シーズ技術紹介

【その他】 (2016/03/09公開)

画像解析・異方弾性理論による土の圧縮性の高精度評価

大学院工学研究院 環境フィールド工学部門
西村 聡 准教授

北海道大学研究シーズ集webサイトオープンのお知らせ

かねてより準備を進めておりました北海道大学研究シーズ集webサイトをオープンいたしました。

本研究者の研究シーズはこちらです↓↓

https://seeds.mcip.hokudai.ac.jp/jp/view/63/
ご利用者様・サイト訪問者様により使いやすく、質の良い情報を発信していけるよう、更新をしてまいります。北海道大学研究シーズ集webサイトをよろしくお願いいたします。





硬質土の正確な物性測定に向けて


セメント固化処理土や軟岩など、異方性硬質地盤材料の一次元圧縮性を高精度で測定することは既存の土質試験装置では困難であった。

この研究では、画像解析、あるいは異方弾性理論に基づく局所変形測定からその一次元圧縮性を正確に評価する手法を開発した。

研究の内容


固化処理土や硬質粘土・軟岩上に重量構造物を建設する際の微小な沈下の予測には、これらの地盤材料の一次元圧縮性を正確に評価する必要がある。しかし、載荷フレーム等の変位を測定する装置はもちろん、軸ひずみを局所的に測定する従来の装置では、一次元圧縮(側方変位を拘束)を保証しながら0.001%オーダーのひずみに対する剛性を測定するのは難しい。

この研究では、従来の定ひずみ速度圧密試験に透過拘束リングを用い、ひずみは高解像度サブピクセル画像解析で算出することにより、サンプル端面不陸や装置のゆがみの影響を排した、正確なひずみの測定を可能にした。

一方で、三軸試験装置に二方向局所変位システム及び弾性波測定装置を搭載し、土質材料が微小ひずみに対して有する異方弾性に着目し、異方弾性係数群を測定して一次元圧縮性を間接的に算出する手法も開発した。

応用例


基礎変位が極端に制限される重量構造物の挙動予測、固化処理土地盤の長期変形予測など

自治体/産業界へのアピールポイント


画像解析に基づくシステムは原理・装置ともに単純・低コストで、圧縮性以外にもせん断剛性測定などに応用が可能です。ユーザーフレンドリーなシステムに洗練されれば、実務での利用も可能と思います。

三軸装置による異方剛性測定を別途行い、精度を相互保証することで、信頼性も証明できるものと期待されます。

研究室ホームページ


大学院工学研究院 環境フィールド工学部門 
地盤物性学研究室
http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/soilmech/


※お問い合わせは 北海道大学 産学・地域協働推進機構ワンストップ窓口まで

Update 2018-04-17
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