著者

尾崎 裕介・石井 英一((国研)日本原子力研究開発機構 幌延深地層研究センター)、菅原健太郎(地層科学研究所)

CouFrac2020: the 2nd Int. Conf. on Coupled Processes in Fractured Geological Media: Observation, Modeling, and Application – an ISRM Specialized Conference

概要

幌延深地層研究センターでは、幌延深地層研究所(URL)の建設時の地質環境に対する掘削影響を評価するために間隙水圧のモニタリングが実施されている。立坑から160m離れた観測孔では、立坑が250mの高透水層に到達したことによる湧水量の増加に伴って観測された間隙水圧は低下し始めた。一方で、 450m以浅で観測された別の観測孔についても間隙水圧は低下し続けたが、500m以深の低透水層で観測された間隙水圧はわずかに上昇し、数年にわたり初期よりも高い値が観測された。これらのことを評価するため、多孔質弾性論の効果の有無によるシミュレーションを実施した。URL周辺の水理地質構造は、単純な3層の水平成層構造でモデル化した。結果、500m以深の間隙水圧は、透水係数が高透水層より2～3オーダー低い場合において上昇することが示された。このわずかな間隙水圧の上昇は、多孔質弾性論を用いたモデルにより再現することができた。このような現象は、一般にMandel-Creyer効果によって説明することができる。

著者

古林 慧一・天野 大和(地層科学研究所)、丸井 敦尚(国立研究開発法人産業技術総合研究所)、羽根 幸司・田部井 和人・森川 誠司・升元 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]

KW：地層処分，沿岸部，データベース，モデリング，解析

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。

著者

矢萩 良二・沖原 光信・戸栗 智仁(清水建設(株))、平岡 卓爾・池垣 憲之介((株)エリジオン)、林 邦彦(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,CS12-07

KW：放射性廃棄物，遠隔操作，遠隔施工管理，遠隔検査，3次元リアルタイム計測，3Dスキャナ

概要

放射性廃棄物地層処分における遠隔操作への適用のほか、広く一般土木への展開へも考慮して、遠隔施工管理・検査システムを開発した。本稿では、土木工事における盛土技術（または、坑道埋め戻し技術）のうち、専用機械により盛土材料を斜めに撒き出し、斜めに締め固める方法を対象に実施して、その実証試験結果について報告する。

著者

石山 宏二・吉野 修・引間 亮一(西松建設(株))、松井 裕哉・尾崎 裕介・竹内 竜史((国研)日本原子力研究開発機構)、榊原 淳一(JFEシビル(株))、佐ノ木 哲・林 邦彦(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,CS12-10

KW：高精度弾性波測定，原位置計測，疑似ランダム波

概要

地質環境の経時変化を高精度で把握でき、数百m以上の長距離測定が可能な弾性波測定システムの構築を目指し、深度500m(日本原子力研究開発機構の瑞浪超深地層研究所の研究アクセス南坑道)での疑似ランダム波の連続波を発振・受信する原位置計測を行った。 疑似ランダム波による受信波形の振幅減衰から測線長を長くした際の計測システムの妥当性・有効性を検証するとともに、受信点区間毎の速度と振幅減衰量から地質脆弱部の存在を把握可能であることを示した。

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

KW：沿岸部，地層処分，地下水流動，概念モデル

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。

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

KW：沿岸部，地層処分，3次元地質モデル，概要調査，Conceptual Model，Site Descriptive Model

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。

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

KW：地層処分，沿岸部，概念モデル，地質環境モデル，データベース

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。

著者

中川 光雄（地層科学研究所）

第10回土砂災害に関するシンポジウム論文集

KW：slope failure，granular distinct element method， laboratory test，contact model, coordination number

概要

本報告は、斜面崩壊による土砂の運動特性や到達範囲を粒状体個別要素法を用いて予測する際、原位置試験や調査から一般的に得られる地盤物性に基づいて粒子間接触モデルのパラメータ、および粒子構造の配置を合理的に決定する一連のシステムを示した。 (使用解析プログラムはPFC ver 6(米国、Itasca社製))

著者

細野 賢一(地層科学研究所)、大野博之((株)環境地質)、山内 一志((株)建設工学研究社)、登坂 博行((株)地圏環境テクノロジー)

第55回地盤工学研究発表会,2020年7月,6.地盤と構造物(動的問題を含む),廃棄物処分場(1)

KW：浸透流解析，最終処分場，揚圧力

概要

切土や盛土等の整地を行い建設された処分場では、切土法面や底面遮水工は地下水による楊圧を受け、法面崩壊や遮水工の破断等の事態に至ることが懸念される。このような事態の対策として、地下水集排水管等による水抜き対策が実施の効果を見据えた上で、配置や設置本数などを決定することについては課題がある。そこで本研究では、3次元浸透流解析手法を用いて楊圧状態を把握し、仮想ドレーンモデルを用いて楊圧を低下させる地下水集排水管の配置構造の最適化を試み、同手法の有効性を確認する。

著者

菅野 蓮華・森口 周二・寺田 賢二郎(東北大学)、津田 悠人・吉田 郁政(東京都市大学)、岩永 昇二(地層科学研究所)

第25回計算工学講演会,Vol.25（2020年6月),HCG28-04

KW：Rockfall simulation，Numerical modeling，Hazard analysis

概要

落石リスクのハザード分析やリスク評価に数値シミュレーションが広く用いられている。本研究では、落石の数値シミュレーションに用いられている質点系シミュレーションと非質点系シミュレーションの両方を用いて同一斜面上での落石シミュレーションを実行し、物理モデルの違いがシミュレーション結果に及ぼす影響を具体的に調べる。加えて岩塊形状の表現精度の違いによるシミュレーション結果の変化に関しても、同様に調べる。 最終的に、道路防災のための予測ツールとして用いる物理モデルの適切な選択について考察する。

※本論文内に掲載されている可視化画像が、第25回計算工学講演会・グラフィックスアワードにて、「グラフィックスアワード最優秀賞」および「グラフィックスアワード　特別賞(Meshman賞)」を受賞しました。

著者

藤井嵩大((株)JERA)、吉田龍平・広重敬嗣(大成建設(株))、尾方太((株)不動テトラ)、磯部有作(地層科学研究所)

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),Ⅲ-141,2019

KW：サンドコンパクションパイル（SCP），2次元FEM解析，変位緩衝孔

概要

既設護岸近傍において変位緩衝孔による変位低減対策を用いたSCP工法(サンドコンパクションパイル工法)を施工した。本施工にあたり、地表面水平変位の計測を行うとともに実施した2次元FEMによる再現解析について報告する。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),Ⅲ-182,2019

KW：粒状体，連続体，トンネル掘削，個別要素法，有限差分法

概要

本報では、地山を粒状体の集合で、支保構造を連続体で同時にモデル化するトンネル掘削解析の実用性を検討した。地山のモデル化には粒状体個別要素法を適用し、支保構造のモデル化には有限差分法を適用し、吹付けコンクリートはソリッド要素、鋼製支保工とロックボルトは、はり要素を用いた。このような粒状体と連続体のハイブリッドなモデル化が実現できれば、地表面沈下や補助工法の効果の評価だけでなく、支保構造に発生する応力や変形を従来の連続体解析の様式で得ることが期待できる。（解析プログラムは、米国Itasca社製のPFC3D、およびFLAC3Dを用いた）

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

KW：CIM，前方探査，クリギング，クラウド

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。

－変位緩衝孔による施工時地盤変位低減対策の再現解析結果について－

著者

森本真吾(ドボクリエイト(株))、岡部正・五味綾子・田部美月((株)ケー・エフ・シー)、菅原健太郎・東幸宏(地層科学研究所)、林久資(山口大学大学院)

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),Ⅵ-603,2019

KW：トンネル補修，繊維シート接着工，数値解析，配置パターン

概要

本研究では、対策工のうち繊維シート接着工を取扱い、経済性や効率性等の観点から対策工設計の一助となるように、数値解析を用いた遷移シート接着工の配置パターンの違いにおける補強効果を検討し、考察を述べる。

著者

八尋英恵・本島貴之(大成建設(株))、佐ノ木 哲(地層科学研究所)、宮川和也((国研)日本原子力研究開発機構)

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),Ⅵ-603,2019

KW：メタン，可燃性ガス，可視化，レーザーメタンセンサ，トンネル，トモグラフィ

概要

トンネルや地下空洞などの地下構造物を建設する際に、メタンガスを含む可燃性ガスの計測管理を行うことが事業者の責任として定められている。レーザーメタンガスセンサによる計測では、センサから標的までの測線上のメタン濃度積算値を測定するため、平均的なガス濃度の測定は可能だが局所的な値を測定することが出来ず、メタンガス濃度とその空間分布の把握が困難である。本検討では、そのような課題に対し、メタンガス濃度の空間分布の把握を目的として、レーザーメタンガスセンサによる計測値を対象に反復処理により分布を推定するトモグラフィ解析を適用した。

著者

田部井和人・並川正・羽根幸司・升元一彦・森川 誠司（鹿島建設(株))、杉田 匠平(ダイヤコンサルタント(株))、関野 真登（地層科学研究所)

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),VII-160,2019

KW：割れ目ネットワーク，地下水流動解析，物質移行時間，放射性廃棄物

概要

地層処分の安全評価では、天然バリア中の物質移行時間や移行経路が重要なパラメータとなる。 割れ目を有する岩盤を仮想的な円形もしくは多角形割れ目の集合で表現し、仮想割れ目によるネットワークが地下水流動経路となるとみなす割れ目ネットワークモデルは、一般にボーリング調査などから割れ目パラメータ(長さ、密度、方向、透水量係数)を設定するが、調査の量や方向が移行時間に与える影響は明らかになっていない。そこで本報文では、スウェーデンSKB社が実施した【Aspo】地下研究施設の坑道周辺のボーリング調査結果を用い、割れ目情報の調査量が移行時間に当たる影響について初期検討を行った。

著者

清水 浩之・宇津野 衞・大野 進太郎(鹿島建設(株))、関野 真登（地層科学研究所）

土木学会第74回年次学術講演会(令和元年9月),CS5-10,2019

KW：個別要素法，トンネル切羽，水圧破砕，亀裂，岩盤

概要

大土被りトンネルの掘削において切羽前方に断層破砕帯などの高圧湧水帯がある場合、さらに岩盤中に多数の既存亀裂が存在する場合、既存亀裂内の高水圧により既存亀裂同士が連結し、切羽の崩壊が促進されることが考えられる。このような現象を精度よく評価するためには、岩盤内の既存亀裂と水圧による亀裂伸展の両方を考慮した切羽の安定性検討が必要である。従来多用されてきた連続体解析手法では、個々の亀裂内部の水圧による亀裂伸展挙動を表現することは困難である。そこで、流体流動と破壊の連成挙動を詳細に表現可能となるように拡張した粒状体個別要素法（Distinct Element Method,DEM）により、既存亀裂を含んだ高拘束圧、高水圧条件下における大土被りトンネル切羽の二次元断面を対象とした安定性解析を行い、高水圧が作用する既存亀裂がトンネル切羽の安定性に対して与える影響を検討した。

著者

阪田 義隆(北海道大学)、岩永 昇二（地層科学研究所）

土木学会論文集B1（水工学） Vol.75, No.2, I_1231-I_1236,(206)

KW：Groundwater flow simulation，Parameter inversion，Root mean square error，Hydraulic head，Parameter optimization，Genetic algorithm，Discriminant analysis

概要

地下水シミュレーションのパラメータを決定する逆解析にて、対象の観測水位が目視観測や観測時間の違いなどによる誤差を含む場合、得られたパラメータによる計算結果が真の水位(全節点水位)を再現する保証はない。 本研究では5000パターンの異なるパラメータの断面二次元・定常流問題に対し、真のパラメータに乱数変動させた初期パラメータ、制約付き最小二乗法、遺伝的アルゴリズム、初期パラメータ周辺での組み合わせ計算により逆解析をそれぞれ行い、全節点水位の再現性を比較した。その結果、全節点水位再現が最良となる逆解析法は、地盤条件により異なるが、最も頻度が高かったのは初期パラメータを用いた場合で、逆解析で得られたパラメータを説明因子に加えた線形判別分析により一致度約0.8で選定可能であることを示した。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)

土木学会, トンネル工学報告集　第29巻, Ⅳ-1, 2019.11

KW：tunnel excavation，granular material，distinct element method，soft rock mass，tunnel support

概要

本報告では、軟岩地山におけるトンネル掘削施行を想定して、地山を粒状体要素の集合で、支保構造を連続体要素でそれぞれモデル化し、両社の相互作業によるハイブリッドなシミュレーションの有用性を検討した。また、粘着力を有する地山材料に対する粒子間接触モデルの適切性や、計算不可軽減のための遠方境界地山の連続体によるモデル化も検討した。

著者

坂井 克巳（愛媛県南予地方局八幡浜土木事務所大洲・八幡浜自動車道建設課）、菅原 健太郎（地層科学研究所）、松本 暢史・古家 義信（大林組・奥村組土木興業浅田組共同体企業体）

トンネルと地下,11月号,Vol.50,no.11,pp.7-14,2019

概要

脆弱な泥質片岩部の掘削において、一方の側壁で最大770mmの水平変位が発生し、鋼製支保工の座屈など、一次支保が著しく変状するとともに、インバートの隆起が確認された。掘削時のトンネル安定とともに供用中の変状発生リスクに対する対策として、インバートのストラット補強や覆工の繊維補強を行い、供用中の計画監視を計画した。また、塑性化後の地山強度低下をモデル化した二次元解析で一次支保の変状やインバートの隆起を再現し、実施した対策の有効性を確認した。本稿では、大変形を伴うトンネルの施工と、変状メカニズムの解明を目的とした数値解析による検証結果について報告する。

著者

菅原 健太郎(地層科学研究所)、大窪 克己(中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京(株))、蒋 宇静(長崎大学大学院)

トンネルと地下,11月号,Vol.50,no.11, pp.57-66,2019

概要

矢板工法により建設されたトンネルの中には、建設から50年以上経過したものも多く、覆工コンクリートにひび割れが発生している場合には、適切な補修により機能の維持を図る必要がある。本研究は、矢板工法のうち上半先進工法(覆工施工は逆巻き)で施工された覆工コンクリートについて、外力ではないひび割れの原因と特徴を検証し、合理的な補修法の選択に役立つことを目的とした。

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

KW：3Dプリンター，地盤材料モデル

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。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、鈴木誠・佐久間遵(千葉工業大学)、中井照夫((株)地域地盤環境研究所)

第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,E-02,0404,p.807-808

KW：矢板，引き抜き，有限要素法

概要

仮設工として用いられた鋼矢板の引抜き時に地盤との間で摩擦によって周辺地盤に影響が生じ、引抜いた後には、設置されて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、このような地盤挙動予測に対して、アルミ棒積層体を用いたモデル実験と弾塑性有限要素法解析によって、鋼矢板の深さによる周辺地盤への影響と地表面沈下を評価した。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)

第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,E-02,0703,p.1405-1406

KW：地表面沈下，重力流動，粒状体個別要素法

概要

切羽崩壊による地表での影響範囲を予測するため、不連続体解析手法の１つである粒状体個別要素法（剛体球の集合体）の適用性を検討した。
通常の土質試験結果において著者が判断した最小限の主要なパラメータを対象として、既往の実験結果に見られる崩壊領域の地表への進展現象を再現できれば、解析は妥当性を有するとした。解析プログラムは、米国Itasca 社製のPFC3Dを用いた。

著者

細野賢一(地層科学研究所)、福田毅・藤野晃(清水建設(株))、江島武((独)鉄道建設・運輸施設整備支援機構)

第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,E-02,0703,p.1405-1406

KW：浸透流解析，山岳トンネル，間隙水圧

概要

本論文では、排水構造物をモデル化せずとも効果を求めることができる浸透流解析手法(以降、仮想ドレーンモデル)を適用して、先進ボーリングの実績がある九州新幹線木場トンネルの工事記録を参照して、実施工に対応した浸透流解析を実施し、湧水量に対する実測との比較や水圧の低下効果を示した。

著者

清水浩之・宇津野衛・大野進太郎(鹿島建設(株))、関野真登(地層科学研究所)

第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,G-13,0770,p.1539-1540

KW：個別要素法，切羽，水圧破砕

概要

トンネルが高湧水圧帯に接近すると水圧による亀裂伸展により突発的に切羽が崩壊する可能性がある。
従来多用されているFEMに代表される連続体解析手法では表現が困難な個々の亀裂の伸展挙動を表現するために、流体流動と破壊の連成挙動を詳細に表現可能な粒状体個別要素法を用い、大深度地下の高地圧、高湧水圧条件におけるトンネル切羽の二次元断面を対象とした安定性解析を行い、水圧による亀裂伸展挙動がトンネル切羽崩壊に対して与える影響を検討した。

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

KW：3Dプリンター，せん断強度，圧裂引張強度

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。

著者

大野博之((株)環境地質)・磯部有作(地層科学研究所)・山内一志((株)建設工学研究社)、山中稔(香川大学)、稲垣秀輝((株)環境地質)

第54回地盤工学研究発表会,2019年7月,H-11,1080,p.2159-2160

KW：最終処分場，地震応答，大規模盛土状廃棄物

概要

大規模盛土の宅地造成地に地震力がかかると、地すべり的変形が生じることが示されており、この時、盛土内の地下水は飽和状態でなくても不安定化に影響を与える。こうした現象が、近年大規模盛土化している最終処分場の廃棄物層でも生じることが懸念されることから、最終処分場の大規模盛土状廃棄物の地震応答解析をFLIPを用いて行う。この時、解析コードFLIPの特徴から、粘着力は考慮せず、内部摩擦角のみを考慮した。

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

KW：Biocementation、Biogeochemical simulation、Microbially induced calcite precipitation、 Numerical analysis、Ureolytic bacteria

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。

著者

宮原 哲也・ 八村 智明((一財)日本環境衛生センター西日本支局)、大野 博之・小坂 英輝((株)環境地質)、 細野 賢一(地層科学研究所)、山内 一志((一財)日本環境衛生センター西日本支局)、山中 稔(香川大学)

廃棄物資源循環学会論文誌,2019,30巻,p.14-28

KW：最終処分場，適正化調査，物理探査，数値シミュレーション，ウォーターバリア工法

概要

既設の一般廃棄物最終処分場において不適正な状況を改善するための適正化事業として、周辺環境の保全の観点からの調査を実施し、その調査を用いた数値シミュレーション等を実施した。
本研究の結果、廃棄物埋立地内の保有水等の水位が高いとき、現地の地下水位や水質観測の結果と整合する埋立地外への保有水等の流出が生じる可能性のあることが明らかとなった。この恒久対策として、埋立地内の水理ポテンシャルを周辺地下水のそれよりも下げる工法 (ウォーターバリア工法)、たとえば集水井工の設置が有効であることが数値シミュレーションにより示された。

著者

江島 武((独)鉄道建設・運輸施設整備支援機構)、細野 賢一・里 優(地層科学研究所)、福田 毅(清水・岩田地崎特定建設工事共同企業体)、藤野 晃(清水・青木あすなろ・菱興特定建設工事共同企業体)

第28回トンネル工学研究発表会,トンネル工学報告集,第28巻,I-35,2018.11

KW：tunnel，groundwater analysis，computerized construction，hydrogeological structure

概要

トンネル現場における坑内湧水量の予測に用いられる3次元浸透流解析にて、精度の良い予測値を得るには、3次元的な地質構造の把握と解析モデル作成の労力や計算時間の増大が課題となる。トンネル構造のモデル化を行わずに排水効果を得られる3次元浸透流解析手法仮想ドレーンモデルを適用し、同手法による解析結果とトンネル周辺の地下水位や施工中の坑内湧水量の実測データとの精度および計算時間の確認を行い、地下水情報化施工の支援ツールとして有効性を示した。

著者

平野 紘司・大窪 克己(中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京(株))、後藤 和夫((有)ジーテック)、三ツ谷 洋司(リアルドットワールド(株))、遠藤 太嘉志(地層科学研究所)、佐野 信夫((株)アジア共同設計コンサルタント)

第28回トンネル工学研究発表会,トンネル工学報告集,第28巻,I-12,2018.11

KW：concrete lining，crack，lining shape measurement，MMS，lase scanning

概要

トンネル覆工のひびわれの原因を推定するための手段として、交通規制を伴わない移動体からのレーザスキャニングによる覆工の内空断面形状計測技術に注目し、移動体からのレーザスキャニング計測の測距制度および覆工の内空断面形状を2回計測した結果の差分についての報告と、移動体からのレーザスキャニング計測によって得られた点群データの分析手法および内空断面形状計測結果の適用性の検討結果を報告する。

著者

並川正・田部井和人・北村義宣・升元一彦・森川誠司(鹿島建設(株))、関野真登(地層科学研究所)、勘定茂(西日本高速道路(株))

土木学会第73回年次学術講演会(平成30年8月),III-533

KW：浸透流解析，Manning式，水抜きボーリング，湧水対策，箕面トンネル

概要

大深度の高圧湧水帯の存在が危惧される山岳トンネルを安全・合理的に施工するために、長距離の先進探査ボーリングから得られる湧水量や水圧などの情報をもとに、水抜きボーリングなどの対策工設計のための予測解析が行われている。この解析の精度向上の課題として、ボーリング孔壁による摩擦損失を考慮することが挙げられる。 本報告では、ボーリング孔内の摩擦損失を考慮した三次元FEM浸透流解析手法について示し、実トンネルの施工情報を用いて湧水帯の透水係数を算定し、地下水圧低下をシミュレーションした事例を報告する。

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

KW：高精度弾性波測定，地下水流動変化，原位置計測

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。

著者

清水 浩之・大家 史・大野 進太郎・大谷 芳輝(鹿島建設(株)), 関野 真登(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),CS5-011

KW：個別要素法（DEM），有限要素法(FEM)，ひび割れ進展，コンクリート

概要

従来用いられてきた有限要素法（FEM: Finite Element Method）のような連続体解析手法とDEM を連携させることでコンクリート構造物の詳細なひび割れ進展の評価を現実的な解析時間で行う手法を開発した。このFEM-DEM 連携解析によるコンクリート構造物のひび割れ解析事例を通して、本手法の利点やさらなる評価技術の高度化を目指すための課題について報告する。

著者

江島 武((独)鉄道建設・運輸施設整備支援機構 九州新幹線建設局)、藤野 晃・福田 毅(清水・青木あすなろ・菱興特定建設工事共同企業体)、細野 賢一・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),VI-024

KW：山岳トンネル，浸透流解析，情報化施工

概要

仮想ドレーンモデルの特徴は、トンネル掘削による排水効果を井戸公式で代用し、トンネル位置からの距離に応じた流量配分を近隣設定に行うことで、トンネル断面をモデル化せずに掘削による排水効果を求めることである。 本論文では、九州新幹線(西九州ルート)木場トンネルの施工実績(トンネル掘進にともなう坑内湧水量)に対する再現解析を実施することで、仮想ドレーンモデルを情報化施工として組み込む場合の実用性を確認した。

著者

宇津野衛・清水浩之・大野進太郎(鹿島建設(株))、関野真登(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),III-508

KW：個別要素法（DEM），トンネル，切羽安定評価

概要

一般的にトンネルの安定性を解析的に検討する際には、FEMに代表される連続体解析手法を用いられていることが多い。本論文では、連続体解析手法との比較を通じて、個別要素法(DEM:Distinct Element Method)のトンネル切羽安定性評価への適用性を検討した。
（使用コード：PFC ver5.0、FLAC ver.8.0(ともに米国itasca社製)）

著者

里優・岩永昇二(地層科学研究所)、阪田義隆(北海道大学)

土木学会第73回年次学術講演会(平成30年8月),II-038

KW：地下水，シミュレーション，機械学習，最適化，自動モデリング

概要

研究目的は、地下水問題(例えば、堤防浸透、井戸取水など)に対し、実務的に妥当な地下水シミュレーションモデリングの自動化システムを開発することである。浸透問題、熱移送問題、物質移送問題の３テーマを対象とし、各テーマに対し設定した標準問題(学習ケース)に対し、事前情報、評価情報の質・量の異なる条件下において、シミュレーションを行い、評価情報に対する計算誤差、評価情報とは異なる真値情報に対する誤差について機械学習を繰り返し行わせる。 機械学習した結果と真値情報を比較し、与えられた事前情報に応じてどのように境界条件、水理定数を調整すべきかを統計的に決定し、実際の現場問題に適用し、その妥当性と有効性を検討することを目指す。まずは、研究手法の紹介と、浸透問題についての研究開発状況について報告する。

著者

菅野蓮華・森口周二・寺田 賢二郎・林 俊介(東北大学)、磯部有作(地層科学研究所)

第53回地盤工学研究発表会,0871,G-13,2018年7月

KW：数値シミュレーション，統計モデリング，ナップサック問題

概要

交通路線の対落石安全性を予算内で最大化することを目的とし、数値シミュレーションに基づいて、目的にかなった対策工の設計に役立てるための落石リスク評価手法を構築した。 その上で、リスク指標に基づく路線全域の対策工の最適設計問題を定義する。

著者

細野賢一・河原裕徳・里優(地層科学研究所)

第53回地盤工学研究発表会,0800,G-07,2018年7月

KW：浸透流解析，湧水，地下空洞

概要

トンネル内湧水問題に対しては、トンネル掘削中の前方探査結果などに基づき、適時に水理地質構造を見直した上で、早急に湧水量の予測修正を算定し、対策工選定や計画変更に役立てることが望ましい。 本研究では、排水構造物をモデル化することなく湧水量を求めることができる仮想ドレーンモデルに対し、グラウト注入による改良効果を考慮できる式の導出を行ったうえで、種々の対策工を比較検討した。

著者

大野博之((株)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

KW：災害廃棄物，最終処分場，仮置場

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。

著者

藤井紀之・植村一瑛(応用地質(株))、関野真登(地層科学研究所)、仲摩貴史((株)地震工学研究所)、飛田哲男(関西大学)、上田恭平(京都大学防災研究所)

第53回地盤工学研究発表会,0756,E-08,2018年7月

KW：矢板式構造，大変形理論，ひずみ空間多重せん断モデル

概要

矢板式構造を対象とした遠心載荷実験結果と、FLIP TULIP によって得られた微小変形解析結果・大変形解析結果を比較し、矢板式構造を対象としたFLIP TULIP の適用性、矢板と背後地盤の拘束条件のモデル化の検討を行った。

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((株))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

KW：矢板，引き抜き，有限要素法

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。

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

KW：海面最終処分場，三軸セル，透水試験

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。

著者

鈴木 健一郎((株)大林組)、藤井 幸泰((公財)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

KW：３Dプリンター，せん断強度

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。

著者

青柳 和平(（国研）日本原子力研究開発機構)、亀村 勝美((公財)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

KW：初期応力，内空変位，幌延深地層研究センター

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。

著者

亀村 勝美((公財)深田地質研究所)、青栁 和平(（国研）日本原子力研究開発機構 幌延深地層研究センター)、名合 牧人(大成建設(株)), 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

KW：In situ stress, Convergence, 3D FDM, Least squares method, Heterogeneity

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。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、稲垣秀輝・大野博之((株)環境地質)

平成29年度日本応用地質学会　研究発表会講演論文集,65,H29(2017)年10月

概要

H26年8月に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た土石流災害調査を行った結果、花崗岩分布地域では巨礫を含むマトリックス分が多く、沖積錐が緩やかで遠くまで達することがわかった。 これらの調査データをもとに、数値計算により今後の被災予測に活用するための感度解析を実施した。数値計算は質点系の落石解析手法を用いるため、巨礫を多く含んだ地区のみを対象とした、モンテカルロシミュレーションにより危険度分布を確率論的な評価を行った。

著者

名合 牧人・本島 貴之(大成建設(株))、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,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)

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))、菅原 健太郎・松原 誠(地層科学研究所)

Proceedings of ITA WTC 2017 Congress, Bergen, Norway,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)

著者

中川光雄(地層科学研究所)

土木学会第72回年次学術講演会,III-180,H29(2017)年9月

KW：斜面崩壊，集中豪雨，不飽和特性，強度低下，連成解析，大変形理論

概要

斜面の不飽和領域でのサクション低下によるせん断強度低下に対する効果を連成解析により検討するにあたり、サクションと粘着力増分の関係式を応力浸透連成解析に導入し、その影響効果を検討した。

著者

津野 究・嶋本 敬介・舩越 宏治((公財)鉄道総合技術研究所)、 菅原 健太郎(地層科学研究所)

土木学会第72回年次学術講演会,III-364,H29(2017)年9月

KW：トンネル，打音試験，解析

概要

鉄道トンネル検査の基本である打音調査を模擬した試験より、変状と打音時の振動特性についての検討を行った。この打音試験を対象としたシミュレーションを行い、試験結果との比較を報告する。

著者

石山 宏二・吉野 修・引間 亮一・平野 亨(西松建設(株))、佐ノ木 哲(地層科学研究所)、佐野 修(東京大学)

土木学会第72回年次学術講演会,VI-215,H29(2017)年9月

KW：高精度弾性波測定，超磁歪素子

概要

岩盤の弾性的性質は、岩盤を構成する基質部、空隙、またのその空隙内の含水状況等により変化するが、これらの変化を非破壊で捉える手法の１つである弾性波測定が挙げられる。高精度で連続的に数百m以上の長距離測定が可能な弾性波測定システムの構築を目指し、発振源として着目した超磁歪素子の基本特性把握を目的とした室内実験を行った。

著者

國領優・伊藤省二・神崎恵三・成富裕樹・大野伸也((株)熊谷組)、遠藤太嘉志(地層科学研究所)

土木学会第72回年次学術講演会,VI-797,H29(2017)年9月

KW：3次元モデル，3次元可視化システム，破砕帯

概要

低土被りと破砕帯があるトンネル工事において、３次元可視化システム「Geo-Graphia」を用いて、地質の３次元モデル化を実施した事例について報告する。

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)

KW：タイヤチップ，埋立て，遮水層

第52回地盤工学研究発表会,1055,K-12,2017年7月

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。

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

KW：支持力，補強土，ジオシンセティックス

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。

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

KW：液状化，格子状地盤改良，再現解析

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。

著者

細野賢一・河原裕徳・里優(地層科学研究所)

第52回地盤工学研究発表会,0692,E-07,2017年7月

KW：浸透流解析，情報化施工，地下構造物

概要

湧水量の予測は、浸透流解析手法が一般的であるが、解析結果が得られるまでに多大な労力と時間が必要となる。この課題を克服するため、トンネルの構造物をモデル化せずに排水効果を考慮できる仮想ドレーンモデルを考案した。仮想ドレーンモデルの妥当性の検証およびトンネルの情報化施工に活用する方法について述べる。

著者

中川光雄(地層科学研究所)

第52回地盤工学研究発表会,0890,E-06,2017年7月

KW：斜面崩壊，集中豪雨，連成解析

概要

斜面の不飽和領域でのサクション低下によるせん断強度低下に対する効果を連成解析により検討するにあたり、サクションと粘着力増分の関係式を応力浸透連成解析に導入し、その影響効果を検討した。

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。

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。

著者

亀村 勝美((公財)深田地質研究所)、青柳 和平(（国研）日本原子力研究開発機構 幌延深地層研究センター)、名合 牧人(幌延ジオフロンティアPFI(株))、 菅原 健太郎・松原 誠(地層科学研究所)

第14回岩の力学国内シンポジウム講演集,No.012,2017年1月

KW：initial stress，convergence during tunnel excavation，3D FEM，least squares method

概要

深度350mの坑道掘削時の内空変位計測結果を用いて、数百m四方の岩盤の挙動を説明できる初期応力の推定を試みた。また、推定結果の精度をより高めるために岩盤の割目の発達状況を考慮して内空変位計測結果を評価し、検討を行った。その結果は、他の計測結果と整合しており、本解析手法の妥当性が確認された。

著者

細野 賢一・河原 裕徳・里 優(地層科学研究所)

第14回岩の力学国内シンポジウム講演集,No.120,2017年1月

KW：tunnel，groundwater analysis，sump water，observational construction method

概要

トンネルによる湧水量予測のための3次元浸透流解析において、トンネルをモデル化せず、トンネル軸を中心とする円筒座標系における定常解を用いてトンネル掘削と同等の効果を解析領域に与える方法を考案した。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、稲垣秀輝((株)環境地質)、大野博之((株)環境地質)

平成28年度 日本応用地質学会 研究発表会(仙台),2016

(2023年3月)

概要

H26年8月・広島豪雨土砂災害が発生した際に、沖積錐上の民家が大きな被害を受けた。その後行われた調査では、沖積錐の特性に注目し、花崗岩分布地域では巨礫を含む土石流の流れが遠くまで達することがわかった。これらの調査データを活用し、数値計算による感度解析を行い、将来の被災予測に役立てるための評価を行った。数値計算ではモンテカルロシミュレーションを使用し、質点系の落石解析手法を適用した。モンテカルロシミュレーションにより危険度分布を確率論的な評価を行った。

著者

細野 賢一・河原 裕徳・里 優(地層科学研究所)

日本地下水学会　秋季講演会,No.45,pp.174‐179,2016年10月

概要

有限要素法による3次元浸透流解析を行う場合には、分水界に境界条件を定める必要性から、数100－数km四方の大きな解析領域が対象になる。この大きな領域に、トンネルや地下水排除工などを具体的にモデル化しようとすると、サイズが相対的に小さいため、具体的にモデル化する場合には多くの労力が必要となる。 本研究では、3次元モデルにおいて、トンネル等の構造物をモデル化せずに要素分割を行い、解析に要する時間を大幅に減ずる方法を考案した。これを用いて、いくつかのモデルケースを設定し、ドレーン構造物を具体的にモデル化した場合との結果を比較した。

著者

菅原 健太郎(地層科学研究所)/大窪 克己(中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京)/土門 剛(首都大学東京大学院)/三ツ谷 洋司(リアルドットワールド)/ 蒋 宇静(長崎大学大学院)

土木学会論文集F1(トンネル工学),Vol.72,No.3,I_74-I86,2016年10月

概要

ひびわれがあるトンネル覆工の補修を行う上では，その原因を特定することが重要になる。筆者らは，この手掛かりとして，レーザスキャニングによる覆工の形状計測結果を用いることを試みた。独自の方法により覆工上半部の曲率半径を測定した結果，組み立て式型枠が設置された各スパンに共通する特徴的な曲率半径の分を認めた。 この覆工形状の分布が見られる場合は，外力による覆工の変形によりもたらされるとは考えにくいことから，覆工に生じているひぎわれが，覆工コンクリートの硬化過程の変形など外力以外に起因するものと判断できる。

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

KW：広島土砂災害，土石流，粒度，沖積錐，斜面傾斜

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。

著者

中川光雄(地層科学研究所)

地盤工学会研究発表会,0739,2016

KW：トンネル掘削解析，ひずみ硬化，三軸圧縮試験

概要

地盤の三軸圧縮試験の載荷過程で逐次進行する剛性低下をひずみ硬化で表現した弾塑性構成則モデルであるPH(Plastic Hardening)モデルのトンネル掘削解析への適用性を検討した。土被りの小さいトンネルを対象とし、地表面沈下やリバウンドなどの掘削によるトンネル周辺挙動に着目し、現状の実務で多用されているMohr-Coulomb 弾完全塑性モデルと比較して考察する。

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(Islamic University of Technology)、中井照夫((株)地域地盤環境研究所)

地盤工学会研究発表会,0788,2016

KW：支持力，補強土，ジオシンセティックス

概要

せん断変形を受ける地盤におけるジオシンセティックスを用いた地盤補強方法を検討する実験と同条件で数値解析を行った。解析で用いる構成式は、砂地盤から粘土地盤まで地盤材料に拘らず、またモデル実験のような低拘束応力下から原地盤の応力レベルまで唯一的な材料パラメータを用いて応力-ひずみ関係を表現できる。その結果、解析の有効性をモデル実験で検証しておけば原地盤の挙動は解析で検討できる。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、Hossain Md.Shahin(Islamic University of Technology)、中井照夫(地域地盤環境研究所)

CECAR 7(CIVIL ENGINEERING CONFERENCE IN THE ASIAN REGION),2016

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((株)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。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、八村智明・大野博之・松本謙二・宮原哲也・永岡修一((一財)日本環境衛生センター)

10th Asian regional Conference of IAEG,Tp4-P08,Kyoto,Sep.2015

KW：MPS method，Sedimentation，Numerical analysis

概要

地上からまたは海中から地すべりが発生し、海中を沈降していく過程と沈降した後の海底面との衝突時に発生する海底地盤の巻き上げ現象をMPS(Moving Particles Semi-implicit)法により、基礎的な条件を仮定し表現した。密度の大きい沈降物が密度の小さい海底地盤を巻き上げた後に元の海底地盤の下に堆積し、巻き上がった海底地盤はその後沈降し、地すべりで発生した沈降物の上に堆積していく結果を得た。また、海底地盤の粘性係数の違いにより、巻き上がりの大小の違いも現れた。

著者

木下貴道・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((株)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

KW：支持力，補強土，せん断

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。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、木下貴道・Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学)、 中井照夫((株)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

KW：支持力，補強土，せん断

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。

著者

肴倉宏史((独)国立環境研究所)、細野賢一・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

KW：カラム試験，環境影響，解析方法

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。

著者

稲垣大介・津坂仁和・青柳和平((独)日本原子力研究開発機構), 名合牧人・井尻裕二(大成建設(株)), 重廣道子(地層科学研究所)

Proceedings of ITA WTC 2015 Congress and 41st General Assembly,10 Pages,2015.

KW：情報化施工支援，計測，Geo-Graphia，Observational construction method，Geological investigation method，Measurement data management，Information and Communication Technologies

概要

日本原子力研究開発機構は，北海道幌延町にて深地層研究計画を実施し，堆積岩を対象とした高レベル放射性廃棄物の地層処分にかかわる技術の信頼性向上を目指している。同計画の250m以深の地下施設工事においては，安全かつ効率的に施工をすすめるため，3次元地質・施工データ可視化システムを用い，情報化施工を行っている。
本論文では，本システムを用い，工事進捗に伴い地質情報，計測データ，施工データ，予測解析結果を可視化・更新・総合評価を行い，次の施工ステップにおける工法，支保パターンの変更を行った事例を紹介している。さらに，施工結果に基づき，高レベル放射性廃棄物の地層処分における3次元可視化の有効性について，支保選定，調査結果の解釈の高度化の観点から述べている。

(情報化施工支援システムとしてGeo-Graphiaが使用されました)

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(名古屋工業大学大学院：地層科学研究所)、Hossain Md. Shahin(名古屋工業大学大学院)、中井 照夫(地域地盤環境研究所：中部大学)、酒井 亮佑(中部国際空港(株))、吉田 泰規(中日本高速道路(株))

地盤工学ジャーナル　Vol.10, No.1, 141-155, 2015

KW：矢板，ネイリング，FEM，モデル実験，支持力

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。

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.

KW：Embankment，reinforced ground，bearing capacity，finite element analysis

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。

著者

里優・鶴岡大和((株)地層科学研究所)

第14回日本地震工学シンポジウム, GO1-Thu-3, 2014.

KW：距離減衰式，最大加速度，震源断層，安全性評価

概要

地震計が設置された計測地点での中小地震時の計測最大加速度と、距離減衰式より求まる理論最大加速度の比率を用い、想定震源断層による地震時の最大加速度を推定する手法を示した。 また、K-NETの震度計測結果をもとに、この手法の妥当性を検討し、大地震時の最大加速度と理論最大加速度の比率が、複数の中小地震時のデータからの回帰式により求められた比率をもとに推定が可能であることを示した。

著者

中川光雄(地層科学研究所)

土木学会論文集F1(トンネル工学),Vol.70,No.2,67-81,2014

KW：soft-rock tunnel，strain-softening，dilatancy，triaxial test results，finete difference analysis

概要

軟岩地山を対象としたトンネル掘削を実施する場合、ひずみ軟化特性やダイレタンシー特性の表現が重要となる。 本論文は、通常の地質調査で実施される三軸圧縮試験の応力とひずみの関係を利用して、現場のひずみ軟化特性を再現するパラメータを得るプロセスを提案している。 本提案によるモデル化・解析手法は、構成式の議論による手法に比べて理論的な厳密さは劣るものの、ひずみ軟化特性の本質である変形の局所化や材料劣化の表現を実現しながらも実用性を重視した点に特徴がある。

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

KW：矢板，ネイリング，モデル実験，FEM，繰返しせん断変形

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。

著者

中川光雄(地層科学研究所),池田泰之・山 真典((株)ドーコン),谷口拓也(北海道開発局)

土木学会第69回年次学術講演会(2014年9月),Ⅲ-278

KW：表層崩壊，到達予測，粒状体個別要素法，キャリブレーション

概要

国道453号北海道千歳市支笏湖畔の道路敷地外に確認される崩壊堆積地形が既知である斜面を対象として、 粒状体個別要素法パラメータをキャリブレーションにより求め、付近の検討対象斜面に対して崩落シミュレーションを実施し、 土砂到達の程度を予測した。

著者

加藤信義(北海道電力(株))，津坂仁和((独)日本原子力研究科開発機構)，名合牧人・山上順民(大成建設(株))，松原誠・重廣道子((株)地層科学研究所)，相澤隆生(サンコーコンサルタント(株))，亀村勝美((公財)深田地質研究所)

地質と調査, 第1号(通巻139号), p.17-22, 2014.

KW：大規模地下空洞，大深度立坑，情報化施工，地質構造三次元可視化，岩盤挙動，崩落，穿孔検層，グラウト

概要

本稿では，設計の最適化，施工の効率化・高度化，そして安全の確保に不可欠な情報の有効活用と情報の共有を支援するツールとして，地下情報の3次元可視化システムGeo-Graphiaを大規模地下空洞および大深度立坑の施工に適用した事例を紹介している。

「地質と調査」2014年第1号(通巻139号)は，一般社団法人 全国地質調査業協会連合会ホームページ(全地質連)より全文を見ることができます。

著者

津坂仁和・稲垣大介((独)日本原子力研究開発機構)、名合牧人・小池真史(大成建設(株))、松原誠・菅原健太郎(地層科学研究所)

第13回岩の力学国内シンポジウム/第6回日韓ジョイントシンポジウム，第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集：p.911-916, 2013.

KW：Geo-Graphia，情報化施工

概要

本稿は，立坑掘削時の岩盤壁面崩落が覆工コンクリートに与える影響についてまとめたものである。日本原子力機構が建設を進めている幌延深地層研究所で掘削する3本の立坑のうち，先行して施工している換気立坑の深度250m以深の施工において，幾つかの深度で岩盤壁面の崩落が生じ，その崩落個所の直上に構築した覆工コンクリートに開口き裂が生じた。 この開口き裂の原因を調査するために，3次元レーザースキャナを用い，岩盤壁面の崩落形状を計測するとともに，岩盤崩落を模擬した数値解析を実施し，崩落個所周辺の覆工コンクリートと岩盤内の応力分布の変化を分析した。 その結果，立坑壁面の岩盤崩落により，その近傍に構築した覆工コンクリート内に引張応力が発達することが明らかとなった。また，崩落の奥行深さが100cm以上に達すると，覆工コンクリートの引張強度を上回る引張応力が生じる結果となった。 本研究で得た結果は，後続する2本の立坑施工時の施工管理指標として活用する。

(グラウト注入量と割れ目のモデル化，3次元レーザースキャナを用いて取得した点群データに基づく壁面形状の分析には，弊社Geo-Graphiaが使用されました)

著者

河原裕徳・磯部有作(地層科学研究所)，松本謙二・大野博之((一財)日本環境衛生センター) 登坂博行(東京大学)，永岡修一・八村智明((一財)日本環境衛生センター)，武馬雅志・大嶋真由子((財)愛知臨海環境整備センター)

応用地質,Vol.53,No.5,pp.227-pp.230,2012年12月

KW：海面処分，廃棄物最終処分，埋立，MPS法，数値解析，沈降現象，大レイノルズ数

概要

海面(水面)の廃棄物最終処分場では、遮水層の層厚が埋立廃棄物の沈降および着底時に及ぼす衝撃によって減じられることがあってはならない。 埋立廃棄物の沈降現象を数値解析的に推察するために、本論では実験結果と比較し、MPS法による数値解析手法の再現性について検討した。 その結果、粒子法の一種であるMPS法では、単粒子のみならず多粒子の沈降状況をある程度表現できることが示された。 現在利用可能なコンピュータでは計算時間が膨大になり、適切な沈降速度を直接算出することはできないが、 いくつかの異なる粒子間距離の解析結果からある程度の沈降速度等を推察できる可能性がある。

著者

磯部有作・河原裕徳(地層科学研究所)，松本謙二・大野博之((一財)日本環境衛生センター)， 登坂博行(東京大学)，永岡修一・八村智明((一財)日本環境衛生センター)，武馬雅志・大嶋真由子((財)愛知臨海環境整備センター)

応用地質,Vol.53,No.5,pp.218-pp.226,2012年12月

KW：沈降現象，大レイノルズ数，CIP法，数値解析，海面処分，廃棄物最終処分，埋立

概要

海面(水面)の廃棄物最終処分場では、遮水層の層厚が埋立廃棄物の沈降および着底時に及ぼす衝撃によって減じられることがあってはならない。 埋立廃棄物の沈降現象を数値解析的に推察するために、本論では実験結果と比較し、CIP法による数値解析手法の再現性について検討した。 その結果、流体と剛体をモデル化したCIP法によって、単粒子自由沈降の挙動を表現できることが示され、 とくに、底面遮水層への衝撃力やめり込み量を算出するための終端速度を算出するのに適していることが示された。

著者

熊坂博夫(清水建設(株))，福田毅(地層科学研究所)

土木学会第67回年次学術講演会,講演概要集, Ⅲ-168,2012年9月

KW：トンネル掘削，ロックボルト，モデル化，解析

概要

地山強度比の相違によるロックボルトの軸力分布の感度を検証する目的で、2パターンの地山でロックボルトを配したトンネル掘削解析を実施した。 この時にロックボルトの軸力のピーク値が現れる位置と軸力分布形状に大きな違いが見られない点から、 現実的な現象を再現しているとは言い難いと考えた著者らは、ロックボルトのモデル化の見直しを試みた。 具体的には、ロックボルトの端部を固定するフェイスプレートを解析的に表現することを試み、ロックボルトの軸力分布にどのような影響を与えるのかを定量的に評価した。 結果として、ロックボルトのモデル化の違いで軸力の分布形状が異なることがわかり、実現象を十分理解した上でモデル化をする配慮が必要であることを示した。

著者

中川 光雄・成田 穣・里 優(地層科学研究所)

土木学会第67回年次学術講演会,講演概要集,Ⅲ-030,2012年9月

KW：MEMS，ICT，リアルタイムモニタリング，小型無線ユニット，地下水計測，省電力，メンテナンスフリー

概要

内部に傾斜角3成分、温度、湿度の各センサを装備し、外部のひずみゲージ型センサの値を送信できる小型無線ユニットを開発し、改良を継続している。 本稿では、トンネル施工時の周辺地域を対象とした地下水位自動計測に本ユニットと計測システムを適用した事例を紹介する。 今後は、高密度で安価なリアルタイム性のあるモニタリング網の実現と普及を目指し、技術要素の完成度向上、さらなるコストダウン等を進める。

著者

磯部有作(地層科学研究所)，余川弘至((一財)ベターリビングつくば建築試験研究センター)，福田毅・里　優(地層科学研究所)， 新井洋(国土技術政策総合研究所)

日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),20245,2012年9月

KW：液状化，戸建住宅，数値解析，東北地方太平洋沖地震，お辞儀モード，動的相互作用，LIQCA，解析

概要

(その1)に引き続き、隣接する住宅がお辞儀するように傾斜・沈下した液状化被害を受けた2地区を対象に、 液状化解析コードLIQCAを用いて、2次元数値解析による被害メカニズムの検討を行う。 隣接する住宅のお辞儀モードについて、2次元液状化解析から、その要因が液状化地盤と住宅との強非線形動的相互作用によるものである可能性を指摘した。

著者

余川弘至((一財)ベターリビングつくば建築試験研究センター)，磯部有作・福田毅・里　優(地層科学研究所)，新井洋(国土技術政策総合研究所)

日本建築学会大会学術講演梗概集(東海),20244,2012年9月

KW：液状化，戸建住宅，有限要素法，有効応力，動的解析，東北地方太平洋沖地震，LIQCA，解析

概要

東北地方太平洋沖地震で確認された隣り合う住宅がお互いにお辞儀するようにして傾斜して沈下する被害が多数報告されている。 地震に伴う地盤の液状化および住宅の振動が相互的に作用するためと考えられる。このような被害を受けた2地区を対象に動的有効応力解析を実施した。 お辞儀モードを検討するための準備解析として、液状化解析コードLIQCAを用いた地盤のみを取り扱った土柱モデルによる検討結果を報告する。

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)

Ecological Engineering Available online 14 August 2012

Ecological Engineering 47: 264-267, 2012

KW：リン酸カルシウム化合物，炭酸カルシウム添加，バイオグラウト，一軸圧縮試験

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。

著者

松本 謙二・永岡 修一((財)日本環境衛生センター)、大野 博之((株)環境地質)、磯部 有作・河原 裕徳(地層科学研究所)、八村 智明((財)日本環境衛生センター)、 武馬 雅志・大嶋 真由子((財)愛知臨海環境整備センター)、登坂 博行(東京大学)

応用地質,Vol.53,No.2,pp.70-79,2012年6月

KW：沈降現象，大レイノルズ数，自由沈降実験，多粒子

概要

海面（水面）の廃棄物最終処分場は，埋立区画の底面遮水層として在来地盤の沖積粘土層を利用している場合が多い。 遮水層の層厚は，規定値を満足する必要があり，埋立廃棄物の沈降および着底時に及ぼす衝撃によって減じられることがあってはならない。 埋立廃棄物の沈降現象を把握することは，周辺環境への影響などを評価するうえで，非常に重要なことである。 このような現象を数値解析的に見積もる解析手法については，適切な手法の開発には未だ至っていないのが現状である。 そこでわれわれは室内および現場の自由沈降実験を実施し，大レイノルズ数域の多粒子の自由沈降現象について検討を行った。 その結果，単粒子自由沈降では，大レイノルズ数の沈降の場合，Newtonの実験式の0.5～1.0倍の沈降速度になることが示された。 一方，多粒子の自由沈降的落下挙動では，単粒子沈降よりも遅くなるものもあるが，最速で沈降するものは単粒子と同程度以上の沈降速度となり， Newtonの実験式の0.5～2.0倍であることが示された。

著者

津坂 仁和, 稲垣 大介, 常盤哲也, 横田秀晴((独)日本原子力研究開発機構)/名合 牧人(大成建設株式会社)/松原 誠, 重廣道子(地層科学研究所)

Proceedings of ITA-AITES World Tunnel Congress 2012(WTC 2012)/38th General Assembly,8 Pages,2012.

KW：Geo-Graphia，情報化施工

概要

日本原子力研究開発機構は，北海道幌延町にて深地層研究計画を実施し，堆積岩を対象とした高レベル放射性廃棄物の地層処分にかかわる技術の信頼性向上を目指している。 同計画では，3本の立坑と調査坑道からなる地下研究所を建設中である。掘削対象の岩盤は，一軸圧縮強さが20MPa以下の珪藻質泥岩と珪質泥岩の堆積軟岩であり，地層境界には厚さ約100mの高透水性の割れ目帯が分布することから，深部においては立坑掘削に伴い壁面の崩落現象が生じることが予測された。そのため，壁面の崩落に伴う作業の安全性や工程の遅延を可能な限り抑制するために，情報化施工を実施している。 本論文では，3本の立坑のうち，先行して掘削する換気立坑を対象として，立坑掘削前に実施した立坑周辺の断層分布の予測と実際の断層分布の比較を述べるとともに，実際の掘削中に断層と遭遇した際の立坑の支保構造の損傷とその対応策について述べる。ここでの結果は，後続する東立坑，西立坑の施工に反映している。

(グラウト注入量と割れ目のモデル化，3次元レーザースキャナを用いて取得した点群データに基づく壁面形状の分析には，弊社のGeo-Graphiaが使用されました）

著者

里 優・成田 穣(地層科学研究所), 山田 茂(ワイマチック(株))、北條 晴正(東京海洋大学)

平成24年度 測位航法学会　全国大会,2012

KW：QZSS時刻，無線センサユニット，計測

概要

準天頂衛星システム(以下、QZSS)は、衛星が常に天頂方向にあるため、山間部や都市のビル街などそれほど空が開けていない場所でも衛星測位サービスの利用が可能である。 また、小型で省電力なモジュールが開発されたことにより省電力で動作している計測システム等でのGPS 衛星信号利用が可能となった。 これらの利点を活用すべく、QZSS 対応受信機を搭載した無線センサユニットを試作し、無線センサの時刻調整をQZSS 時刻を用いて行う方法について検討した。 このようなユニットを利用した計測が災害状況の把握や迅速な復興に役立つと考えられる。

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)

Engineering Geology Available online 1 April 2012

Engineering Geology 137-138: 29-39, 2012

KW：リン酸カルシウム化合物，バイオグラウト，一軸圧縮試験

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。

著者

津坂 仁和・稲垣 大介(日本原子力研究開発機構)、名合 牧人(大成建設(株)札幌支店)、松原 誠(地層科学研究所)

土木学会 第17回地下空間シンポジウム 東京，地下空間シンポジウム論文・報告集 第17巻 pp.155-162, 2012.(第17回地下空間シンポジウム最優秀講演論文賞受賞)

KW：Geo-Graphia，情報化施工，soft sedimentary rock，shaft sinking，spalling，fracture distribution，three dimensional laser scanner，堆積軟岩，立坑掘削，坑壁崩壊，3次元地質構造，3次元レーザースキャナー

概要

本稿は，日本原子力機構が建設を進めている幌延深地層研究所において，先行して施工する換気立坑を対象として，坑掘削に伴う岩盤壁面の崩落現象を分析した結果をまとめたものである。 本研究では，先ず，立坑掘削に先立って実施したボーリング調査結果，および湧水抑制対策工の実績に基づき断層などの分布を推定し，立坑掘削に伴う崩落危険区間を設定した。 次に，実際の換気立坑の施工において，岩盤観察に併せて3次元レーザースキャナを用いた立坑壁面の形状測定を実施し，予測した区間における立坑壁面の崩落状態を定量的に評価し，岩盤性状との関係を分析した。 その結果，掘削に伴う立坑壁面の崩落発生区間は，崩落危険区間と整合することが確認された。また，断層上面にて小崩落が確認されたものの，ショートステップ工法では「高抜け」の抑制に効果的であることが明らかとなった。 本研究結果を後続の東・西立坑の施工に本研究をフィードバックし，作業安全性の確保や掘削工程の遅延，支保部材の損傷等の抑制に資する。

(グラウト注入量と割れ目のモデル化，3次元レーザースキャナを用いて取得した点群データに基づく壁面形状の分析には，弊社のGeo-Graphiaが使用されました）

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)

Engineering Geology Available online 2 December,2011

Engineering Geology 125: 119-128, 2012

KW：バイオグラウト，リン酸カルシウム，室内試験

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。

著者

西山 哲(京都大学大学院)、大西 有三(京都大学)、矢野 隆夫(京都大学大学院), 里 優(地層科学研究所)、吉崎 互(三菱電機・通信機器製作所)

地盤工学ジャーナル　Vol.6，No.4，503-511,2011

KW：無線機器，斜面変位計測，電波，リアルタイム計測，位相差，GDOP

概要

任意の計測点に設置した無線機の電波を受信することで，斜面および法面の変位を計測する手法について， 本研究では，無線機の座標値を算出する方法を考察するとともに，2.4GHz 帯の電波の送受信機を用いた計測実験により， 高精度にて変位をリアルタイムに検出できることを実証した。 また計測精度に影響を与える要因として，電波の送受信機の幾何学的な配置によって決まるGDOPという指標と計測精度の関係等を明らかにし，実斜面での適用性を検証した。

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

KW：地盤注入材，バイオグラウト，実験

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。

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

KW：リン酸カルシウム，地盤固化材，バイオグラウト

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。

著者

細野賢一(地層科学研究所)、大野博之・永岡修一・八村智明・宮原哲也・松本謙二((一財)日本環境衛生センター)、飛田靖之・富田洋平((財)愛知臨海環境整備センター)

日本応用地質学会　平成23年度研究発表会講演論文集,No.39,2011

KW：海面最終処分場，水質浄化，廃棄物，移流分散解析

概要

廃棄物層中の保有水等は埋立物からの溶出によって汚濁成分を含む水質となり、この保有水等は、集配水設備を通して水処理施設へ送られる。 処分場の表層部は、早い段階での跡地利用されることが望まれており、そのために廃棄物層に含まれる汚濁成分の早期浄化(早期安定化)する工法の選定が重要となる。 (財)愛知臨海環境整備センターにより管理・運営されている衣浦港3号地処分場を対象とし、廃棄物層上部水平暗居工による集配水設備を考慮した移流分散解析モデルの構築を行い、 最適な水平暗渠構造の選定を試みた。また、跡地利用等も考慮した上での、解析実施ケースのメリット・デメリットを整理する。

著者

磯部有作(地層科学研究所)、松本謙二・大野博之・永岡修一・八村智明((一財)日本環境衛生センター)、飛田靖之・富田洋平((財)愛知臨海環境整備センター)

日本応用地質学会　平成23年度研究発表会講演論文集,No.38,2011

KW：海面最終処分場，水質浄化，廃棄物，移流分散解析

概要

近年の海面最終処分場は、埋立区画の底面遮水層として在来地盤の沖積粘土層を利用している。 廃棄物の投入による底面遮水層への廃棄物のめり込みなど遮水性能への影響が懸念される。 投入物の底面へのめり込みについて、CIP法による数値解析と実験結果との比較を行い、その影響を検討した。 また、数値解析の妥当性を評価するために、仮定に基づいた理論解との比較も試みた。

和文タイトル：長期変状予測解析を考慮した情報化施工の高度化への試み

著者

福田 毅(地層科学研究所)，高橋俊長(東日本高速道路(株))，山田浩幸((株)鴻池組)，蒋 宇静(長崎大学)

12th ISRM International Congress on Rock Mechanics Beijing, October 18-21, 2011

KW：情報化施工，カルマンフィルター，逆解析，クリープ特性

概要

高度な情報化施工を取り組む上での一つの試みとして、カルマンフィルターを用いた逆解析手法による再現解析結果の妥当性について報告する。 また、逆解析により同定された岩盤物性値を用いた予測解析、およびクリープ特性を考慮した長期変形予測解析を実施した結果を報告する。

著者

青井標野・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

KW：リン酸カルシウム，豊浦砂，バイオグラウト，一軸圧縮試験

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。

著者

遠藤 太嘉志・里 優・岩永 昇二(地層科学研究所)、三ツ谷 洋司(リアルドットワールド(株))

土木学会　第66回年次学術講演会,Ⅵ-162,2011

KW：3次元レーザスキャナ，トンネル覆工，変状分析

概要

移動体レーザースキャナによって得られた点群データより、トンネル中心軸の設定とDEMの作成を行い、標準断面との差分を解析するという一連の点群処理方法について考案した。 今後、トンネル断面形状から推定する外力想定や建築限界の対比、活栓拡幅工事等における既存トンネルの覆工状況の掌握や設計に活用できるものと考えられる。

著者

中川 光雄・成田 穣・里 優(地層科学研究所)

土木学会　第66回年次学術講演会,CS9-014,2011

KW：道路防災管理，ナノセンサデバイス，斜面モニタリングシステム

概要

落石・岩盤崩落災害は前兆現象が捉え難く、危険箇所の特定ができないため、計測配置を高密度にした高精度な計測が要求される。 また、計測器機設置や維持管理が困難な斜面が多いため、要する費用が高額となる。 本研究では、小型の無線センサを用いて設置箇所の自由な設計を可能とし、小型化による低コスト化を図るなどして、 これらの課題を解決する斜面モニタリングシステムの開発・構築を試みた。

著者

里 優(地層科学研究所)、西山 哲・矢野 隆夫(京都大学大学院)・吉崎 互(三菱電機(株))

土木学会　第66回年次学術講演会,CS9-007,2011

KW：電波位相差変位計測，斜面変位，モニタリング

概要

電波位相差変位計測では、非接触で遠距離から斜面の変位を計測することが可能である。 斜面に発信機を設け、発信機の変位を電波位相差で計測する手法を用い、数100mの遠方にある発信機の動きを高精度に計測できることを実証した。 受信機の配置を最適化することで長期的な観測においては±5mm以下の精度で計測が可能である。 今後は，実斜面における観測事例を通して，気象条件と計測精度の関係等を把握していく予定である。

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

KW：リン酸カルシウムグラウト，一軸圧縮試験

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。

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

KW：リン酸カルシウム化合物，バイオグラウト，一軸圧縮試験，地盤注入材

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。

和文タイトル：北海道幌延地域軟堆積岩における立坑掘削時の岩盤挙動に対する断層系の影響

著者

常盤哲也・津坂仁和・石井英一・真田祐幸((国研)日本原子力研究開発機構)、冨永英治(地層科学研究所)、羽出山吉裕(大成建設(株))、舟木泰智((国研)日本原子力研究開発機構)

International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,Volume 48, Issue 5, Pages 773-781(July 2011)

KW：立坑掘削，断層，軟堆積岩，岩盤挙動

概要

本論文では、北海道幌延地域における断層系を生成した応力場に着目し、断層系と軟堆積岩中の立坑掘削における岩盤挙動との関係について検討している。 当該領域では、ボーリング孔における水圧破砕調査および地殻プレートの動きから、主要な水平方向主応力は東西型であることが示されているが、 立坑掘削時の立坑における最大内空変位は、北北東- 南南西の方向であった。 そこで、立坑壁における断層について断層すべり解析を実施し、断層系を生成する古応力場を再構築したところ、 最大水平主応力は主に北北東- 南南西であり、最小水平主応力は主に西北西‐東南東であった。 これらの方向は、それぞれ立坑の内空変位最大値と最小値の方向に類似している。 この結果は、断層系が、軟岩においては立坑掘削時の岩盤挙動に影響を与えていることを示しており、岩盤の変形は断層系によって制御されると考えられる。 また、断層系を生成する古応力のフィールドに着目して岩盤挙動を評価し、予測することも可能と考えられる。

著者

名合 牧人・鈴木 雅浩・竹田 直樹(大成建設(株))、松原 誠・遠藤 太嘉志・重廣 道子(地層科学研究所)、佐藤 哲郎・永田 衛史(計測ネットサービス(株))

土木学会，第65回年次学術講演会, 講演概要集,VI-491, pp.981-982,2010

KW：Geo-Graphia，情報化施工

概要

大規模地下空洞の施工においては，掘削の進捗に伴う空洞壁面の変状を把握することが岩盤の安定性，支保の健全性を確認する上で重要な課題となる。 一方で，近年，3次元レーザースキャナによる形状計測技術を用いた出来形管理や施工管理手法が報告されつつある¹⁾。 そこで筆者らは，3次元レーザースキャナを利用して，定期的に空洞形状を計測することにより空洞壁面の変位や変形モードを連続面的に確認することが可能なシステムを考案した。 本稿では，京極地下発電所空洞施工中に実施した，2回のレーザースキャナの結果から，空洞の変状分析に適用可能か検討した結果，および空洞壁面の異常な変位の有無について確認した事例を報告する。

参考文献
1): 長瀧慶明, 佐藤康弘, 村田 勤, 森川泰成/「3D レーザースキャナを用いた出来型確認システムの開発－その2適用事例－」, 日本建築学会大会学術講演概要集, pp.577-875, 2005.
(3次元レーザースキャナを用いて取得した点群データに基づく壁面形状の分析には，弊社Geo-Graphiaが使用されました)

著者

井尻 裕二・羽出山 吉裕・名合 牧人(大成建設(株))、里 優・佐ノ木 哲・菅原 健太郎(地層科学研究所)

土木学会，第65回年次学術講演会，講演概要集,CS7-058,2010

KW：高精度傾斜計，応力-水連成，幌延深地層研究所，堆積岩，立坑掘削

概要

幌延深地層研究計画における立坑掘削の工程を反映した3次元応力-水連成解析を実施し、高精度傾斜計計測結果との対比を試み、その結果について報告する。

著者

中川光雄(地層科学研究所)、山田正雄・中谷紀行(国土防災技術(株))、近重朋晃(長崎県五島振興局)

土木学会，第65回年次学術講演会，講演概要集,III-403,2010

KW：雲仙普賢岳，岩盤崩落シミュレーション，高速岩盤崩壊，熔岩ドーム，3次元個別要素法，多面体ブロック，崩壊シミュレーション，3次元地震応答解析

概要

1990年島原半島雲仙普賢岳で噴火活動が開始され、一連の火山活動は1995年2月以降鎮静化しているものの火山活動によって出現した溶岩ドームは、時間が経過する中で崩れやすくなっている。 この状況において、強振動による岩盤崩壊が発生すれば、斜面下方にある島原市街地に大きな被害を及ぼす懸念がある。 大規模地震に起因した溶岩ドームの崩壊に続き、岩塊が高速で流化すると想定して、多面体ブロックを取り扱う3次元個別要素法(3DECコード)を用いて高速岩盤崩壊シミュレーションを実施し、 その到達範囲を予測し島原市の家屋や公共施設等に及ぼす影響を検討した。その一部を報告する。

著者

重廣道子・岩永昇二(地層科学研究所)，武田宣孝(北海道電力(株))、山上順民・名合牧人・竹田直樹(大成建設(株))

土木学会，第65回年次学術講演会，VI-357，pp.713-714, 2010.

KW：Geo-Graphia，情報化施工，地下発電所，3次元可視化

概要

地下空洞の情報化施工では，観察・計測結果を迅速に評価し，合理的な対策工の立案を行うことが重要でありかつ種々の困難を伴う。そこで筆者らは，地質構造や支保構造を含む掘削進捗状況などを，3次元CGで可視化し，日々更新することが可能な「3次元地質構造・施工状況可視化システム」を導入した。 同システムを用いることにより，掘削進捗に合わせた計測結果の分析・評価など，岩盤挙動の理解を促すことが可能となり，工事関係者全員で地質構造について明確な共通認識を確立すること，および合理的な対策方法の立案を効率的に行うことが可能となった。 本稿では，この「3次元地質構造・施工状況可視化システム」の概要およびシステムを利用した検討事例について報告する。

(地質情報・施工情報の可視化には，弊社Geo-Graphiaが使用されました)

著者

中川光雄(地層科学研究所)、山田正雄・中谷紀行(国土防災技術(株))、近重朋晃(長崎県五島振興局)

日本地すべり学会誌,Vol.47,No.3,5,2010

KW：3次元個別要素法，岩盤崩落，落石，シミュレーション，多面体ブロック，接触判定法，common-plane，rock fall，rock mass failure，3-dimensional distinct element method，polyhedron block，contact detection scheme

概要

落石・岩盤崩落シミュレーションを用いて岩塊の崩落軌跡を適切に予測し評価するには、斜面の地形、岩塊の形状や大きさを適切にモデル化できる手法が望まれる。3次元個別要素法における崩落岩塊のモデル化では、球要素を使用する方法が多く見受けられる。これに対して著者らは、形状や大きさがより実際に近いモデル化を実現するには多面体ブロックの適用が有効であると考える。実業務でこれを適用するにあたり最も重要なポイントは、多面体ブロックが高速で複雑に斜面と衝突する状況においても耐える３次元の接触判定法を有することである。本稿は、3次元個別要素法コード3DECに組み込まれている多面体ブロックのための接触判定法の有用性を明らかにした上で、岩塊崩落による道路の被災が懸念される斜面に対して崩落シミュレーションを実施し、その適用性を検討した。

Numerical Simulation of Effects of Slope Micro-Topography on Rockfall Trajectories

著者

西村強(鳥取大学),福田毅(地層科学研究所),木山英郎(鳥取大学)

Journal of the Society of Materials Science,japan, Vol.59,No.3,pp.199-204,Mar.2010

KW：斜面，落石軌跡，数値実験

概要

わが国は山地が多く、主要道路が山間部を縫うように走っているため、点検に基づいた危険地域指定・対策が重要であると考えられる。このような危険地域内の影響域、本研究の対象である落石に絞ると、落石到達域の評価に際しては、落石の落下軌跡や到達距離を予測し、かつ、対策工の位置における運動エネルギーも解析しておく必要がある。このように得られた解析結果は、地形データに重ね書きすれば、落石に対するハザード評価に有効な資料となる。 本研究では、著者らが開発した解析プログラムを用いて、地形や斜面表面などの幾何学的要因が与える影響について三次元解析を実施した. ここに言う幾何学的要因とは、2面から成る地形を設定し、それらの面は平均勾配によって表現し、さらに、各々の面には凹凸があるとして、細かく格子状に分割の上、斜面上の格子点の座標(標高)を設定する斜面モデルである。平均勾配，凹凸(roughness)と格子の大きさとに注目した解析を実施し、斜面の平均勾配と微小な地形変化が水平方向の拡がりに与える影響を例示した。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)、神原 規也((株)エイト日本技術開発)

土木学会,第39回岩盤力学に関するシンポジウム講演集,pp.334-339,No.61,2010.01

KW：3次元個別要素法，多面体ブロック，rock mass failure，3-dimensional distinct element method，polyhedron block，falling trajectories，kinetic energy

概要

任意多面体ブロックの取り扱いを可能とする回転運動の合理的な定式化を検討。 またこれを急崖斜面に3次元個別要素法を用いて急崖斜面に適用したところ、回転運動の再現の重要性を示唆する結果が得られた。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)、小林 博実・須貝 浩(エヌシーイー(株)), 川村 雅一(国土交通省北陸地方整備局)

土木学会,トンネル工学報告集第19巻,pp.225-236,2009.11

KW：landslide movement，entrance of tunnel，3D explicit finite difference method，AGF，All Ground fasten， rational design，地すべり，トンネル坑口部，3次元有限差分法解析

概要

坑口が地すべりブロック内に位置し、掘削により地すべり土塊を貫通するトンネルを対象として、施工進捗に伴うトンネル掘削によるゆるみの発生、トンネル周辺地山の緩みの発生、 補助工法による緩み抑制効果を3次元有限差分法解析を用いて検討した。

著者

石川 達也(北海道大学大学院)、里 優(地層科学研究所)、赤川 敏・三浦 清一(北海道大学大学院)

土木学会,第64回年次学術講演会,III-128,2009.9

KW：凍結融解作用，熱伝導/応力変形連成解析，斜面安定，凍上現象，せん断変形

概要

熱伝導/応力変形連成FEM解析手法を用いて火山灰土模型斜面の凍結融解実験を行い、実験結果との比較により数理モデルの妥当性の検証、 および地盤の凍結融解に関係する解析パラメータが寒冷地斜面の表層崩壊に及ぼす影響について検討を行った。

著者

真島 正人・高田 徹((株)設計室ソイル)、磯部 有作・里 優(地層科学研究所)、松下 克也(ミサワホーム総合研究所)

日本建築学会,2009年度大会(東北),B-1構造1,20308,2009.8

KW：戸建住宅，液状化，地盤調査，地盤補強工法，液状化対策

概要

小規模建築物を対象とした液状化対策の効果について、有限要素法(FEM)による有効応力動的解析を実施し、過去に液状化によって不同沈下した建物の被害事例と比較検証している。

著者

高田 徹・真島 正人((株)設計室ソイル)、磯部 有作・里 優(地層科学研究所)、松下 克也(ミサワホーム総合研究所)

日本建築学会,2009年度大会(東北),B-1構造1,20307,2009.8

KW：戸建住宅，液状化，地盤調査，地盤補強工法，液状化対策

概要

小規模建築物を対象とした地盤調査から液状化対策の必要性の判断フローと補強対策方を提案し、それについて論じている。

著者

山田 正雄(国土防災技術(株))、中川 光雄(地層科学研究所)、江角 淳(島根県農林水産部)、近重 朋晃(長崎県島原振興局)、鵜飼 恵三(群馬大学大学院)

土木学会論文集C　Vol.65,No.2,480-491,2009.6

KW：岩盤斜面崩落，3次元個別要素法

概要

岩塊の軌跡を支配する主要なパラメータである反発係数に基づいて跳躍を適切に再現するために、岩塊と斜面の接触面積の変化を反発係数に反映させた接触機構の合理的な力学モデルを提案する。 そして落石現地模型実験や実際の現場斜面においてこれを適用して良好な再現結果を得ることができた。

著者

T. Ishikawa・S. Miura・S.Akagawa(Hokkaido University), M. Sato(Geoscience Resetch Laboratory), S. Kawamura(Muroran Institute of Technology)

Proceedings of International Symposium on Prediction and Simulation Methods for Geohazard Mitigation (IS-Kyoto)

KW：凍結融解作用，熱伝導/応力変形連成解析

概要

This paper presents a new analytical procedure with a coupled thermo-mechanical FEM analysis to simulate the mechanical behavior soil slope during freezing and thawing.

著者

石川 達也(北海道大学大学院)、里 優(地層科学研究所)、三浦 清一・赤川 敏(北海道大学大学院)、川村 志麻(室蘭工業大学)

第12回岩の力学シンポジウム,講演論文集,No.98,2008.09.

KW：寒冷地，融雪融解，連成解析，slope failure，freeze-thaw action，coupled analysis，cold region model test

概要

積雪寒冷地にある帯水斜面の安定解析手法を開発するために、縮小模型火山灰質土斜面の凍結融解実験を実施し、 寒冷地斜面の表層崩壊現象に及ぼす凍結融解作用の影響について検討するとともに、その数値シミュレーションを新たに開発した地盤の凍結融解現象を再現可能な 応力変形・熱伝導・浸透連成解析を用いて実施し、計算アルゴリズムに導入した支配方程式の妥当性や解析パラメーターの設定方法など解析方法の適用性について検証した。 その結果、凍結融解履歴を受けた帯水斜面は、土中水の凍結により凍結層と非凍結層の境界部に弱面が形成され、降雨時に表層崩壊を生じ易くなることを示した。 また、解析結果と実験結果の比較検討により、開発した連成解析手法の適用可能性を示した。

土木学会第63回年次学術講演会，CS08-51,2008.09.

KW：計測，立坑，傾斜計，高精度傾斜計，堆積岩，岩盤挙動，モニタリング，Baytap-G

概要

幌延深地層研究所施設である立坑掘削の進行と高精度傾斜計により得られたデータの比較を行い、傾斜が生じる要因についての分析を紹介しています。

土木学会，第63回年次学術講演会，CS05-52,2008.09.

KW：立坑掘削，3次元弾性解析，計測，高精度傾斜計，弾性解析，堆積岩

概要

幌延深地層研究所施設である立坑掘削の工程を反映した3次元弾性解析を実施し、立坑施設付近に設置している9本の高精度傾斜計の計測結果との対比を試み、その結果についての報告をしています。

著者

中田 高(広島工業大学)、隈元 崇(岡山大学)、奥村 晃史・後藤 秀昭(広島大学)、 熊原 康博(群馬大学)、野原 壯(日本原子力研究開発機構)、里 優・岩永 昇二(地層科学研究所)

日本活断層学会，活断層研究29号，2008.09.

概要

典型的な逆断層型活断層が発達する横手盆地の千屋丘陵周辺と、横ずれ型活断層の典型である阿寺断層沿いにおいて、独自に空中レーザー計測を実施し、 そのデータを用いて鳥瞰図化による断層変位地形の把握と、断層変位量計測の手法的検討を行った。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)、山田 正雄(国土防災技術(株))

日本地すべり学会誌，第44巻6号，pp.377-384，2008.03

KW：地すべり，有限差分法，大変位解析，地すべり運動，大変位解析，動的陽解法，不連続要素，
Landslide movement，Large displacement analysis，Explicit dynamic formulation，Interface element

概要

地すべり現象は、すべり面を挟み移動層(地すべり土塊)と不動層の間での相対的なずれ運動が継続する現象である。 地すべり土塊の移動現象を数値解析により実際的に再現するには、すべり面でのずれ運動、 すなわち、相対変位が大変位となるまで継続する現象を安定してシミュレートできる手法を適用することが有効である。 本研究では、動的陽解法で定式化した有限差分法の地すべり移動解析への適用性について検討した。 そして、この手法を、地すべり崩壊に至った斜面及び再滑動型地すべりが発生している斜面に適用し、それぞれの斜面の特徴的な現象をほぼ再現することができた。

著者

西村強(鳥取大学)・福田毅(地層科学研究所)・橋本純成(鳥取大学)・木山英郎(鳥取大学)

土木学会，第37回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，pp.141-146, No.25，2008.01

KW：risk related to rockfall，three-dimensional numerical modeling，parametric simulation，lateral dispersion

概要

落石に関係するリスクを評価する際には、数値モデルを用いることが多い。解析結果の”もっともらしさ”は、数値モデルに用いられる入力変数（例えば，要素形状，速度比，斜面地形など）の不確実性や空間的な分布に影響を受ける。しかしながら、これらの因子が軌跡の拡がりに与える影響を系統的に解析した例は見当たらないようである。そこで、この研究では、著者らが開発した解析プログラムを用いて、地形や斜面表面などの幾何学的要因が与える影響について3次元解析を実施している。すなわち、平均勾配の異なる2つの面から成る模擬斜面地形を設定し、平均勾配の大きさと微視的地形変化に注目して解析している。講演論文には、特に、水平方向への軌跡の拡がりと上記の2つの因子の関係をパラメトリックスタディとしてまとめている。

著者

福田 毅(地層科学研究所)、山田 浩幸((株)鴻池組)、藤澤 勉(東日本高速道路(株)千歳工事事務所)、大村 修一(鴻池・飛島特定建設工事共同企業体穂別トンネル西工事)、村上 章(岡山大学大学院)

土木学会，第17回トンネル工学研究発表会，pp.59-65，2007.11.

KW：カルマンフィルター，逆解析手法，有限要素法，inverse analysis，observational construction，swelling rock，Kalman filter

概要

情報化施工をより高度化するとの観点からは、幾つかの解決すべき課題がある。それは、段階掘削など三次元的な構造変化を伴うような場合に適用しにくいこと、時間とともに剛性が変化するクリープ変形が生じているような場合に適用できないこと、岩盤の強度定数を推定することが難しいことなどである。このような問題点が解決すれば、例えば切羽前方の変位や地表面沈下など、多くの情報を用いた逆解析が可能となる。 その結果、トンネル周辺の地山の状態を、より多くの情報を基に監視することができることとなり、情報化施工の高度化に寄与すると考える。そこで、筆者らは有限要素法にカルマンフィルターを適用した逆解析手法によって、これらの問題を解決することを試みた。本報告では、研究開発の第1ステップとしてこの逆解析手法の適用事例について述べた。

著者

山田 正雄(国土防災技術(株))、中川 光雄(地層科学研究所)、鵜飼 恵三(群馬大学)

土木学会，第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，No.31，2007.01

KW：岩盤斜面崩落，3次元解析，個別要素法，シミュレーション，3元素個別要素法，岩盤崩落，落石，
three dimentional distinct element method，coefficient of restitution，contact form

概要

岩塊の軌跡を支配する主要なパラメータである反発係数に基づいて跳躍を適切に再現するために、岩塊と斜面の接触面積の変化を反発係数に反映させた接触機構の合理的な力学モデルを提案。 そして落石現地模型実験や実際の現場斜面においてこれを適用して良好な再現結果を得ることができた。

著者

中川光雄(地層科学研究所)、山田正雄(国土防災(株))

土木学会，第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，No.34，2007.01

KW：3次元解析，大変形，動的陽解法，地すべり，斜面崩壊，シミュレーション，大変形解析，
large strain analysis，explicit dynamic formulation，landslide，slope failure

概要

発生するすべり面の位置や抑止工の種類・数量・配置に基づいた変形や破壊現象を解析結果として直接表現することができれば、設計をより効果的にすることが可能であると考え、 本論文では、動的陽解法で定式化した有限差分法を地すべり斜面や深層崩壊斜面に適用し、逐次的に進展する崩壊挙動の再現性を示した。

著者

山田正雄(国土防災(株))、中川光雄(地層科学研究所)、中谷紀行(国土防災(株))

土木学会，第61回年次学術講演会，2006.09

KW：岩盤崩落，3次元解析，個別要素法，反発係数，接触形態

概要

実務における岩盤崩落や落石シミュレーションの多くは2次元断面で実施されている。しかし、自然斜面の横断形状は平衡斜面のみならず、 集水斜面や散水斜面など横断方向に尾根型や谷型の勾配を有する斜面が多い。 そのため横断面が勾配を有する一般の自然斜面を対象とした岩塊の崩落挙動を精度よく予測してこれを防護工設計へ適用できる数値解析手法の確立が望まれる。 本研究では、斜面や崩落岩塊の形状・規模を忠実にモデル化できる3次元個別要素法解析を実際現場へ適用し、解析結果よりその有用性および課題を考察する。

著者

中川光雄(地層科学研究所)、蒋 宇静(長崎大学)

土木学会，第35回岩盤力学に関するシンポジウム，講演論文集，pp.109-114，2006.01

KW：大変形解析，斜面崩壊，
slope stability，collapse，dynamic formulation ，large strain，finite defference method

概要

地すべりなどの斜面崩壊を評価するにあたり、ここ最近、変形に着目したいとの考えから有限要素法（ＦＥＭ）の適用が議論されている。 しかし、静的に定式化された有限要素法では、すべり面を伴わない変形が主体の問題には有効であるが、明確な「すべり面を伴う破壊」の再現には困難がある。 本研究は、数値解析により斜面崩壊に対して直接的な評価を下すには正に斜面が崩壊した解析結果を得ることが必要であると考えて、 動的に定式化された大変形挙動の取り扱いが可能な数値解析法の適用性を検討した。 降伏後の崩壊挙動を表現できる本手法により、明らかな崩壊挙動や、刻々と崩壊していく過程での崩壊範囲の変動を再現することができた。

著者

M. Nakagawa・M. Sato(Geoscience Research Laboratory), Y. Jiang（Nagasaki University）

The11th International Conference of IACMAG TORINO2005(Italia)，2005.06

KW：トンネル変状，塑性圧，social overhead capital，maintenance，time dependency，strength deterioration

概要

今後の社会資本の補修・対策工に対しては時間の尺度を入れた検討が必要であるとの観点から、本研究は、トンネル変状要因のうち塑性圧に着目し、 時間の経過に伴い地山強度が低下する時間依存性モデルを用いたトンネル変状解析を行い、 得られた結果に基づいて補強工を実施するための各種の判断を支援するシステムの開発を目指すものである。

著者

Ishida,T.(Yamaguchi University), Suemune,K.(Yamaguchi University), Fukui,H. (Rocks Japan Co. Ltd.), Kinoshita,N.(Geoscience Research Laboratory)

Proc. of the 40th U. S. Rock Mechanics Symposium (Alaska Rocks 2005), Paper No.05-738, Anchorage, June 2005.

KW：静的破砕剤による破砕，膨張圧，熱応力

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。

著者

冨永英治(地層科学研究所)、中間茂雄(核燃料サイクル開発機構東農地科学センター)、高橋昌弘・里優(地層科学研究所)

土木学会，第34回岩盤力学に関するシンポジウム，2005.01

KW：東濃鉱山，長期計測，long-term measurement，rock mass behavior，long-term change，mid-term change，short-term change

概要

本研究では高精度で、かつ耐久性があると考えられる計測器機を調査あるいは開発するとともに幾つかの計測機器を用い、同一の環境条件で長期にわたる精密計測を行い、それぞれの性能を比較した。その結果、設置した計器は全て順調に作動しており、さらに計測を続けることが可能な状態にある。岩盤のひずみ変化の計測値に対しては、計器設置後１年以上にわたって、計器設置の影響や、ゼロ点のドリフトの影響が顕著に認められた。これらの影響を除いた実際の岩盤の長期的なひずみの変化量は（2～3）×10-6／年以下であると考えられた。1週間から1ヶ月といった中期的な岩盤の挙動は、気圧変動、潮位変化および坑内作業の影響を受けており、これらの影響によるひずみの変化量は、測定方向だけではなく、計測器によっても異なることがわかった。また、計測器によっては、少数ではあるが、地震時における動的なひずみの変化が計測された。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)、太田 英将((有)太田ジオリサーチ)

土木学会，第34回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，2005.01

KW：鋼管膨張型ロックボルト，室内試験，数値解析，water-expanded steel bolt，pull-out test，pull-out strength，finite difference method，confining pressure

概要

本研究では、鋼管膨張型ロックボルトの力学的メカニズムに基づいた作用効果と適用性を把握する目的で室内試験と数値解析を実施した。 まず、地山強度の相違が引抜耐力にどのように影響を与えるかを調べるために室内引抜試験を実施した。 次に、室内試験で得られた傾向を力学的なメカニズムの面から解明するために、数値解析により引抜試験の再現シミュレーションを実施した。 本引抜試験を対象とする解析では、高圧水による拡張の過程が表現できること、また、引抜耐力を明確に得るため耐力の限界後も載荷を続ける必要があり、 ボルト表面と地山との間の接触面に発生する大きな相対変位を表現することが求められる。 これらの点を考慮すると、解析手法としてはCundallらが開発した有限差分法（FLACコード）を適用することが最良と判断した。 最後に、試験および数値解析から得られた情報に基づいて、地山強度に対する鋼管膨張型ロックボルトの適用範囲を取りまとめた。

著者

Tokio Kachi・Hideki Yamada・Kiyoshi Yasuhara(Mitsui Oil Exploration Co., Ltd.), Masamichi Fujimoto(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation: INPEX Co.), Shutaro Hasegawa(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation: Idemitsu Oil amp Gas Co.), Shoji Iwanaga(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation: Geoscience Research Laboratory), Rasoul Sorkhabi(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation: Energy amp Geoscience Institute, University of Utah)

The American Association of Petroleum Geologists，Memoir 85, pp.59-78, 2005

KW：シール能力評価，FAULTAP

概要

タイ湾のエラワン地域のような場所においても、その地域の断層シール能力は、砂-砂並置ダイアグラムやシェール・スミア・パラメータ、 断層シール破壊確率（FSFP：本来の場所での応力条件に基づく計算方法）を使用することで評価できるということが書かれています。

著者

山本 卓也(大成建設(株))、松井 裕哉(核燃料サイクル開発機構幌延深地層研究センター)、堀内 康光(株)ドーコン)、冨永 英治(地層科学研究所)

土木学会，第34回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，2005.01

KW：堆積軟岩，熱特性試験，sedimentary rock, thermal properties, thermal expansion/contraction

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。

著者

M. Nakagawa(Geoscience Research Laboratory), Y. Jiang(Nagasaki University), M. Kawakita・Y. Yamada（Docon CO,. Ltd.）, Y. Akiyama（Hokkaido Regional Development Bureau）

ISRM International Symposium，3rd ARMS，2004.12

KW：デジタル制御型不連続面一面せん断試験機，自然不連続面の特性値評価，natural rock joint，direct shear test，joint mechanical properties，quantitative evaluation

概要

本論文は、著者らが開発したデシタル制御型不連続面一面せん断試験機を用いて実施した試験結果に基づいて、自然不連続面の特性値を評価した一連のプロセスを示す。 この試験装置は、周辺岩盤からの拘束効果を考慮した岩盤不連続面の力学的特性を適切に求める際に周辺岩盤の垂直剛性の自動制御ができる垂直剛性一定でのせん断試験を行うことが可能である。 また、供試体は、現場から採取した不連続面を含むボーリングコアを利用するものであり、作成技術が必要である。 ここで開発した試験技術、特性値評価技術を適用すれば、不連続体解析における不連続面の物性値を合理的に決定できると考える。

著者

畑 明仁・井尻 裕二(大成建設(株))、細野 賢一(地層科学研究所)、澤田 淳(核燃料サイクル開発機構東海事務所)

土木学会論文集　NO.778，Ⅲ-69，pp.85-97,2004.12

KW：トレーサ試験，核種移行パラメータの不確実性評価、high-level unclear waste disposal，uncertainty，radionuclide transport，in-situ tracer test，inversion method

概要

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価は、検討に用いるモデルと入力パラメータ値の不確実性が計算結果に与える影響を定量的に評価することが重要な課題となっている。 これをうけて著者らは、スウェーデンのAspo島の地下研究所Hard Rock Laboratory内の単一割れ目内で実施された原位置トレーサ試験の結果に対して、 最尤推定法を用いた逆解析プログラムを用いることにより、核種移行パラメータの不確実性を評価した。 その結果、パラメータの不確実性は原位置トレーサ試験の結果から得られる濃度破過曲線の観測値のばらつきに起因する不確実性よりも、 試験結果の評価に用いるモデルに起因した不確実性の方が大きいことを示し、今後の課題として、不確実性の低減を実現する原位置トレーサ試験手法の必要性、検討していく旨を述べている。

著者

中川 光雄(地層科学研究所)、蒋 宇静(長崎大学)、里 優(地層科学研究所)、棚橋 由彦(長崎大学)

土と基礎, vol.52, No.6, Ser.No.557,2004.06

KW：岩盤強度，時間依存性，トンネル変形解析

概要

今後の社会資本の補修・対策工に対しては時間の尺度を入れた検討が必要であるとの観点から、本研究は、トンネル変状要因のうち塑性圧に着目し、 時間の経過に伴い地山強度が低下する時間依存性モデルを用いたトンネル変状解析を行い、得られた結果に基づいて補強工を実施するための各種の判断を支援するシステムの開発を目指すものである。

著者

H. Li, M. Sato(Geoscience Research Laboratory)

The ISRM Sinorock2004 Symposium “Rock Characterization,Modeling and Engineering Design Methods”, Three Gorges Project site in China, 18-21 May 2004.
International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences vol.41,No.3

KW：三次元有限要素法，地下水とガスの二相流シミュレータ，Two-phase flow，finite element method，coalbed methane，adsorption，diffusion，dissolution.

概要

メタンガスが石炭から脱着し、原生微小間隙から自然亀裂まで拡散することを考慮した、三次元有限要素法による地下水とガスの二相流シミュレーターを開発しました。 気液二相流連立微分方程式、圧力陰解プラス飽和度陽解法、対流卓越によって誘発される数値振動を解消するための風上手法および準定常吸脱着モデルなどを記述し、 計算例も添付して合理的な結果が得られたことを示しています。

著者

畑 明仁・井尻 裕二(大成建設(株))、細野 賢一(地層科学研究所)、澤田 淳(核燃料サイクル機構東海事業所)

原子力バックエンド研究, 日本原子力学会，Vol.10 No.1-2，2004.03

KW：原位置トレーサー試験，逆解析，地層処分，安全評価，不可実性，情報量基準、deep geological disposal system，safety assessment，uncertainty，tracer test，inversion analysis，information criteria

概要

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価においては、使用する解析モデルやデータの不確実性が、結果に与える影響を定量的に把握することが重要である。 著者らは原位置トレーサー試験結果に対して、移流・幾何学的分散・マトリクス拡散それぞれのパラメータを最尤推定法を用いた逆解析により同定し、 その値のもつ不確実性を評価・検討している。 結果、観測値と計算値の誤差に起因する不確実性が、モデルの設定条件に起因するパラメータの不確実性に比して小さいこと、 また、モデルの良否を選択する基準として情報量基準が有用であることを示している。

著者

八田 敏行・熊坂 博夫(清水建設(株)技術研究所)、木下 直人(地層科学研究所)、安部 透(清水建設(株)技術研究所)

土木学会論文集No.750，Ⅲ-65，183-191，2003.12

KW：き裂，熱膨張試験，熱膨張特性

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 ・・・

著者

長谷川修太郎(石油公団石油開発技術センター 現 出光オイル&ガス開発(株))、 岩永昇二(地層科学研究所)、藤本正道(石油公団石油開発技術センター)、佐久山尚文(石油公団石油開発技術センター 現 出光オイル&ガス開発(株))、Othman Ali Mahmud(PETRONS, Petroleum Resource Assessment Department, PMU, Malaysia)

Report of the Technology Research Center,J.N.O.C.No.30,October,2003.（石油公団石油開発技術センター研究報告, 第30号）

KW：シール能力評価，FAULTAP

概要

石油公団から委託され開発したソフト「FAULTAP（断層シール能力評価システム）」の実証検証として、 マレーシアのテマナ地域の断層についてシール評価性を行った・・・

著者

高橋美紀(石油公団石油開発技術センター 現 産業技術総合研究所)、金子貴信(地層科学研究所)

資源と素材　Vol.119　2003.08.

KW：間隙圧オシレーション法，浸透率，比貯留率，ニュートン法，浸透率・比貯留率測定

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。

著者

Rasoul Sorkhabi(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation), Shoji Iwanaga(Geoscience Research Laboratory), Masamichi Fujimoto・Shutaro Hasegawa(Technology Research Center, Japan National Oil Corporation)

石油技術協会誌，第68巻，第4号，2003.07

KW：シール能力評価，FAULTAP，fault rock，permeability，capillary pressure，stress analysis，fault failure

概要

正断層におけるシール性の評価ツールとしてFAULTAPを、主に幾何学的な構造を解析するアルゴリズムとスミアアルゴリズムについて記載し、 解析結果の表示と結果の解釈方法について述べている。

著者

郷家 光男・石井 卓(清水建設(株)技術研究所)、木下 直人・船山 潤一(地層科学研究所)

第32回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，2003.01

KW：軟岩基質部，透水特性

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・・・

著者

Rasoul Sorkhabi・Shutaro Hasegawa(Technology Research Center, Japapn National Oil Corporation), Shoji Iwanaga(Geoscience Research Laboratory), Masamichi Fujimoto(Technology Research Center, Japapn National Oil Corporation)

石油技術協会誌　第67巻　第6号　2002.11

KW：シール能力評価，FAULTAP，Fault seal，shale smear，sandstone reservoir，computer modeling

概要

正断層におけるシール性の評価ツールとしてFAULTAPを、主に浸透性と応力のアルゴリズムについて記載し、 解析結果の表示と結果の解釈方法について述べている。。

著者

石山 宏二・山下 雅之・木村 哲(西松建設(株)技術研究所)、岡井 崇彦(西松建設(株)中部支店)、里 優(地層科学研究所)

第11回岩の力学国内シンポジウム講演論文集, H03，2002.01

KW：地山評価，ニューラルネットワーク

概要

地山評価パラメータを含む複数の穿孔データと経験者が行った地山の良否判定の関係を学習パターンとして認識し、 客観的・自動的に判定することが可能になると考えられるニューラルネットを評価手法に組み入れ、適用を試みた・・・

著者

三谷 泰浩・江崎 哲郎(九州大学大学院工学研究院付属環境システム化学研究センター)、中島 祐一(九州大学大学院工学府)、郷家 光男・石井 卓(清水建設(株)技術研究所)、木下 直人(地層科学研究所)

第11回岩の力学国内シンポジウム，講演論文集，G04，2002.01

KW：透水異方性，き裂，計測

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・・・

第11回岩の力学　国内シンポジウム，2002.01

KW：レーザ，High power laser，Syntheszing laser，Dangerous rock slope，Excavation of rocks，Rock slopes，Outdoor work，YAG.

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・・・

著者

池田 憲二・中井 健司・畑山 朗(北海道開発局開発土木研究所)、吉川 光昭(住友重機械工業(株))、前畑 英彦(日立造船(株))、里 優(地層科学研究所)

土木学会北海道支部論文報告集，57号，Ⅲ-17，2001.

KW：レーザ

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・・・・・

著者

石井 卓・桜井 英行(清水建設(株)技術研究所)、船山 潤一・木下 直人(地層科学研究所)

第31回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集，2001.

KW：透水異方性，き裂，計測，soft rock，fractures，permeability，stress-dependence，mechanical and hydraulic apertures

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・・・

著者

池田 憲二・佐藤 京・藤野戸 宏樹(北海道開発局土木研究所)、吉川 光昭・黒沢 隆(住友重機械工業(株))、里 優(地層科学研究所)

土木学会，第55回年次学術講演会，Ⅵ-288，2000.09

KW：岩盤斜面，レーザ，ドロス，添加剤，制御破砕

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・・・

著者

池田 憲二・西村 克弘・佐藤 京(北海道開発局土木研究所)、吉川 光昭・黒沢 隆(住友重機械工業(株))、前畑 英彦・荒井 浩成(日立造船(株))、里 優(地層科学研究所)

土木学会,第55回年次学術講演会，Ⅵ-289，2000.09

KW：レーザ，岩盤斜面，放電衝撃破砕，制御破砕

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・・・

著者

石井 卓・桜井 英行・郷家 光男(清水建設(株)技術研究所)、里 優・菅原 健太郎・ 木下 直人(地層科学研究所)

土木学会,第55回年次学術講演会, CS-169，2000.09

KW：透水，透水係数，応力依存性，割れ目，放射性廃棄物，地層処分，掘削影響領域，坑道ゆるみ域

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・・・

第30回岩盤力学に関するシンポジウム，講演論文集, pp.203-207，2000

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・・・

著者

池田 憲二・中井 健司・佐藤 京(北海道開発局開発土木研究所)、川北 稔(北海道開発コンサルタント(株))、里 優(地層科学研究所)

土木学会北海道支部論文報告集, 56号A, Ⅵ-11，2002.2

KW：トレンド解析，計測

概要

岩盤変形は、間隙水圧、降雨量、日射、温度、重力潮汐などの要素の影響を受けることがあります。また、計測機器や計測システム自体もこれらの要素に影響を受け、変動した値を示す可能性があります。そのため、トレンド解析の目的では、これらの環境要因による影響を排除し、岩盤の真の変形を特定することです。真の変形とは、環境要因による可逆的な変形を除いたものを指します。例えば、温度変化が観測値に影響を与えている場合でも、岩盤自体が健全であれば、岩盤の温度が元の値に戻ると観測値も元の値に戻ると考えられます。逆に、岩盤が非可逆的な変化（崩壊など）をしている場合には、温度が戻っても変形は回復しないでしょう。したがって、データから環境要因の影響を取り除くことで、岩盤の真の変形（トレンド）を知ることができます。この目的を達成するために、適切な時系列モデルを仮定し、例えば岩盤変形に対する温度の影響の程度を示す係数を逆に特定することができます。この論文では、トレンド解析の手法としてのアプローチを説明し、実際の測定データを使用した解析例を示しています。

第30回岩盤力学に関するシンポジウム，講演論文集, pp.143-147，2000.

KW：画像解析，ニューラルネットワーク

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・・・