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2014 年度 実績報告書

土構造物の内部侵食と脆弱部の進展過程およびそれに伴う全体構造劣化の評価

研究課題

研究課題/領域番号 26289151
研究機関東京大学

研究代表者

桑野 玲子  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80312974)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード内部侵食 / 土構造物 / 水みち / 老朽化 / 陥没
研究実績の概要

本研究は、盛土や地中構造物の埋設土および自然斜面内に、雨水浸透の繰返しや地震時の地盤の液状化などにより生成する水みちや内部侵食の形成・進展メカニズムを解明することを目的とする。また、内部侵食によってできた空洞やゆるみなど、地盤内の局所的脆弱部が土構造物や地中構造物全体の安定性へ及ぼす影響を検討する。すなわち、斜面崩壊、道路陥没、河川堤防の浸透破壊などに対する危険度評価を試み、近年の気候変動による気象の激甚化や土地利用・社会情勢の変化に適応可能な、維持管理性や長期耐久性を考慮した土構造物・地中構造物の合理的構築・埋設・補修・維持管理方法を検討するものである。
まず、地盤の液状化を上方浸透流を与えた模型地盤で再現し、開口部を設けた舗装模型を地表面に設置して、噴砂を発生させた。噴砂は限界動水勾配よりはるかに大きくなってから、舗装模型に設けた開口部を上昇する水の速度が十分大きくなった時に発生した。土粒子の移動は地表面と舗装模型の隙間の水平方向の移動が卓越した。噴砂に伴い地表面が乱れ、路面下に広く薄い空洞を発生させることを確認した。さらに、模型地盤の液状化は、振動台を用いた加振による再現も行い、噴砂の発生条件は上方浸透流によるものと同じであることを確認した。また、内部侵食を模擬した連続したパイプ状の空隙を人工的に作成し導入した砂供試体の力学特性を、三軸試験および中空ねじり試験により調べた。最大主応力の方向、および連続空隙の方向が供試体の剛性や強度に与える影響を評価した。

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

本研究で予定している模型実験や要素試験実施のための環境整備はほぼ整い、予備実験を開始しているものもあり、ほぼ計画通りに順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

来年度は、計画通り、実験・調査を実施しデータを蓄積する予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験の進捗状況に合わせて必要な実験消耗品等の金額に相違が発生したため。

次年度使用額の使用計画

実験消耗品、調査費、旅費等に使用する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 地中埋設物が水みちと土砂流出時の空洞形成に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤真理、桑野玲子
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: Vol.10,No.1 ページ: 113, 125

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 東日本大震災液状化箇所における路面下空洞の特徴と発生メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      瀬良良子、小池豊、桑野玲子、桑野二郎
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 9-3 ページ: 323、339

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.3208/jgs.9.323

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ソイルパイプを有する地盤の力学特性に関する基礎的検討2014

    • 著者名/発表者名
      Yang Yang、桑野玲子
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 66-4 ページ: 341、344

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.11188/seisankenkyu.66.341

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 内部侵食が地盤の変形・強度特性に及ぼす影響の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤真理、桑野玲子
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 66-4 ページ: 325、329

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.11188/seisankenkyu.66.325

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 一次元浸透流実験による内部侵食発生要因の検討2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤真理、桑野玲子
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 66-4 ページ: 331、335

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.11188/seisankenkyu.66.331

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 液状化による噴砂発生メカニズムにおける粒径の影響2014

    • 著者名/発表者名
      桑野玲子、桑野二郎
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 66-6 ページ: 9、11

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.11188/seisankenkyu.66.521

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of internal erosion on deformation characteristics in the triaxial compression test2014

    • 著者名/発表者名
      Sato,M. and Kuwano,R.
    • 学会等名
      International Conference on Scour and Erosion
    • 発表場所
      シドニー、オーストラリア
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
  • [学会発表] Evaluation of mechanical properties of sand loosened due to piping2014

    • 著者名/発表者名
      Yang,Y. and Kuwano,R.
    • 学会等名
      International Conference on Scour and Erosion
    • 発表場所
      シドニー、オーストラリア
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
  • [学会発表] Road cave-ins along a buried sewer pipe supported by piles2014

    • 著者名/発表者名
      Kuwano,R., Kuwano,J. and Saito,Y.
    • 学会等名
      International Symposium on Geohazards
    • 発表場所
      カトマンズ、ネパール
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] Sand eruption from the liquefied ground through the gap of pavement2014

    • 著者名/発表者名
      Kuwano,J., Kuwano,R. and Taira,S. and Houfuku,T.
    • 学会等名
      International Symposium on Geohazards
    • 発表場所
      カトマンズ、ネパール
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] Actual condition and trend of cavity occurrence under Japanese roads in recent years2014

    • 著者名/発表者名
      Sera,R., Koike,Y., Hironaka,Y., Nakamura,H. and Kuwano,R.
    • 学会等名
      13th International symposium on new technologies for urban safety of mega cities in Asia
    • 発表場所
      ヤンゴン、ミャンマー
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
  • [学会発表] 三軸圧縮試験装置による内部侵食時の供試体変形と浸透流速の評価2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤真理、桑野玲子
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [学会発表] Experimental study of loosened sand due to piping2014

    • 著者名/発表者名
      Yang,Y. and Kuwano,R.
    • 学会等名
      土木学会第69回年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
  • [学会発表] 都市インフラの老朽化と更生工法2014

    • 著者名/発表者名
      桑野玲子
    • 学会等名
      福井県下水道管路維持協会創立20周年記念特別講演
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2014-09-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 液状化に起因する舗装亀裂からの噴砂発生メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      宝福拓、大良慎平、桑野二郎、桑野玲子
    • 学会等名
      第49回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [学会発表] 三軸試験装置による内部侵食が強度変形特性に与える影響の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤真理、桑野玲子
    • 学会等名
      第49回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17

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公開日: 2016-06-01  

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