Research

研究動向

本研究室で行っている主な研究を紹介します.
修士論文,卒業論文の概要はThesisをご覧下さい.

シールドマシーンと地盤の相互作用

現在,都市トンネルの大部分はシールド工法により施工されている.近年では,エキスパートシステムやAIを利用した自動掘進 システムが開発されているが,シールドマシーンに作用する外力や,シールドマシーンの挙動に関する力学モデルは確立されていないのが現状である.そこで, 特殊断面シールドマシーンの挙動予測,複雑な地層構造での施工管理,シールドマシーンの装備能力,などについては,模型実験や経験則に基づいた判断がな されているに過ぎない.こうした状況を踏まえ,

  1. シールドマシーンの挙動の特徴を考慮に入れた力学モデルの開発
  2. 同モデルの検証,および,同モデルを用いたシールドマシーン挙動のシミュレーター/コントローラーの開発(3DSSPC
  3. 特殊装置を装備したシールドマシーンの挙動のモデル化

などの研究を行っている.

地すべり機構の実験的研究と予測技術の開発

新潟県は非常に多くの地すべり地帯を有している.何故,どのようにこれらの地すべりが生じるのか,室内試験を用いて地滑りに至る原因とその過程についての研究を行う.
特に融雪期に地すべりが多発することから, 地盤内の間隙水圧の影響についての研究を行う.

プレハブ式アーチカルバートの動的挙動

プレハブ式アーチカルバートの地震時安定性を評価するための研究を行っている. 振動台による模型実験を行っており,模型の大きさ(2m×1.5m×1m)からかなりの重労働となるが,テールアルメ壁を模型で忠実に再現するなど, 非常に緻密な実験でもある. これまで土そのものの研究を行ってきた私にとって,これが始めての構造物との相互作用の研究といえる.

この研究で,地盤およびカルバートの動的安定性を調べるとともに,既存の解析方法(有限要素法など)を実験的に適用することにより, 地盤と構造物の簡易なモデル化の提案ができればと考えている.

不飽和土の力学特性

土の挙動は水の作用により非常に複雑となる. 飽和土(土と水との2相系)でさえ 苦労して研究している我々が,不飽和土(土と水と空気の3相系)を取り扱うことなど片腹痛しである. しかし,長年の熱心な研究活動により, 飽和土で取り扱うパラメターにサクションを付け加えることにで(このサクションは他のパラメターと密接に関係しているため決して容易ではないが), 不飽和土の挙動が何とか説明できそうな流れになってきている. したがって,このサクションによる力学特性変化を研究することにより,不飽和土の力学特性についても何らかの光明が見えてくるはずである. そこでまず,応力履歴や応力状態を変化させ,サクション,強度,密度の関係のデータを蓄え, サクションによる強度発生機構の解明を目指すものとする.

凍結-融解作用を受けた土の工学的性質

道路の路盤や路床が凍結-融解作用を受けると,舗装が破壊することになる. このような現象の発生機構を解明するために,三軸装置内のクローズド・システムで凍結及び融解試験を行って, 凍土現象および融解時の土のせん断強さの変化の研究をしている. 特に近年では,不飽和土が凍結-融解作用を受けたときの挙動と,土中のサクション力の関係を研究している.