| 研究課題/領域番号 |
25820212
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
中村 大 北見工業大学, 工学部, 准教授 (90301978)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 岩盤 / 岩石 / 岩屑 / 凍上 / 凍結・融解 / 凍結深さ / 温度勾配 |
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| 研究実績の概要 |
平成25年度は北見市内の1地点で実際の岩盤斜面の温度，凍上量の計測を行った．計測地点の岩質は，軟質な凝灰岩と砂質凝灰岩である。2年目である平成26年度は，さらに1地点計測箇所の追加を行った．計測地点の岩質は硬質な玄武岩質の凝灰岩である．この岩盤に温度計および凍上量計を設置した．また，岩盤斜面の様子を観察するため，カメラも設置した．
平成25年度は，冬期間を通して岩盤斜面の除雪を行い，計測を実施した．この年の軟質な凝灰岩の岩盤斜面の最大凍結深さは約55cmであった．平成26年度は敢えて除雪を行わずに計測を実施した．最大凍結深さは軟質な凝灰岩で約35cm，硬質な玄武岩質凝灰岩で約80cmであった．以上の計測結果から，積雪の断熱効果によって凍結深さが浅くなること，硬質な岩盤では高い熱伝導性によって凍結深さが深くなることが明らかとなった．しかしながら，平成26年度の北見市の積雪量が，近年の量を大きく上回るものであったため，その雪荷重が原因で凍上量を正確に計測することが困難であった．
さらに，平成26年度は岩屑の凍上性を判定するための凍上実験装置の製作を行った．平成27年度は，過去2年間の実際の岩盤斜面の温度計測結果をもとにして，実際の岩盤の温度条件を再現した凍上実験を実施する予定である．これに先立って実施した大谷石を用いた凍上実験では，凍結線を1時間毎に1mm進行させて実験を行ったが，凍結線が移動しても凍上による上方変位が発生することが明らかとなった．これにより，軟質な岩石であれば，凍結線が停滞しなくても凍上が発生することが確認された．
以上のように，2年間の計測で，実際の岩盤斜面の凍上挙動，凍結深さ等の温度変化を明らかにすることができた．これらの成果は，平成27年度に実施する室内実験を行う上で，非常に有用な成果である．また，成果については，随時，公表していく．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究の2年目は，北見市内の計測地点を追加し，実際の岩盤斜面の温度（凍結深さ，温度勾配），凍上量の計測データを増やすことを中心に研究を進めた．この結果，初年度とは岩質の異なる計測地点を追加することに成功した．ただし，例年の量を大きく上回る予想外の降雪により，凍上量を正確に計測することには困難であった．今年度は除雪を行うことで，積雪による荷重や断熱効果を取り除きながら，計測を継続する予定ある．
また，岩屑の凍上性を判定するための凍上実験装置の製作を行ったものの，実際の岩盤斜面から採取した岩屑で凍上実験を実施するには至らなかった．ただし，大谷石を用いた予備実験は成功しており，温度条件等についても検討済みである．今年度は，平成26年度に検討した温度条件で，実際に凍上実験を実施する．
2年間でいくつかの研究成果が出始めており，本研究の当初の目的を達成することは十分に可能であると考えている．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成25年度から実施している実際の岩盤斜面における温度（凍結深さ，温度勾配），凍上量の計測は，計測箇所を2地点に増やして，引き続き実施する．
平成27年度は，上記に加えて，計測を行っている2箇所の岩盤斜面から岩石，岩屑を採取し，室内凍上実験を開始する．これまで，固体の岩石については，十数種類の岩石で凍上実験を行い，その凍上性を明らかにしてきたが，岩屑堆積物の凍上実験は初めてであり，軟質な岩屑の凍上性を把握できていないのが現状である．そこで，今年度は平成26年度に製作した岩屑堆積物用の凍上実験装置を用いて，実際の岩盤斜面の計測から得られた温度条件（温度勾配，凍結線の停滞時間等）を再現した，凍上実験を行うことに取り組む．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
岩盤斜面のボーリングを，当初の見積もりより安価に実施することができた．これは，一部の作業を申請者自身で行うことができたためである．また，岩屑試料専用の凍上実験装置についても，当初の見積もりより安価に実施することができた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度分として請求した助成金は，予備実験を行うための標準岩石試料の購入に充てる予定である．また，実際の岩盤斜面の凍上変位を詳細に解析するため，新たに土壌水分計を購入し設置する．この土壌水分計の計測値を保存するためのロガーも購入する．加えて，計測機器への雪荷重の軽減を行う目的で，計測機器の補修，強化も実施する予定である．
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