2020 Fiscal Year Annual Research Report
Formulation of stability evaluation and countermeasure methods for artificial ground consisted by quasi-clay fine particle soils weakening during natural disasters
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20H02245
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
小高 猛司 名城大学, 理工学部, 教授 (00252271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安原 一哉 茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 特命研究員 (20069826)
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 細粒土 / 細粒分 / 人工地盤 / 浸透破壊 / 液状化 / 河川堤防 / 三軸試験 / 一面せん断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細粒分が非常に多く含まれて土質分類上は粘性土と分類される地盤材料であっても，実際は細粒分が多いだけで力学特性は粘性土とは異なる「粘土もどき細粒土」があるとの仮説に基づき，実際には壊れやすい粘土もどき細粒土人工地盤が被災に至るメカニズムを解明するとともに，粘土もどき細粒土人工地盤を判別する調査法，試験法，設計法，補強法の提案を本研究の目的としている。
研究初年度の令和2年度は，コロナ禍の影響があり，現地調査の日程が大幅に遅れたが，実際の河川堤防において不攪乱試料の採取を行うとともに現場透水試験を実施した。その結果，現場透水係数と採取試料で実施した室内試験による透水係数との間に大きなギャップがあることが確認された。一方，令和2年度は現地調査の遅れをカバーするために，実際に築堤に用いられた粘性土が相当量混入した築堤材料を入手し，その材料を再構成することにより，細粒土人工地盤の力学特性の評価を室内試験によって実施した。その結果，締固め度が低い場合には，浸透時のすべり破壊抵抗が大きく低下することが吸水軟化試験によって確認された。すなわち，低透水性を期待して混入する粘性土のために，締固め度が基準以上であったとしても，強度的には不十分になる場合があることを示した。また，締固め時の含水条件によって，構築される骨格構造が異なることをマイクロスコープによる観察で示し，それが浸潤時のせん断強度に影響する可能性も示した。
さらに，典型的な細粒分である火山灰が混入した火山灰質砂質土について，飽和条件を変えた供試体で一面せん断試験を実施することにより，降雨，地震時のせん断強度の変化について検討した。その結果，降雨や地震時に粘着力が大きく低下することを示した。
また，大規模流動崩壊の解析法の評価に用いる堤防浸透模型実験を実施し，流動破壊の対策法の検討も実施し，すべり破壊を防止するための対策法を提案した。
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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
令和2年度の現地調査はコロナ禍の影響もあり，やや実施が遅れたために，現場で採取した不攪乱試料を用いた力学試験は令和3年度に持ち越した。しかしながら，実際の人工地盤の構築に用いられる2種の盛土材料，すなわち，粘性土を人為的に混入した実際の河川堤防の改修に使用された築堤材料ならびに火山灰が広く分布する地域で実際に宅地盛土の造成に使用されている材料を入手し，それらを用いて高精度な室内試験を実施することにより，浸透時並びに地震時の強度低下のメカニズムの解明を進めており，実験的な研究は概ね順調に遂行できている。
また，堤防浸透模型実験は順調に進んでおり，浸透時の流動破壊の観察事例を多く蓄積し，基盤排水による対策の提案にもつなげている。
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| Strategy for Future Research Activity |
概ね順調に研究が進行しており，令和2年度に引き続いて各種の実験的研究を進める。令和2年度に実施した現場調査で採取した不攪乱試料による試験を実施するとともに，他の現場についても粘土もどき細粒土が原因となっていると見られる崩壊・変状事例を収集し，それらの原因解明を行う。令和3年度も現場での試料採取も実施する。また，流動破壊の解析手法の開発を，シミュレーション事例とするための模型実験の実施とともに進める。
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Research Products
(9 results)
