発表論文

研究開発 関連

沿岸部の地球科学的特性を考慮した、地球科学文献・3次元地質・地形データベース構築

著者

丸井敦尚・樽沢春菜((国研)産業技術総合研究所)、羽根幸司・田部井和人・升元一彦・森川誠司(鹿島建設(株))、天野大和・古林慧一(地層科学研究所)
  • 令和2年度土木学会第75回年次学術講演会,2020年9月,CS12-41

概要

今回、沿岸部特有の環境を踏まえ、概要調査段階から精密調査段階で必要となる地質環境の調査、工学に関する技術開発に対して総合的に取り組むための、概念モデルの構築を目指した。 その一環として、取りまとめた列島の地球科学文献(約80万件)のデーターベース整理、同時に陸域から海域に至る地質情報と地形情報をデータベースについて報告する。今後、地層処分技術の信頼性および安全性の更なる向上を図ることを目的にした地質モデルの構築、後の地質モデル(物理特性値を孕んだ3次元SDM(Site Descriptive Model))の構築に役立つことが望まれる。
2020.9更新
処分地選定プロセスに則った沿岸部における3次元地質モデルの構築

著者

天野大和・古林慧一(地層科学研究所)、丸井敦尚((国研)産業技術総合研究所)、田部井和人・羽根幸司・升元一彦・森川誠司(鹿島建設(株))
  • 令和2年度土木学会第75回年次学術講演会,2020年9月,CS12-42

概要

地層処分のサイト選定は、3つの処分地選定プロセスに沿って進められるが、大規模かつ安全性が求められる地層処分事業の遂行にあたっては、ステークホルダーの同意を得ることが重要となる。 本研究では、今後本格的に始まる事業に備え、処分地選定のための地下水流動解析に必要な3次元地質モデルである「文献調査段階での概念モデル」と「概要調査段階での地質環境モデル」の構築を試行した。
2020.9更新
沿岸部の地層処分における概念モデルを用いた広域地下水流動に関する一検討

著者

田部井和人・羽根幸司・升元一彦・森川誠司(鹿島建設(株))、天野大和・古林慧一(地層科学研究所)、丸井敦尚((国研)産業技術総合研究所)
  • 令和2年度土木学会第75回年次学術講演会,2020年9月,CS12-43

概要

地層処分のサイト選定において、文献調査段階では地下に関する情報が限られるため、地質的・水文学的知見を活用しながら解析的検討を実施することで、次ステップである地質環境モデル構築に活用できる情報を提供することができると考える。 筆者らは、文献調査段階の概念モデルを活用し、次段階エリア選定の観点から海水準変動を考慮した密度流解析により、水理地質環境が安定な領域の抽出を試みた。このようなエリアの抽出は、冒頭で述べた概要調査段階のエリア選定や概念モデルの更新のための物理探査位置の選定に活用できると考える。今後は、今回使用していない物理探査データを用いたモデル更新や密度流解析を用いた感度解析などを行い、検討手順の充実を図る予定である。
2020.9更新
沿岸部における三次元地質モデルの構築

著者

古林慧一・天野大和(地層科学研究所)、丸井敦尚((国研)産業技術総合研究所)、羽根幸司・田部井和人・森川誠司・升本一彦、三好貴子(鹿島建設(株))
  • JpGU-AGU Joint Meeting 2020(日本地球惑星連合・大会),2020年7月,H-CG28[J]

概要

地層処分とは、高レベル放射性廃棄物(以下、HLW)を数万年単位で人間の生活圏から隔離し、その間の安全を確保しようとする試みである。そのためには、長期にわたる地質環境の変動を三次元的に表現できる数値モデルを開発することが極めて有効である(JAEA, 2017)。それを踏まえ、我々は公開資料のみを用いて海陸シームレスな地質モデルを作成することを試みた。
2020.7更新
予測型CIM の岩判定業務への活用

著者

三宅由洋・冨永英治・山根裕之・木梨秀雄(大林・地層科学研究所・伊藤忠テクノソリューションズ コンソーシアム)
  • 土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),VI-462,2019

概要

国土交通省「建設現場の生産性を飛躍的に向上するための革新的技術の導入・活用に関するプロジェクト」(PRISM)の助成を受け、 予測型CIMを用いた地質情報の統合化とクラウドによる情報の共有化によって、岩盤判定業務業務の品質向上を目指した試みについての概要と試行結果について報告する。 本試行のモデル現場は、冠山峠道路第2号トンネル工事である。
2019.11更新
砂型積層3D プリンターで作製した地盤材料モデルの力学特性の再現性

著者

鈴木健一郎・奥澤康一(大林組)、濱本昌一郎(東京大学)、藤井幸泰(名城大学)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,A-01,0019,p.37-38

概要

近年、3Dプリンターによる造形技術の進歩により、様々な立体が複製、再現され、X線CTデータで土や岩石の復元も試みられている。3Dプリンターで地盤材料が再現されれば、数値実験と物理実験との対照も行われ、地盤の特性への評価手法に大きな進歩をもたらすものと考えられる。 本報告では、砂型積層3Dプリンターで作製した円柱供試体の密度試験、一軸圧縮試験、一面せん断試験、圧裂試験によるクラックの成長について再現性を調べた結果について報告する。
2019.7更新
3Dプリンターの地盤材料モデルへの適用とその研究動向

著者

竹村貴人(日本大学文理学部)、西本壮志(電中研)、下茂道人(深田地質研究所)、清木隆文(宇都宮大)、佐ノ木哲(地層科学研究所)
  • 第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,A-01,0020,p.39-40

概要

2010年代中盤から3Dプリンターへ入力するデータとして、X線CTにより作成された3Dデジタル画像が用いられ、実験用の空隙を持つ試料が再現されるようになっている。今後、地盤工学に係わる研究者および技術者もより3Dプリンターに接する機会が増えるであろうことを踏まえ、本論では、3Dプリンターの地盤工学への適用に関する現状をまとめる。
2019.7更新
Biogeochemical simulation of microbially induced calcite precipitation with Pararhodobacter sp. strain SO1

和文タイトル

尿素分解菌Pararhodobacter sp. SO1株を用いたカルサイト析出反応の生物地球化学シミュレーション

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)
  • Acta Geotechnica 14:685-696, 2019.
    DOI 10.1007/s11440-019-00784-z

概要

微生物を利用した地盤改良技術であるバイオグラウトの施工において、地盤条件に応じた適切な施工設計および施工による環境影響を評価することは重要である。本研究では、生物地球化学シミュレータであるThe Geochemist's Workbench®を用いて、尿素分解型のバイオグラウト固化反応に関する各種実測値に対する現況再現解析、ならびにシミュレーションの精度向上に必要なパラメータ調整を実施した。その結果、尿素を分解するウレアーゼ活性試験の再現解析で得られた反応速度定数ならびに半飽和濃度を用いることで、砂供試体の固化強度と相関関係にある排出液中Ca2+濃度の変化を再現することができた。この結果は、バイオグラウトに微生物反応シミュレーションを適用することによって、バイオグラウト施工時の強度発現の予測や施工管理が可能であることを示している。
2019.7更新
高精度弾性波測定システムを利用した地下水流動変化の原位置計測

著者

松井裕哉(日本原子力研究開発機構)、石山宏二・吉野修・引間亮一(西松建設)、佐ノ木哲・林邦彦・高橋昌弘・里優(地層科学研究所)
  • 土木学会第73回年次学術講演会(平成30年8月),CS7-024

概要

超磁歪震源を利用した高精度弾性波探査システムを日本原子力研究開発機構が実施している再冠水試験現場付近に設置し、地下水流動場の変化の把握という観点から適用性を検討した。
2018.9更新
最終処分場の災害廃棄物仮置場としての利用上の留意点

著者

大野博之(環境地質)、磯部有作(地層科学研究所)、山中稔(香川大学)、宮脇健太郎(明星大学)
  • 第53回地盤工学研究発表会,1127,E-02,2018年7月

概要

近年、災害時に発生する膨大な災害廃棄物の適切な仮置場の確保が重要な課題となってきており、その仮置場として最終処分場を利用することがある。 仮置きの仕方について留意しないと、貯留構造物や遮水工などの損壊を招く恐れがある。ここでは、その点についてのケーススタディを基に、最終処分場を仮置場としたときの留意点について検討した。
2018.7更新
矢板の引き抜きによる周辺地盤への影響

著者

磯部有作(地層科学研究所)、鈴木誠・庄司拓矢・永山亮(千葉工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • 第53回地盤工学研究発表会,0463,E-02,2018年7月

概要

仮設工として用いられた鋼矢板を引抜く際、地盤との間で摩擦によって周辺地盤に影響が生じ、引抜き後に設置されたいた矢板跡の空隙にわずかであるが地盤の流動が起き周辺の地表面においても変位が生じることが懸念されている。 本研究では、このような周辺地盤の影響についてモデル実験と解析により把握するとともに、解析の妥当性が得られれば現場での予測に反映させることを目的とした。今回は引抜き初動時における影響について比較した。
2018.7更新
廃タイヤのカスケードリサイクルによる海面最終処分場における海底面保護の適用

著者

儲楚(九州大学大学院)、ハザリカ・ヘマンタ(九州大学大学院)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 第53回地盤工学研究発表会,0285,D-04,2018年7月

概要

廃タイヤチップ(以下TC)の海面処分場における排水材としての役割を検証するために、大きい粒径を持つ試料に等方圧密することができる三軸タイプ透水試験機を新たに開発し、それを用いて定水位透水試験を行った。 更に、TCや礫など粒径の大きい試料に本試験機の有効性を評価し、浸透流の速度が透水係数の結果にもたらす影響を検討する。
2018.7更新
砂型積層3Dプリンターで作製した地盤材料モデルのせん断特性

著者

鈴木健一郎(大林組)、藤井幸泰(深田地質研究所)、磯部有作・佐ノ木哲(地層科学研究所)
  • 第53回地盤工学研究発表会,0036,A-01,2018年7月

概要

「3Dプリンターによる岩盤の復元に関する研究委員会」では、砂型積層3Dプリンターで作製した円柱供試体について、その工学的特性のうち、せん断特性の再現性について検証したので報告する。
2018.7更新
坑道掘削時の内空変位計測結果に基づく初期応力状態の推定

著者

青柳和平(日本原子力研究開発機構)、亀村勝美(深田地質研究所)、菅原健太郎(地層科学研究所)、萩原健司(大成・大林・三井住友特定建設工事共同企業体)
  • 第53回地盤工学研究発表会,0006,G-05,2018年7月

概要

幌延深地層研究センターでは、地下施設建設前のボーリング調査で水圧破砕試験により初期応力状態を設定したが、水圧破砕試験で評価できる領域は小さいことから、不均質性の影響を含む広範囲な初期応力状態の設定については課題が残されていた。 そこで本報では、幌延深地層研究センターの深度350m に掘削された周回坑道で取得した内空変位に基づき、地下施設規模の初期応力状態を推定する手法を開発し、適用した結果について述べる。
2018.7更新
周回坑道掘削時に取得された内空変位と切羽観察結果に基づく初期地圧評価手法の開発

著者

亀村勝美(深田地質研究所)、青柳和平(日本原子力研究開発機構)、名合牧人(大成建設)、菅原健太郎(地層科学研究所)
  • 第45回岩盤力学に関するシンポジウム講演集,講演番号8,2018年1月

概要

大規模な地下施設の建設にあたり、掘削対象岩盤の力学特性ならびに適切な初期地圧設定が重要となる。設計段階において推定された初期地圧状態の妥当性を検討するため、深度350mの周回坑道掘削時の内空変位と切羽観察記録を活用し、断層等の不均質性を考慮した数百m四方の数値解析モデルを構築し、坑道で計測された内空変位を説明できる初期地圧状態を評価した。評価結果は、他の計測結果と整合的であり、地下埋設建設段階における初期地圧状態の妥当性の確認手法として適用できる可能性が示された。
2018.1更新
高圧噴射撹拌工法を用いた六角形格子状改良による液状化抑制工法の開発 -その3:遠心力模型実験の再現解析

著者

竹内仁哉・大西朝晴・中島雅和(日特建設)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 第52回地盤工学研究発表会,0848,E-14,2017年7月

概要

液状化を抑止する対策工法として、高圧噴射撹拌工法を用いて多数の六角形格子改良体を地盤中に造成し、液状化を抑制する新たな地盤改良工法の開発に取り組んでいる。本報では、3次元液状化解析プログラムを用い、遠心力模型実験結果の再解析を試みた結果を報告する。
2017.11更新
浅い基礎の支持力に関するジオシンセティックスの補強効果

著者

磯部有作(地層科学研究所)、鈴木誠・高橋駿介・田中A.麗南斗(千葉工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • 第52回地盤工学研究発表会,0758,E-03,2017年7月

概要

構造物や盛土等の荷重により、地盤の側方変位を生じ周辺構造物に影響を与える場合があり、地盤の補強が必要な場合がある。既往の研究からジオシンセティックスを用いる補強法では支持力増加の効果、沈下や側方変位抑制効果が得られている。 モデル実験と数値解析を比較し、ともに同じ補強効果の傾向が得られることを確認した。既往の検討において、数値解析はモデル実験の挙動を十分に表現できることが確認されていることから、数値解析による検討に重点をおき、ジオシンセティックスの補強効果の感度に関してまとめた。
2017.11更新
海面埋立処分場におけるタイヤチップを用いた遮水層保護手法の検討

著者

山本秀平(九州大学大学院)、佐藤研一・藤川拓朗・古賀千佳嗣(福岡大学)、八村智明・永岡修一(日本環境衛生センター)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 第52回地盤工学研究発表会,1055,K-12,2017年7月

概要

これまでの研究を参考に薄層埋立工法において遮水層上に緩衝材として古タイヤから再生されるタイヤチップを敷くことで投入廃棄物による遮水粘土層の損傷を小さくし、有害物質の漏洩を抑止する検討を行った。円筒水槽を用い、タイヤチップの底部粘土層への緩衝効果を検討した結果について報告する。
2017.11更新
Development of a back analysis method for the estimation of in situ stress based on the measured convergence in the Horonobe Underground Research Laboratory

著者

青柳 和平((独)日本原子力研究開発機構)、亀村 勝美((財)深田地質研究所)、名合 牧人(大成建設株式会社)、菅原 健太郎・松原 誠(地層科学研究所)
  • Proceedings of ITA WTC 2017 Congress, Bergen, Norway,(USBメモリ),10 Pages, ID 14782, 2017.

概要

初期地圧は、高レベル放射性廃棄物処分場の深部地下施設の設計において重要な要素のひとつである。本研究では、(独)原子力機構が建設を進めている幌延深地層研究所の周回坑道掘削時に測定された内空変位に基づき、初期地圧を推定するための実用的かつ効果的な手法を確立した。約120m×200mの領域における広域の応力状態を求めるため、深度350mの周回坑道において様々な方位で内空変位を測定し、坑道周辺の断層や割れ目の存在を考慮した逆解析手法を開発した。解析結果は、水圧破砕法から推定した初期地圧のトレンドと良好な一致を示した。
(断層、不連続面のモデル化に,弊社Geo-Graphiaが使用されました)
2017.6更新
Three-dimensional visualization of methane concentration distribution in tunnels to increase underground safety

著者

名合 牧人・本島 貴之(大成建設株式会社)、宮川 和也((独)日本原子力研究開発機構)、蟹江 俊仁(北海道大学)、佐ノ木 哲(地層科学研究所)
  • Proceedings of ITA WTC 2017 Congress, Bergen, Norway,(USBメモリ),10 Pages, ID 14712, 2017.

概要

(独)日本原子力研究開発機構が北海道幌延町で建設を進めている幌延深地層研究所(URL)の用地の地下水には,メタンと二酸化炭素が溶存している。URLの建設には地下水の排水を伴い,周囲の地下水圧を低下させる。これにより,ガスの溶解度が低下するため,顕著な脱ガスが生じる。坑道の切羽においては,突発湧水や高濃度のメタンガスの発生に伴い,酸素欠乏等による人災発生の可能性が高い。 このため,当施設では,メタンガスセンサを用いてモニタリングを実施し,ガス濃度に応じた管理体制を敷いている。しかし,センサ設置箇所の選定は,過去の経験や既存情報に依存し,また,計測範囲はセンサ設置箇所のポイントに限られる。一方で,メタンの滞留箇所は,換気装置の稼働中・停止中や気候(気圧・温度)の条件により変化することがある。 そこで,本研究では,メタンガスの濃度分布を空間的に把握するため,市販のレーザーメタンセンサとレーザー距離計測計を組み合わせたシステムを開発し,幌延URLの地下350mに位置する水平坑道で計測を実施し,メタン濃度の三次元可視化を行った。その結果は,換気下流でメタンガスが滞留するという予測と一致していた。一方で,地下水集水設備周辺や,掘削直後では低濃度であった断層付近において,認識していなかったメタンの滞留を確認することが出来た。 メタン濃度の三次元的把握は,換気計画の妥当性検証・見直し,建設安全性の確保に有効であるといえる。
(メタン濃度の3次元分布の可視化に,弊社Geo-Graphiaが使用されました)
2017.6更新
海面埋立処分場におけるタイヤチップ敷設手法の検討

著者

相原拓哉・山本秀平・梅田真志(福岡大学)、佐藤研一・藤川拓朗・古賀千佳嗣(福岡大学)、八村智明・永岡修一(日本環境衛生センター)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 土木学会西部支部研究発表会,III-098,2017年3月

概要

海面埋立処分場の遮水層上に緩衝材として使用済みタイヤを粉砕し作製したタイヤチップを敷設を検討した。モデル廃棄物を用いた大型水槽による投入・沈降試験の再現性の検討とタイヤチップの投入・敷設方法の把握を行った結果を考察する。
2017.3更新
海面埋立処分場におけるタイヤチップを用いた遮水層保護手法の検討

著者

相原拓哉・山本秀平・梅田真志(福岡大学)、佐藤研一・藤川拓朗・古賀千佳嗣(福岡大学)、八村智明・永岡修一(日本環境衛生センター)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 土木学会西部支部研究発表会,III-099,2017年3月

概要

これまでの研究を参考に薄層埋立工法において遮水層上に緩衝材として古タイヤから再生されるタイヤチップを敷くことで投入廃棄物による遮水粘土層の損傷を小さくし、有害物質の漏洩を抑止する検討を行った。円筒水槽を用い、タイヤチップの底部粘土層への緩衝効果を検討した結果について報告する。
2017.3更新
平成26年8月広島土砂災害の土石流粒度構成の違いによる沖積錐の形成過程

著者

稲垣秀輝(環境地質)、大野博之(環境地質)、磯部有作(地層科学研究所)
  • 日本地すべり学会誌,第53巻5号,2016年9月

概要

平成26年8月19日から20日にかけて発生した広島豪雨土砂災害は、沖積錐上の民家に大きな被災をもたらした。この沖積錐に注目し土石流災害調査を行った。流域の地質の違いが粒度構成の異なる土砂流堆積物を形成したことが推察され、地質によって沖積錐の縦断形状が異なることがわかった。今後、防災・減災上の観点から、都市での沖積錐上の土地利用を考えることが重要となる。
2016.10更新
REINFORCING IN EMBANKMENT GROUND SUBJECTED TO REPEATED SHEAR DEFORMATION

著者

磯部有作(地層科学研究所)、Hossain Md. Shahin(イスラミック工科大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • International Conference on Soft Ground Engineering (ICSGE 2015), pp.517-526, Singapore, December, 2015

概要

盛土や構造物構築後の地震などの繰返しせん断変形を受けた基礎地盤の変位抑制工法のモデル実験と有限要素法による数値解析を行った。 検討した工法は矢板を側方に挿入するもので,矢板だけの場合,矢板とタイロッドを組み合わせ場合,矢板とネイリングを組み合わせた場合の3種類であり,タイロッドやネイリングとの組み合わせ効果についての検討を行うとともに、弾塑性構成式subloading-tijモデルを用いた有限要素による解析の妥当性をモデル実験との比較から確認した。また,解析においては粘土地盤を対象とした変位抑制工法についても検討を行い,補強効果の違いが得られた。
2016.01更新
ジオシンセティックスおよび矢板を用いた補強方法の実験的研究

著者

木下貴道(名古屋工業大学)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、磯部有作(地層科学研究所)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • 第50回地盤工学研究発表会,pp.1647-1648(824),2015

概要

ジオシンセティックスや矢板を用いた補強法を用いて、せん断変形が加わった場合の変位抑制効果について実験的に検討した。 ジオシンセティックスを用いた補強法では、端部ありの変位抑制効果が大きいことが示され、矢板を用いた補強法では、ネイリングやタイロッドを組み合わせることで変位抑制効果が大きくなることが示された。
2015.09更新
せん断変形を受ける地盤での鋼矢板を用いた変位抑制工法の検討

著者

磯部有作(地層科学研究所)、木下貴道(名古屋工業大学)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • 第50回地盤工学研究発表会,pp.1649-1650(825),2015

概要

基礎地盤の支持力増加および変形抑制効果を目的とした矢板を用いた補強土工法について、アルミ棒積層体をモデル地盤として用いたモデル実験と数値解析を行い、地盤全体にせん断変形を与えた場合の変位抑制効果について検討した。 また,鉛直単調載荷で有効な工法は地盤が繰返しせん断変形を受けるような場合でも有効であることも示された。 地盤材料の力学特性を適切に表現できる構成モデルを用いた数値解析法による結果はモデル実験結果と定性的・定量的により対応を示しており、ここで述べた解析手法は補強土工法のメカニズムの解明はもとより工法の効果の検討にも有効であることが示された。
2015.09更新
上向流カラム通水試験データ解釈方法の試案

著者

肴倉宏史(国立環境研究所)、細野賢一(地層科学研究所)、横山裕之(地層科学研究所)
  • 第50回地盤工学研究発表会,pp.2291-2292(1146),2015

概要

上向流カラム通水試験を正式なISOとするために、精度評価等の作業を日本が主導的に担うことになり、国内でも、建設発生土やスラグ等の材料から溶出する汚染物質を評価するカラム通水試験への期待が高まっている。 カラム通水試験では、汚染物質の経時的な変化に関する一連のデータを得られるが、環境安全性確保の是非を判断するためのデータ解釈の方法の確立が課題となっている。 本研究では、盛土または埋土のモデル場を設定し、カラム通水試験データから、その材料の地盤環境影響を評価判定するためのデータ解釈方法の試案を提示するとともに、設定条件をパラメトリックに変更し、その影響について考察した。
2015.09更新
矢板による地盤の変位抑制効果 -モデル実験と数値解析による検討-

英文タイトル

Restraint effect of ground displacement by sheet pile - Comparison by both model test and numerical analysis -

著者

磯部有作(地層科学研究所)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)、酒井亮佑(中部国際空港)、吉田泰規(中日本高速道路)
  • 地盤工学ジャーナル Vol.10, No.1, 141-155, 2015

概要

鉛直荷重や繰返しせん断変形を受けた基礎地盤の沈下および側方変位抑制工法のモデル実験と数値解析を行った。 検討した工法は矢板を側方に挿入するもので,矢板だけの場合,矢板とタイロッドを組み合わせ場合,矢板とネイリングを組み合わせた場合の3種類である。 これらの工法について,実験・解析の両面から検討した。モデル実験はアルミ棒積層体を地盤材料として実施し, 有限要素解析は構成式としてsubloading tij modelを用いて実施した。荷重条件は,上載荷重として鉛直荷重を連続的に大きくする単調載荷と, 一定の上載荷重を受ける地盤に繰返しせん断変形を与える2ケースである。結果は,矢板だけの補強では大きな効果は期待できず, タイロッドやネイリングとの組み合わせによって大きな効果が期待できることが分かった。 また,鉛直単調載荷で有効な工法は地盤が繰返しせん断変形を受けるような場合でも有効であることも示された。 地盤材料の材料特性を適切に表現できる有限要素解析はこのような工法検討の有効なツールであることも示した。
2015.04更新
Effectiveness of reinforcement in embankment ground subjected to repeated shear deformation

著者

Yusaku. Isobe, Hossain Md. Shahin and Teruo Nakai
磯部有作(地層科学研究所)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • International. Journal of Geotechnique, Construction Materials and Environment,
    Vol.7(2), pp. 1111-1116, 2014.

概要

盛土や構造物構築後の地震などの繰返しせん断変形を受けた基礎地盤の変位抑制工法のモデル実験と数値解析を行った。 検討した工法は矢板を側方に挿入するもので,矢板だけの場合,矢板とタイロッドを組み合わせ場合,矢板とネイリングを組み合わせた場合の3種類であり, タイロッドやネイリングとの組み合わせ効果について,実験・解析の両面から検討した。また,解析においては粘土地盤を対象とした変位抑制工法についても検討を行い, 補強効果の違いが得られた。
2015.04更新
鋼矢板を用いる地盤の効果的な変位抑制工法

英文タイトル

Effecttive Restraint method of ground displacement by sheet pile

著者

磯部有作(地層科学研究所)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、中井照夫(地域地盤環境研究所)
  • 第59回地盤工学シンポジウム発表論文集,pp.423-428,2014

概要

盛土や構造物構築後の地震などの繰返しせん断変形を受けた基礎地盤の変位抑制工法のモデル実験と数値解析を行った。 検討した工法は矢板を側方に挿入するもので,矢板だけの場合,矢板とタイロッドを組み合わせ場合,矢板とネイリングを組み合わせた場合の3種類であり, タイロッドやネイリングとの組み合わせ効果について,実験・解析の両面から検討した。荷重条件は,一定の上載荷重を受ける地盤に繰返しせん断変形を与えた。 矢板だけの補強では大きな効果は期待できず,タイロッドやネイリングとの組み合わせによって大きな効果が期待できることが分かった。 特に,ネイリングとの組み合わせは載荷幅によらず,施工も容易であるため,有効な抑制工法であることを示した。 また,実験と数値解析との比較では同じ傾向が示されたことにより,提案解析法は有効なツールであることが分かった。
2015.04更新
Improvement in the unconfined compressive strength of sand test pieces cemented with calcium phosphate compound by addition of calcium carbonate

和文タイトル

炭酸カルシウム添加で向上したリン酸カルシウム化合物固化供試体の一軸圧縮強さ

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)

概要

リン酸カルシウム化合物(CPC)を用いた新しいグラウトによる改良地盤の強度を向上させることを目的として, CPCケミカルグラウト(CPC-chem)に炭酸カルシウム粉末を添加し,作製した砂供試体の一軸圧縮強さの測定を実施した。 また,それらの供試体を用いてSEMによる観察を行った。CPC-chemに炭酸カルシウム粉末を添加した場合に,粉末無添加の場合と比較して, 砂供試体の一軸圧縮強さが顕著に増加し,粉末を砂重量の5%添加した場合には最大209.7kPaに達した。 一方で,CPC-chemを加えずに砂重量の10%の炭酸カルシウム粉末のみを添加した場合は,脱イオン水の添加のみ(10.0kPa)と同程度の12.5kPaに留まった。 一軸圧縮強さが大きく,破壊ひずみが最も小さくなった1%の粉末添加では,析出物はSEM観察により網状の三次元構造を有していることが確認された。 本研究の結果は,CPC-chemによる地盤改良材の飛躍的な性能向上に炭酸カルシウム粉末の添加が有効であることを示した。
2012.08更新
Microbially mediated sand solidification using calcium phosphate compounds

和文タイトル

微生物を利用したリン酸カルシウム化合物による砂固化

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)

概要

リン酸カルシウム化合物(CPC)をセメント物質として利用した新たなバイオグラウト(CPCバイオグラウト)の利用可能性を検証することを目的として, CPCバイオグラウトで作製した砂供試体の一軸圧縮試験を行った。 CPCバイオグラウト溶液の作製のために,pHの異なる2種類(弱酸性土壌および弱アルカリ性土壌)の土壌抽出水(微生物を含む),ならびにpH上昇材として尿素と3種類のアミノ酸を利用した。 土壌へのアミノ酸の添加によって,弱酸性土壌ではアンモニア生成に伴ってpHが経時的に上昇することが確かめられた。 一方,弱アルカリ性土壌では尿素を除き,顕著な上昇傾向は認められなかった。弱酸性土壌では,CPCバイオグラウトによってアミノ酸無添加の場合と比較して概ね一軸圧縮強さが向上した。 特に無添加の場合の平均値42.9kPaから,最大57.6kPaに向上するケースが認められた。 本研究の結果から,CPCバイオグラウトは,液状化対策工の地盤注入材として十分な強度が得られること,地盤中の土壌微生物を利用できること, 新たなpH上昇材としてアミノ酸が活用できること,土壌条件に応じてCPCケミカルグラウトとCPCバイオグラウトの使い分けが可能であること,などが示された。
2012.04更新
Novel grout material comprised of calcium phosphate compounds: In vitro evaluation of crystal precipitation and strength reinforcement

和文タイトル

リン酸カルシウムを含む新規グラウト材の結晶析出ならびに強度増加に関する室内試験

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)

概要

リン酸カルシウム化合物を用いた新規グラウト材の開発を目的として,リン酸カルシウム結晶析出,グラウトの粘性ならびに砂供試体の強度増加に関する室内試験を実施した。 その結果より,リン酸カルシウムで作成した砂供試体は経時的に強度が増加し,リン酸カルシウム化合物はグラウト材としての十分な性能を有していることが示された。
2011.12更新
New grouting materials using calcium phosphate compounds

和文タイトル

リン酸カルシウム化合物を用いた新しい岩盤注入材に関する基礎的研究

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)
  • 12th ISRM International Congress on Rock Mechanics Beijing, October 18-21, 2011

概要

新たなセメント物質を探索してバイオグラウト工法の選択肢を増やすことで、地盤や岩盤の種類や目的に応じた多様な施工が可能になる。 そこで、セメント物質として骨や歯の主要な構成成分であるリン酸カルシウム化合物に着目し、新たな岩盤注入材を開発することを目的とした基礎的研究を実施。 リン酸カルシウム化合物の結晶化の特徴を利用することにより、岩盤注入材として応用の可能性を示す。
2011.10更新
地盤固化材としてのリン酸カルシウム化合物の種類と形態が強度に及ぼす影響

著者

青井 標野(北海道大学)、川﨑 了(北海道大学)、秋山 克(地層科学研究所)
  • 資源素材学会 2011(堺)2011年9月26日~29日 PY-3

概要

本研究ではリン酸カルシウム化合物(CPC)を用いて豊浦砂を固化させた供試体を作製し、一軸圧縮試験,SEM観察、CPC析出物のXRD分析を行った。 その結果より、CPCの結晶の形態が一軸圧縮強度に影響を及ぼすことが確認された。
2011.09更新
Relation between crystal features of calcium phosphate compounds in chemical grout and unconfined compression strength of grouted sand

和文タイトル

リン酸カルシウムの結晶形および砂供試体の一軸圧縮強さにみられる関連性

著者

青井 標野(北海道大学)、川﨑 了(北海道大学)、秋山 克(地層科学研究所)
  • Environmental Geosciences and Engineering Survey for Territory Protection and Population Safety International conference (EngeoPro-2011)  Moscow, September 06-08, 2011

概要

CPCによって固化させた砂供試体を用いた一軸圧縮試験,SEMによる観察,XRDによる析出鉱物の同定を行った。 その結果,全供試体中,最も高い一軸圧縮強さを示した組み合わせでは,鉱物としてハイドロキシアパタイトが形成され,さらに針状の結晶構造を有することが示された。 今後,溶液組成や溶存イオンについての検討を行い,強度発現に必要な要素を明らかにすることで,より強度の高いリン酸カルシウムグラウトの開発を目指していく。
2011.09更新
リン酸カルシウム化合物を用いた新しい地盤注入材に関する基礎的研究
-結晶析出試験と砂供試体の一軸圧縮試験-

著者

秋山 克(地層科学研究所),川崎 了(北海道大学)
  • 地盤工学ジャーナル,Vol.6,No.2,pp.341-350

概要

リン酸カルシウム化合物を用いた新しい地盤注入材の開発を目的として、最適条件の検討や砂供試体の一軸圧縮試験などを行った。 その結果より、リン酸カルシウム化合物を地盤注入材に用いて、自己硬化性を利用したケミカルグラウトおよび析出堆積のpH依存性を利用したバイオグラウトという、 2つの新しい地盤注入材の可能性を示した。
2011.更新
リン酸カルシウム化合物を用いた新しい地盤注入材に関する基礎的研究
-アンモニア供給源および土壌微生物の添加が供試体の一軸圧縮強さに及ぼす影響-

著者

秋山 克(地層科学研究所)、川﨑 了(北海道大学)、青井 標野(北海道大学)
  • 地盤工学ジャーナル Vol.6,No.4,513-524,2011

概要

リン酸カルシウム化合物を利用した新たなバイオグラウトを開発することを目的として,土壌微生物を用いたアンモニア生成によるpH上昇試験, ならびに,微生物を含む土壌抽出水と4種のアンモニア供給源およびリン酸カルシウム化合物で作製した豊浦砂供試体の一軸圧縮試験を行った。 アンモニア供給源の添加によって,土壌を含む水溶液でpHが経時的に上昇し,溶液中にアンモニアが検出された。 豊浦砂,土壌抽出水およびリン酸カルシウム化合物で作製した供試体の一軸圧縮強さは,アンモニア供給源の添加により, 無添加の場合と比較して概ねすべての供試体で向上する傾向が認められた。 本研究の結果から,アンモニア供給源ならびに地盤中の土壌微生物を利用して地盤の固化効果が期待できるリン酸カルシウム化合物の新たなバイオグラウトとしての利用可能性が示された。
2011.更新
Effect of thermal stress in fracturing by expansive cement agent in comparison with a borehole pressurizing test and a heater test

著者

Ishida,T., Suemune,K., Fukui,H. and Kinoshita,N
  • Proc. of the 40th U. S. Rock Mechanics Symposium (Alaska Rocks 2005), Paper No.05-738, Anchorage, June 2005.

概要

岩盤やコンクリート構造物を破砕する際に、騒音・粉塵・振動等の問題が発生しないようにするため、静的破砕剤が広く用いられているが、 従来は、その主成分である生石灰が水と反応する際の体積膨張により脆性材料が破壊されると考えられてきた。 本論文では、中心に直径50mmの円孔を有する1辺300mmのモルタル立方体を用いて静的破砕剤による破砕実験を行い、 過去に実施したボーリング孔に膨張圧だけを作用させた実験およびヒーターによる加熱実験結果と比較することにより、熱応力の影響について検討を行った。 その結果、静的破砕剤による破砕では、体積膨張による膨張圧だけでなく、発熱による熱応力が重要な役割を果たしていることが確認された。
2005.06更新
幌延深地層研究計画における堆積軟岩の熱特性について
  • 土木学会,第34回岩盤力学に関するシンポジウム,2005.01

概要

本研究では,核燃料サイクル開発機構幌延深地層研究センターは,北海道幌延町における幌延深地層研究計画の一環として,堆積軟岩を対象とした試錐調査を平成13年度から実施している。 本報は,試錐調査の一環として堆積軟岩の熱特性試験(熱伝導,比熱,熱膨張率)を実施した。 その結果,含水状態(飽和,自然,乾燥),岩相(珪藻質泥岩,硬質頁岩)の違いなどにより,傾向が異なることがわかった。
2005.01更新
天然のき裂を含む花崗岩質岩石の熱膨張特性
  • 土木学会論文集No.750/Ⅲ-65,183-191,2003.12.

概要

高温・拘束圧下において、き裂を含まない岩石(花崗閃緑岩)、き裂を含む岩石および充填物のあるき裂を含む岩石のそれぞれについて、 熱膨張試験を実施することにより、岩石の熱膨張試験を実施し、岩石の熱膨張特性に対するき裂および充填物の影響を調べた ・・・
2003.12更新
間隙圧オシレーション法による浸透率・比貯留率測定方法と岩石の変形試料に対する適用例
  • 資源と素材 Vol.119 2003.08.

概要

本論文は間隙圧オシレーション法による測定の具体的な測定方法、およびデータ解析の手法について説明している。 ここで測定データの解析において非線形連立方程式を解く必要があるが従来は図解法を用いらなければならず、多量のデータに対しては非効率であった。 そこでこの処理を自動化し実験が効率よく進められるようにするために、浸透率・比貯留率測定プログラム(k-Analyzer)を開発した。 論文内で一連の解析処理においてどの箇所がプログラムによって自動化されているかを、またそのプログラムのアルゴリズムについても解説している。
2003.08更新
せん断変形下における軟岩基質部の透水特性の変化
  • 第32回岩盤力学に関するシンポジウム,2003.01.

概要

せん断変形の進行に伴う軟岩基質部の透水特性の変化を把握することを目的として、新しい試験方法を開発し、それを適用して三軸圧縮応力下において透水試験を実施した・・・
2003.01更新
岩盤不連続面の透水異方性に関する実験的研究
  • 第11回岩の力学 国内シンポジウム,2002.01

概要

せん断変形下における岩盤不連続面の透水異方性を計測可能な実験装置を開発し、 その際のせん断方向および、それぞれに直交する方向の透水性の変化について詳細に検討をした・・・
2002.01更新
Development of laser associated cutting method for dangerous rock slopes, Int.
  • 第11回岩の力学 国内シンポジウム,2002.01

概要

大出力レーザを照射した岩石の物理・化学的変化を総合的に考案しました・・・
2002.01更新
レーザと放電衝撃破砕を用いた実岩盤の制御破砕実験
  • 土木学会札幌支部,2001.

概要

岩石の制御破砕を目的とし、実際の岩盤斜面において、レーザ穿孔と放電衝撃法による破砕実験を実施。 低振動・低騒音で岩石の破砕が可能であることが実証された・・・・・
2001.更新
軟岩内き裂の透水性に関する基礎的実験
  • 第31回岩盤力学に関するシンポジウム,2001.

概要

軟岩内天然き裂についての透水性の異方性,応力依存性および応力履歴の影響を調べるための室内透水試験を実施。 また,き裂試料を採取した岩盤を対象として,その透水性に対するき裂の透水性の影響を検討した・・・
2001.更新
レーザを用いた岩盤の制御破砕法に関する基礎研究
  • 土木学会第55回学術講演会,2000.09

概要

レーザのエネルギー密度を増加させることや添加剤によって、ドロスの流出を促進する方法をさらに検討した・・・
2000.09更新
レーザと放電衝撃破砕を用いた岩盤の制御破砕法の研究
  • 土木学会第55回学術講演会,2000.09

概要

レーザにより穿たれた孔に放電衝撃カートリッジを用い、岩盤をブロックに割る方法を実証的に検討した・・・
2000.09更新
透水係数の応力依存性を考慮した解析手法による坑道ゆるみ域の試算
  • 土木学会第55回学術講演会,2000.09

概要

仮想割れ目モデルによる掘削影響領域の透水性変化を、硬質岩に対して適用できる可能性を示した・・・
2000.09更新
レーザーによる岩盤斜面の切り取り技術の開発
  • 第30回岩盤力学に関するシンポジウム,2000.

概要

大出力レーザと破砕材を組み合わせた岩盤の制御破砕法を研究・・・
2000.09更新
風化花崗岩切羽画像のニューラルネットワークによる品質区分
  • 第30回岩盤力学に関するシンポジウム,2000.

概要

風化した岩石を"b*"と呼ばれる値で評価し、切羽全体を評価・・・
2000.更新