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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Simulation of the life of embankments from the construction process through the long-term in-service period to deformation and failure

Research Project

Project/Area Number 19H00780
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

菊本 統  横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 教授 (90508342)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 肥後 陽介  京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
松村 聡  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (20748305)
海野 寿康  宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 准教授 (50570412)
京川 裕之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (60799865)
橋本 涼太  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (60805349)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords膨潤性粘土鉱物 / X線撮影 / 時間依存挙動 / 風化現象 / 強度低下 / 構成則 / 締固め土 / 土構造物
Outline of Annual Research Achievements

本研究では土構造物の統合的な安定性評価技術の実現を目指して、土構造物(盛土や河川堤防、アースフィルダム)の築造過程から長期供用による風化・劣化過程、降雨や地震による変形・破壊挙動まで一貫して再現する手法の開発を行った。最終年度の4年目は、盛土の築造過程から長期供用時の風化劣化、その後の変形・破壊まで一貫して再現できる統合的な解析技術の開発と高度化に関する検討の仕上げを行った。具体的には、砂から粘土まで、飽和土から不飽和土まで、統一的に応答を記述できる構成則の開発を行い、締固め土の浸水やせん断による変形・破壊現象の再現解析を行った。また、脆弱岩やその破砕土を想定して長期的な風化現象と強度低下のメカニズムを室内試験で検討するとともに、風化現象を考慮した破壊基準の高度化を試みた。ここまでに開発を行ってきた構成則は、初期値境界値問題の実施に向けて汎用FEMコードPLAXISへの導入も進め、不飽和地盤の静的問題については概ね検証を終えることができた。その他、共同研究者と連携しながら、脆弱岩破砕土の風化現象と透水性の変化に関する室内試験や、X線画像を用いた乾燥・飽和多孔質媒体の時間依存性挙動の観測・解析技術の開発、膨潤性粘土鉱物を含む脆弱岩の膨潤・劣化挙動の観察とモデル化を随時進めた。一連の検討結果については、一つずつ取りまとめを行い学術雑誌を中心として成果発表を行っており、既に幾つかは公表済みとなっているが、現在投稿中および投稿準備中の成果については本研究課題の実施期間後も鋭意、とりまとめを行う予定である。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] チュラロンコーン大学/モンクット王工科大学ラートクラバン校(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      チュラロンコーン大学/モンクット王工科大学ラートクラバン校
  • [Int'l Joint Research] ダンディー大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      ダンディー大学
  • [Journal Article] Optimization of artificial neutral networks architecture for predicting compression parameters using piezocone penetration test2023

    • Author(s)
      Nghia-Nguyen Trong、Kikumoto Mamoru、Nguyen-Xuan H.、Khatir Samir、Abdel Wahab Magd、Cuong-Le Thanh
    • Journal Title

      Expert Systems with Applications

      Volume: 223 Pages: 119832~119832

    • DOI

      10.1016/j.eswa.2023.119832

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Role of particle rotation in sheared granular media2023

    • Author(s)
      Ali Usman、Kikumoto Mamoru、Cui Ying、Ciantia Matteo、Previtali Marco
    • Journal Title

      Acta Geotechnica

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s11440-023-01860-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of End Restraints on Strain Responses of Anisotropic Tuff During Triaxial Compression2022

    • Author(s)
      Togashi Yota、Kikumoto Mamoru、Tani Kazuo、Hosoda Koichi、Ogawa Koji
    • Journal Title

      Rock Mechanics and Rock Engineering

      Volume: 55 Pages: 3367~3384

    • DOI

      10.1007/s00603-022-02793-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Half a century of weathering process of mudstone cut slope and impact on slope stability2022

    • Author(s)
      NAGATA Masashi、BHOWMIK Sharmily、KIKUMOTO Mamoru、FUJIWARA Yu、SATO Naohiro
    • Journal Title

      Japanese Geotechnical Journal

      Volume: 17 Pages: 73~89

    • DOI

      10.3208/jgs.17.73

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism of wetting?induced deformation and failure of unsaturated soils2022

    • Author(s)
      Komolvilas Veerayut、Kikumoto Mamoru、Kyokawa Hiroyuki
    • Journal Title

      International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics

      Volume: 46 Pages: 1064~1092

    • DOI

      10.1002/nag.3336

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Modeling suffusion of ideally gap‐graded soil2022

    • Author(s)
      Tangjarusritaratorn Tanawat、Miyazaki Yuusuke、Kikumoto Mamoru、Kishida Kiyoshi
    • Journal Title

      International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics

      Volume: 46 Pages: 1331~1355

    • DOI

      10.1002/nag.3348

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Method for Measuring Three-Dimensional Strain Tensor of Rock Specimen Using Strain Gauges2022

    • Author(s)
      Kikumoto Mamoru、Togashi Yota
    • Journal Title

      Rock Mechanics and Rock Engineering

      Volume: 55 Pages: 4093~4107

    • DOI

      10.1007/s00603-022-02849-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unified state boundary surface model for clay and sand under saturated and unsaturated conditions2022

    • Author(s)
      Srinil Chortham、Komolvilas Veerayut、Kikumoto Mamoru
    • Journal Title

      Soils and Foundations

      Volume: 62 Pages: 101219~101219

    • DOI

      10.1016/j.sandf.2022.101219

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 繰返し載荷を伴うセメント改良砂のせん断波速度と液状化の相関性2022

    • Author(s)
      伊藤恭祐、佐藤颯、吉直卓也、海野寿康
    • Journal Title

      第15回地盤改良シンポジウム論文集

      Volume: 15 Pages: 493-498

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Validation of DEM using macroscopic stress-strain behavior and microscopic particle motion in sheared granular assemblies2022

    • Author(s)
      Ali, U., Kikumoto, M., Ciantia, M.O. and Cui, Y.
    • Organizer
      15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV) and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The effect of particle shape on rockfall events2022

    • Author(s)
      Shiyake, R., Krengel, D. and Kikumoto, M.
    • Organizer
      15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV) and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An analytical method for predicting the weathering-induced degradation of slope2022

    • Author(s)
      Bhowmik, S., Kikumoto, M. and Nagata, M.
    • Organizer
      15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV) and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 弾性波探査による切土法面風化評価手法の適用性検討2022

    • Author(s)
      永田政司,村上豊和,佐藤尚弘,菊本統
    • Organizer
      第63回地盤工学シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 固結構造と膨張性を考慮した軟岩の構成モデル2022

    • Author(s)
      京川裕之,菊本統,崔瑛,池田慧生
    • Organizer
      第57回地盤工学研究発表会
  • [Presentation] Development of constitutive model describing unsaturated liquefaction characteristics of volcanic ash soil2022

    • Author(s)
      Takaki Matsumaru, Toshiyasu UNNO
    • Organizer
      4th International Conference on Performance Based Design in Earthquake Geotechnical Engineering (Beijing 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Variation in hydraulic conductivity with increase in excess pore water pressure due to undrained cyclic shear focusing on relative density2022

    • Author(s)
      Toshiyasu UNNO, Akiyoshi KAMURA, Yui WATANABE
    • Organizer
      4th International Conference on Performance Based Design in Earthquake Geotechnical Engineering (Beijing 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A coupled implicit MPM-DDA for soil-structure interaction problems2022

    • Author(s)
      Hashimoto, R., Bodhinanda, C. and Soga, K.
    • Organizer
      15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-XV) and 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (APCOM-VIII)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dynamic behavior and stability of model slopes with hexagonal jointing2022

    • Author(s)
      Hashimoto, R. and Koyama, T.
    • Organizer
      45th International Conference on Rock Dynamics and Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MPM-FDMによる土の変形と非圧縮性流れの相互作用解析に関する基礎的研究2022

    • Author(s)
      上園浩志,橋本涼太,畠俊郎
    • Organizer
      第63回地盤工学シンポジウム
  • [Remarks] 研究者総覧

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/KIKUMOTO_Mamoru/ja.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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