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早稲田大学創造理工学部 社会環境工学科/大学院創造理工学研究科 建設工学専攻
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 Our Research


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赤木研究室 2021年研究テーマ   

1. 「杭の鉛直貫入と水平載荷実験および個別要素法による杭周辺地盤の変形挙動の解析」:M2大竹,清水建設
 
 杭を貫入により施工する際、杭が地盤を押しのけることで周辺地盤に影響を及ぼす。また、近年では洋上風力発電設備を支持する杭基礎の研究開発が進んでいるが、海上では風や波による荷重が卓越するため、水平荷重への検討が重要である。このような杭の施工時および供用中の周辺地盤への影響評価を行うことが本研究の目的である。本研究では、アルミ棒積層体地盤において杭の鉛直貫入、杭の水平載荷実験を行う。また、杭周辺地盤の変形挙動について粒子単位で考察するため、離散的な解析手法である個別要素法を用いた再現解析を行う。実験で得られた地盤の変形挙動について数値解析の側面からも考察する。大変形班紹介pdf

2. 「薬液固結砂の高強度化および施工性に関する研究」:M2斎藤,ケミカルグラウト,東ソー

 薬液注入工法は地盤の土粒子間隙に薬液を地盤中の間隙水と置き換えながら注入し、固結させることで地盤の強度増加を図る工法であり、地盤の止水や強度増加に加え液状化対策などに用いられている。従来の水ガラス系薬液注入材により改良された地盤強度は、構造物が受けるとされる最大の地震動については、強度不足が懸念されている。そこで、水ガラス系注入材に比べ高強度を発揮するが注入実績の少ない懸濁系注入材を用いた注入の検討に加えCNFを補強材として混合することで、レベル2地震動にも満足する耐力を発揮する薬液注入材の開発が期待されている。本研究は、各種薬液注入材の適用範囲の拡大を目的として、その改良効果確認や施工性を検討する。薬液班紹介pdf

3. 「メタンハイドレート生産時における出砂現象に関する実験的研究」:M2柴山,M1高梨,JOGMEC,RPI

 海底地盤内に存在するメタンハイドレートからメタンガスを抽出する際、出砂現象が発生する。この現象に関するシミュレーションモデルが作成されているが、解析的に算出困難なパラメータが存在する。本研究では、これらのパラメータを実験的に算出し、出砂現象の解明および出砂モデルの整合性について検討する。メタンハイドレート班紹介pdf

4.「豪雨時の斜面における雨水の浸透・流出を考慮した数値解析手法に関する研究」:M2中村,東京メトロ,前田建設,鉄道総研

 近年増加している集中豪雨により各地で土砂崩れが発生しており、事前の避難誘導を実施するための崩壊予測が求められている。そのため本研究では地盤の物性値と降雨量から斜面内部への降雨浸透を考慮した後、地盤の変形挙動を追うことのできる解析プログラムを用いて斜面の崩壊時刻や規模の推定を行っている。斜面班紹介pdf

5.「気泡シールド工法における消泡と分離が気泡混合土の流動性に及ぼす影響」:M2平田,M1高野,鹿島建設,前田建設

 近年,中央リニア新幹線や東京外かく環状道路など、大深度地下を利用した大規模プロジェクトが多く存在し,気泡シールド工法はそのような大深度地下や大断面のトンネルの掘削にも適用されている.気泡シールド工法の実施工において,注入した気泡と考えられる空気塊が地上に到達している例や,地表面の陥没事故などが発生し,円滑な施工が妨げられている.これは,チャンバー内にて気泡の消泡や気泡混合土の分離が生じ,その流動性が失われて性状が不安定になっていることに起因すると考えられる.そのため,気泡の消泡および気泡混合土の分離の原因を解明し,適切な流動性の範囲内に保つための管理項目の決定が課題となっている.本研究では,気泡の消泡と気泡混合土の分離が流動性に及ぼす影響について調査し,最終的には管理項目の決定およびマニュアルの作成を目標とする. 気泡班紹介pdf

6. 「鉄道路盤の超低強度安定処理工法の強度発現メカニズムについて」:赤木,M1張,鉄道総研
 
 鉄道軌道路盤のバラストが長期間交換されていない箇所は,経年劣化によりバラストの細粒土混入率が高くなり,また大規模な降雨によりバラスト軌道に細粒分を含む土砂が流入する被害が頻発した結果,雨水によるバラストの強度低下や噴泥等により軌道変位が生じる問題点が発生しています.鉄道総研では,細粒分含有率の高いバラストに対して固化剤を用いた沈下対策工法を開発しており,この研究では本工法の沈下抑止メカニズムを解明することを目的としています. 鉄道路盤紹介pdf

7.「テラメカニクスにもとづく地盤条件を考慮したオフロードタイヤの性能設計デザインについて」:赤木,M1高梨,

 接触・摩擦・変形現象に代表される大地,地盤と機械の相互作用を取り扱う学問分野はテラメカニクス(terra-mechanics)と呼ばれています。テラメカニクスは1960年代にその基礎が確立され、数値解析技術や実験解析技術の発展とともに、農業機械、建設機械、極限環境用ロボットなどの幅広い分野に応用され、現在では月・惑星探査機器の開発/運用においても欠かせない基盤技術となっています。土質力学,地盤工学の立場から上記のテラメカニクスにおける地盤条件の違いを適切に反映できる各種のオフロードタイヤの性能設計デザイン手法の確立を目的としています.テラメカニクス班pdf

8.Numerical simulation of shield tunnelling problem: D3Sunny, M2周; 東急電鉄

 Over the past several decades, the underground space has significantly been developed and utilized. Shield tunneling construction methods have become one of the most popular technologies applied in the underground space due to it being eco-friendly, low perturbed, highly-efficient. Recently, shield tunnels with special cross-sections are being constructed in urban areas as a result of limited underground space. However, the influence of the shape of the shield tunnel on the surrounding soil causes a arching effectin soils. This arching effect in soils is still not fully understood.
   

 
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