研究テーマ | Japanese-khayanolab

過去の研究テーマについて

構造物境界部における角折れ時のバラスト軌道の道床横抵抗力特性

　バラスト軌道の耐震性能を評価するため，これまでに小型模型や実物大模型を用いた振動台試験を行い，バラスト軌道の道床横抵抗力に関する検討が行われてきた．本研究では，軌きょう模型や曲線部模型を用いた小型模型傾斜試験や大型振動台試験により，バラスト軌道の道床横抵抗力を検討した．その結果，準静的な慣性力あるいは加振力が作用する道床の横抵抗力は，常時あるいは地震後の道床横抵抗力よりも小さい．また，直線部・曲線部の道床形状の違いが道床横抵抗力に及ぼす影響は小さいが，L2地震動を想定した地震時および地震後の道床横抵抗力は，まくらぎ本数が1本で評価した場合と複数本からなる軌きょうで評価した場合で異なる傾向を示すことが明らかとなった．

小型模型傾斜試験機

造粒固化処理土を裏埋めに用いた重力式岸壁の振動特性

　含水比が高い軟弱な粘土・シルト系の土を改良して比較的高強度な粒状体（造粒固化土）を作製する技術がある。一般的な地盤材料に比べて造粒固化土は軽量であり，例えば重力式ケーソン岸壁背後の埋立材に適用すれば，地震時におけるケーソンの水平変位量を低減できる。本研究では，岸壁の振動特性を詳細に調べ変位低減のメカニズムを明らかにすることを目的として，動的変形特性試験および動的遠心模型実験を実施した。模型実験では，ケーソンへ作用する土圧を計測し，その土圧と振動特性の関係を調べた。その結果，造粒固化土で形成された地盤からケーソンへ作用する地震時土圧は小さく，これを主要因として変位量が低減されることを確認した。

相馬珪砂

造粒固化土

2011年東北地方太平洋沖地震津波の岩手県南部における被災調査

　2011年3月11日，東北地方東方沖を震源としてM9.0の大地震に伴い大津波が東北地方を中心に襲った．震災直後，複数の関連学会で構成された，東北地方太平洋沖地震津波合同調査グループが立ちあげられ，東北地方には3月27日より第1期調査隊として6チームが現地に入った．本論文では，この第1期調査で横浜国立大学・東京大学合同チームにより行われた岩手県南部の釜石湾，両石湾，大槌湾，綾里湾，大船渡湾の調査結果を示す．津波痕跡高は，7.7mから30.1mまで記録された．釜石湾と両石湾では湾口防波堤の有無により浸水高に大きな違い見られた．また，大船渡では背後域の低平地の広がりの有無により被災状況が大きく異なることが分かった．さらに，湾口防波堤のある大船渡や釜石では湾内の流速が比較的小さく，水位上昇の速度も低減されていたことが目撃証言などから推察された．

釜石港北部斜面での津波痕跡高調査の様子

大槌湾根浜海岸脇に立つ釜石東中学校の様子

氾濫流による鉄道バラスト道床法面の崩壊に関するSPHシミュレーション

　近年，台風やゲリラ豪雨により，鉄道軌道が被災する事例が生じている．そのなかには鉄道バラスト道床が流失する事例も含まれており，バラスト流失に対する精度の高い予測と効率的な対策が求められている．そこで本研究では氾濫流による鉄道バラスト道床流失を念頭に，SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics)法を用いたバラスト道床法面崩壊のシミュレーションを行った．シミュレーションでは，模型実験により観察されたバラスト道床の浸透特性や道床法面の進行的破壊を考慮した．具体的にはForchheimer則を導入しバラスト道床の浸透特性を表現した．また，限界間隙内流速によるバラスト抜け出しの判定をSPHシミュレーションに導入し，バラストの抜け出しから法面崩壊までのプロセスの再現を試みた．

山口線におけるバラスト道床の流出

作成した鉄道バラスト道床

造粒固化土を利用した人工海浜の波浪作用時の挙動に関する遠心模型実験

　近年，沿岸域において人工海浜を造成することが多く検討されているが，海砂の供給が困難になりつつある．一方で，港湾地域における航路浚渫土，特に粘土・シルト系の浚渫土は，新たな利用方法が求められている．粘土・シルト系の浚渫土を利用する場合の改良技術の一例として，浚渫土にセメントと含水比低下材を混合して砂礫程度の粒径の土に改良する技術が挙げられる．この方法で改良された浚渫土（以降，造粒固化土と呼ぶ）は一定の強度を持つ粒状体を成し，軽量で透水性が高い．このため，造粒固化土を人工海浜に適用した場合，長期間の圧密や覆砂の潜り込みの問題を回避でき，波浪に対する表層材の安定性も高いと考えられる．そこで本研究では，波浪作用時の海浜の挙動に関する遠心模型実験を実施し，造粒固化土の人工海浜材への適用性を検討した．

地盤工学と地盤環境分野

Geotechnical Engineering and Geo-Environment Group

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