【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】22656106 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地盤防災 / 河川堤防 / 地盤工学 / 地震 / 液状化 / 模型実験 / 数値解析 / 現地調査

【研究成果の概要】

液状化性地盤上の堤防中央部に必要最小限の壁を設けて複合構造とし、高水時における堤防としての本来の性能を飛躍的に向上させながら、地震時には液状化地盤の免震効果を積極的に活用して被害を低減する工法の効果を、模型実験結果の分析により明らかにした。また、2011年東北地方太平洋沖地震で発生した津波の影響を受けた海岸堤防・仮締切堤防等を現地調査し、二重締切矢板を用いた仮設の締切堤防が、津波の越流を受けてもねばり強い挙動を示したことを明らかにした。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】3,650千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 450千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】14350250 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

シルト / 地震 / 側方流動 / 模型実験 / 傾斜地盤 / 過剰間隙水圧 / 時間依存性 / タイヤチップスドレーン / 液状化 / 剛性劣化 / 排水履歴 / 側方変位 / 鉛直変位 / 対応策 / グラベルドレーン / シルト質土 / 剛性低下 / 変状低減

【研究成果の概要】

本研究では、地震時におけるシルト地盤の液状化及び側方流動のメカニズムを解明するために傾斜地盤を想定した模型試験を行ったまた、併せて砂地盤との比較も行なって考察を加え、シルト質土の液状化と液状化後挙動の変形特性を明らかにした.その結果、以下のようなことが明らかになった.
1.模型実験によるシルトの液状化特性
1)新たに開発した振動負荷型堆積装置(ホッパー)により、シルトの液状化挙動を調べるための必要な緩く均質な模型地盤を作製することが可能になった.
2)シルト地盤の液状化後の側方変位と鉛直変位は傾斜角の増加に伴い大きくなるが、その絶対量は砂に比べると小さい.
3)シルト地盤の液状化後の側方変位と鉛直変位は長期的に変化する特徴がある.この点が砂の液状化後挙動と異なる点である.
2.数値解析による検証
液状化前後の変形係数(剛性)の低下を関係づけることのできる間隙水圧モデルの定式化を行ない、これを取り入れ液状化後の変形予測FEMプログラムを構築した。また、これを用いた数値計算を行なって、実験結果と対応させたところ両者に良い一致が見られた.
3.シルトの液状化および液状化後変状に対する対応策
1)液状化および液状化後の変形の対応策としてタイヤチップスドレーン工法の効果を模型試験で検証した結果、(1)側方・鉛直変位量の低減に有効であること、また、(2)通常用いられているグラベルドレーン工法と同等の効果があることが確認できた.このことから、タイヤチップスドレーン工法は経済的な液状化対策工法であることが分った。
2)上記の数値解析によれば、グラベルドレーンを敷設したシルト地盤の側方変位の予測が可能となることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】11,400千円 (直接経費: 11,400千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】08650570 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

液状化 / 模型実験 / 砂 / 杭 / 地震 / 裏込め / 杭基礎 / 動的

【研究成果の概要】

従来地震に対して無被害であった杭式桟橋が兵庫県南部地震では被害を受けた.調査から液状化による地盤の側方流動により,桟橋の被害が拡大したと推定されている.本研究では,このような側方流動を受ける杭式桟橋の挙動を実験的に調べるため,実際に兵庫県南部地震の際に被災した直杭式の桟橋とその周辺地盤を対象とした,遠心模型振動実験を行った.杭は比較的強固な支持層に根入れされていたが,捨石とこの支持層の間にある薄い砂層の液状化が地盤の側方流動を助長し,被害を拡大したと推定されている.そこで本研究では,実験により実際の被災のシミュレートし,その発生過程について検討し,更に桟橋の位置する地盤条件や桟橋と背後の護岸をつなぐ渡板等の影響についても調べた.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1996 - 1997

【配分額】2,300千円 (直接経費: 2,300千円)