要旨集
  • [学会発表] 小型二次元矢板締切り地盤の浸透破壊特性2017

    • 著者名/発表者名
      前田直人・田中 勉・永井 茂・笠松晃次・井上一哉
    • 学会等名
      第52回地盤工学研究発表会発表講演集
  • [学会発表] 小型二次元矢板締切り地盤において相対密度が浸透破壊に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      前田直人・田中 勉・笠松晃次・藤井理央・井上一哉
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会講演要旨集
  • [学会発表] 小型二次元実験地盤における相対密度の異方透水性への影響2017

    • 著者名/発表者名
      阪本 達彦, 田中 勉, 上野夏貴, 井上 一哉
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会講演要旨集
  • [学会発表] PIV解析を用いた小型二次元矢板締切り地盤における土粒子移動領域の考察2017

    • 著者名/発表者名
      笠松晃次・田中 勉・永井 茂・前田直人・井上一哉
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会 第74回京都支部講演会講演要旨集2-07
  • [備考] 施設環境学のホームページ

    • URL

      http://www.research.kobe-u.ac.jp/ans-hysteng/

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公開日: 2018-12-17  

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