X線CTを用いた混合土中における透水現象の可視化とその定量的評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650546
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 大谷 順 熊本大学, 工学部, 教授 (30203821)
• Keywords: 混合土 / 透水 / 可視化 / X線CTスキャナ / 非破壊検査 / 画像処理解析

Research Abstract

本研究は、産業用X線CTスキャナを用いて、異なる圧力下における混合土中の透水現象を可視化すると共に、その透水現象の定量的評価を目的とする。試料は粘土を母材とする気泡混合処理土を対象とし、まず現象を可視化するために、産業用X線CTスキャナ装置内で実施可能な専用透水試験機を開発する。またその装置を用いて試料中の透水現象の時間的変化をX線CTスキャナで撮影し、得られた断面画像やその断面画像を重ね合わせて再構成した3次元画像について、透水現象を可視化すると共にその定量的評価を行うものである。
以下に本年度の成果についてまとめる。
(1)まず、予備実験として、X線CT装置による透水現象の可視化の可能性について確認するために、室内で作成した気泡混合処理土供試体を水中に放置し、時間と共に水が浸透してゆく現象をX線CT装置により可視した。これらの結果により申請者が所有するX線CT装置でその現象解明が十分可能であることを確認した。
(2)最終的な目標として定量的評価があるため、比較的その評価が簡単な一次元流れを生じさせ、かつ種々の圧力下で実施することが可能な、X線CT装置専用の透水試験装置を試作した。
(3)試作した装置について、透水試験装置としての機能を十分果たすことの検定を試みた。
(4)実際にこの装置を用いて気泡混合処理土を用いた透水試験を実施し、時間と共に水が土中に浸透してゆく現象を可視化することに成功した。ここでは、その画像を作成するに当たり、コンピュータを用いた画像処理解析を実施した。

Research Products

• [Publications] 大谷 順: "X線CT法を用いた気泡混合処理土の浸透・乾燥現象の解明"土木学会論文集. No.701 III-58(掲載決定). (2002)
• [Publications] 大谷 順: "X線CT法を用いた変形の局所化進展現象の可視化"土と基礎. Vol.50 No.2. 49-54 (2002)
• [Publications] 箕浦健一郎: "気泡混合処理土の3次元浸透現象の可視化"第36回地盤工学研究発表会講演集. 851-852 (2001)
• [Publications] 小梅枝 範至: "平成13年度熊本大学工学部卒業論文"土中における透水現象の可視化に関する研究. 13 (2002)