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2014 年度 実績報告書

有明粘土地盤の強度・圧密特性の把握・解明と嵩上げ盛土時の干拓堤防の安定性評価

研究課題

研究課題/領域番号 24580357
研究機関九州大学

研究代表者

東 孝寛  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00181066)

研究分担者 大坪 政美  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 名誉教授 (80112316) [辞退]
金山 素平  岩手大学, 農学部, 准教授 (60398104)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード有明粘土地盤 / 強度特性 / 圧密特性 / 干拓堤防 / 嵩上げ盛土 / 挙動予測 / 安定性評価 / 有限要素法
研究実績の概要

最終(平成26)年度,有明粘土地盤の強度・圧密特性に関しては,新たに実施した有明海北岸域の乱さない有明粘土試料についての土質(力学)試験結果をもとに検討した。その結果,一軸圧縮試験から求まる非排水せん断強度(粘着力)を短期安定問題における設計強度として使用できることが分かり,一連の一面せん断試験結果からは,試料土の非排水せん断強度の異方性の特徴やHvorslev(ボシュレフ)の強度定数,非可逆比などが把握できた。嵩上げ盛土時の干拓堤防の安定性評価に関しては,有明海北岸域の過去にすべり破壊を起こした既存干拓堤防を解析対象として,弾塑性有限要素法を用いた2次元の圧密変形解析を実施した。解析では,実際のすべり破壊の特徴を定性的に説明することができた。
研究期間全体を通して得られた主な成果は,以下の通りである。有明粘土地盤の強度・圧密特性に関しては,一面せん断試験(有効土被り圧で圧密後に定体積せん断を実施),一軸圧縮試験,室内ベーンせん断試験から求まる3種類の非排水せん断強度間の関係を明らかにし,一軸圧縮試験から求まる非排水せん断強度(粘着力)を短期安定問題の設計強度として使用できることを実証した。また,試料の乱れ(主に応力解放)による非排水せん断強度の低下がかなり大きいことや,有明粘土(地盤)の強度増加率や内部摩擦角に密度(間隙比)依存性があることを把握するとともに,非排水せん断強度の異方性の特徴やHvorslevの破壊規準の適用性に関する新しい知見も得た。嵩上げ盛土時の干拓堤防の安定性評価(挙動予測を含む)に関しては,弾塑性有限要素法を用いた圧密変形解析により,干拓堤防における嵩上げ盛土時のすべり破壊の検討や嵩上げ後の残留沈下予測が可能なことが分かった。さらに,ニューラルネットワークモデルにより比較的早期の沈下観測データのみで精度の高い圧密沈下予測ができることを確認した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Sensitivity of Salt-leached Clay Sediments in the Ariake Bay Area, Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Phanny He, Masami Ohtsubo, Takahiro Higash and Motohei Kanayama
    • 雑誌名

      Marine Georesources & Geotechnology

      巻: Vol.33, Issue 5 ページ: 429-436

    • DOI

      10.1080/1064119X.2014.952854

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quick clay development and cation composition of pore water in marine sediments from the Ariake Bay area, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Phanny He, Masami Ohtsubo, Hiroshi Abe, Takahiro Higashi and Motohei Kanayama
    • 雑誌名

      International Journal of Geosciences

      巻: Vol.5, No.6 ページ: 595-606

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.4236/ijg.2014.56054

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 有明粘土(山脚試料)の強度異方性2015

    • 著者名/発表者名
      東 孝寛, 大坪 政美, 金山 素平, 中野 晶子
    • 学会等名
      平成27年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-03
  • [学会発表] メキシコシティ粘土のHvorslevの強度定数と非可逆比Λ2014

    • 著者名/発表者名
      東 孝寛, 中野 晶子, 大坪 政美, 金山 素平
    • 学会等名
      第95回(平成26年度)農業農村工学会九州沖縄支部講演会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2014-10-29
  • [学会発表] ニューラルネットワークモデルを使用した地盤沈下予測の検討2014

    • 著者名/発表者名
      金山素平,岡村祐貴,Alexander Rohe,Leon A. van Paassen
    • 学会等名
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2014-08-27
  • [学会発表] Undrained shear strength characteristics of Ariake clay (Yamaashi samples)2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Higashi, Masami Ohtsubo, Motohei Kanayama and Akiko Nakano
    • 学会等名
      The fifth international seminar of JSPS core to core program, Collaborative project for soil and water conservation in Southeast Asian watersheds
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2014-08-07
  • [学会発表] Shear strength characteristics of the Shiroishi clay from Ariake Bay, Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Phanny He, Masami Ohtsubo, Takahiro Higashi, Motohei Kanayama
    • 学会等名
      The fifth international seminar of JSPS core to core program, Collaborative project for soil and water conservation in Southeast Asian watersheds
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2014-08-07

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公開日: 2016-06-01  

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