2016 Fiscal Year Research-status Report
炭酸カルシウム法地盤改良の低コスト化-空気後注入技術の開発-
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15K06218
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
林 和幸 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (30587853)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 彩乃 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (30736153) [Withdrawn]
米光 裕 和歌山工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20290778)
青木 仁孝 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (80775809)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地盤改良 / 炭酸カルシウム / 微生物代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究助成の初年度末に実施したボーリング調査で採取した地盤試料と，場所を変えて採取した表土に対し，前年度に引き続き，そこに含まれるウレアーゼ生産菌の抽出，遺伝子解析および活性測定を実施した．その結果，地下10mの地盤およびいずれの表土からもウレアーゼ生産菌を抽出できた．前年度も同様な結果が得られていることから，原位置微生物を地盤固化に利用できる可能性がより高まったと言える．ただし，その微生物のウレアーゼ活性は表土から抽出した微生物で高く，地下10mでは低い結果が得られた．また，前年度に実施した同様な試験においても，ボーリングで採取した地盤試料中のウレアーゼ生産菌の活性は高いとは言えない．これらのことから，地下十メートル程度に生息する微生物を活性化し地盤固化に利用するには，地盤の不飽和化技術などを併用しこれら微生物の活性を高める，または固化したい地盤から目的となる微生物を抽出，培養し，元の位置に注入して戻すなどの工夫が別途必要であることが示唆された．なお，表土から抽出したウレアーゼ生産菌を利用した砂の固化試験では，析出した炭酸カルシウムによる砂の固化とともに，SEMを使い炭酸カルシウムで架橋された砂粒子の様子が確認された．
そこで，空気と栄養を同時に供給できる簡易な微生物培養装置を開発し，その培養効果とpH等の計測によるその過程の追跡調査，およびそこで培養された微生物を利用した炭酸カルシウムの析出試験を実施した．その結果，本装置で培養した微生物で砂試料が炭酸カルシウムで固化されることが明らかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度末に前倒しで実施したボーリングで採取した地盤試料に対し，それに含まれる目的微生物の同定と解析を予定どおり実施できていること，さらに目的微生物を現場で簡易に開発できる方法の研究も進めることができており，研究は計画通りに進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
過去2年の研究により，地盤深部におけるウレアーゼ生産菌の存在と，それらによる炭酸カルシウム析出が確認できたため，今後はそれをさらに発展させ，土中微生物培養における不飽和化の導入とその効果の確認，およびそれによる地盤固化効率向上の確認を，不飽和化と地盤模型の剛性変化の捕捉が可能な装置を利用し，実験的に実施する．さらに，地表で簡易に微生物を培養する装置と方法の開発を進める．
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| Causes of Carryover |
研究助成初年度に優先して実施した一次元通水・固化試験において，当初想定していなかった間隙の閉塞が生じためその検討に時間を費やし，予定していた実験が一部未実施となったことがその主たる理由である．また，その実施者が予算申請書の記述通り平成28年度の一年間，在外研究として本研究と関連するテーマで海外に留学していたため，初年度の未執行予算がここに含まれていることも理由である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
在外研究で得た知見をもとにした研究の高度化に利用する．具体的には，実験で使用するシリンダーの質の向上，炭酸カルシウム析出に伴う土の剛性変化を捕捉するための装置(ベンダーエレメント試験)の高度化に利用する．
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