研究者詳細 - 野田　利弘

講演・口頭発表等 - 野田　利弘

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不飽和シルトの体積圧縮時の水分特性に関する実験的研究

吉川高広，野田利弘，北折陽一

土木学会第74回年次学術講演会

開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：香川大学幸町キャンパス国名：日本国

近年，豪雨による斜面や盛土等の不飽和地盤・土構造物の崩壊が相次いで発生し，その被災メカニズムの解明が強く求められている．不飽和土の力学挙動を把握するためには，水分特性を把握することが必要である．不飽和土の水分特性の主な特徴としては，吸排水時のヒステリシス性と間隙比依存性が挙げられる．本研究では，間隙比依存性（体積圧縮時）の水分特性に注目して，不飽和シルトの排水条件および非排水条件の三軸試験を実施した．

The mechanical properties and stiffening of short fiber-reinforced sands with several relative densities

Jakhongirbek Ganiev, Yamada Shotaro, Nakano Masaki, Sakai Takayuki, Noda Toshihiro

開催年月日： 2019年9月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

Reinforcement of soils using tension resisting elements is an actual and alternative solution for ground improvement and stabilization issues both for engineering and economic purposes. It is well-known that discrete flexible fibers act like plant roots and give the possibility to increase the strength and stability of soils. Prevalence of effectiveness of soil reinforcement with fibers started almost 15 years ago. However, there are not enough studies for describing the effect of fibers on soil behaviour and techniques of application of fiber-reinforcement in practice. This study was targeted on obtaining the behaviour of fiber-reinforcement of sandy materials with different relative densities and find out a more suitable method for specimens' preparation with the vision of future application on construction site.

海底地すべりによる正断層群の形成過程に関する数値解析的検討

山田英司，河村精一，野田利弘，中井健太郎，浅岡顕

土木学会第74回年次学術講演会

開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：香川大学幸町キャンパス国名：日本国

地すべり移動体の内部では，複数のリストリック正断層が平行に形成されて断層群を成すことも多い．本報告では，海底地すべり移動体内に存在する正断層群形成過程に関する数値解析的検討結果について述べる．解析には骨格構造概念に基づく土の弾塑性構成式SYS Cam-clay modelを搭載した水～土骨格連成有限変形解析コードGEOASIAを用い，固結状況が異なる３つの水平堆積した海底地盤（地盤１：堆積直後の状態，地盤２：未固結～半固結状態，地盤３：固結状態）を対象として，地盤傾斜時の挙動を調べた．ここでは，地盤は堆積後，続成作用により固結が進行して強度が増加する点に注目した．すなわち，堆積完了時の状態を基準とし，続成作用が進行すると，土粒子実質部分（間隙比）は変わらないが，セメンテーション等により土の骨格構造が発達すると考え，固結状況の違いを土の骨格構造の発達度や発展速度の違いとして表現した．

L2地震下で顕著になる河川堤防直下の軟弱粘性土の揺すりこみ沈下挙動

中井健太郎，野田利弘，黒口拳四朗

土木学会第74回年次学術講演会

開催年月日： 2019年9月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：香川大学幸町キャンパス国名：日本国

日本の国土は起伏に富んでいるため，可住地が狭く，都市機能が沖積平野に集中している．平野部は一般的に地下水位が高いことに加えて，堆積年代が若いことから地盤が軟弱であることが多く，地震時に液状化をはじめとする地盤災害が発生する危険性が高い．人口・資産が集中した区域で河川堤防が被災し，決壊すると，甚大な浸水被害につながってしまうため，河川堤防の耐震性照査および適切な対策が重要である．しかし，従来の地震に対する耐震性能照査や設計は，静的照査法に基づき，砂質基礎地盤の液状化に伴う沈下量が外水位を超えないかどうかの判定のみであった．東日本大震災の被害調査を受けて，粘性土基礎地盤上の堤体の液状化が注目され，基礎地盤の液状化に加えて，堤体の液状化による沈下・変形も照査の対象事象に含めることが検討されているが，それでもなお不十分で，あくまで堤体材料（砂質土）の液状化であり，粘性土自体の地震変状や不安定化は考慮されてはいない．本報では，砂質土が卓越する断面および軟弱な粘性土が厚く堆積する断面上の河川堤防に対して，L1地震動およびL2地震動を入力した時の地震応答解析を実施し，軟弱粘性土地盤の地震時挙動の把握を試みた．使用した解析コードは，土の骨格構造とその働きの差異によって砂から粘土，両者が混在した中間土を同じ理論的枠組みで記述する土骨格の弾塑性構成式SYSカムクレイモデルを搭載した水～土骨格連成有限変形解析コードGEOASIAである．

水和反応を制御したセメント添加による軟弱粘性土供試体の作製の試み

Imran Khan，水上孔太，中井健太郎，野田利弘

第54回地盤工学研究発表会

セメント固化後のカルシウム溶脱による軟弱粘性土供試体の作製の試み

中井健太郎，水上孔太，Imran Khan，野田利弘

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

新潟地震(1964)やアラスカ地震(1964)で砂質地盤の液状化被害が注目されて以降，地盤工学分野における地震被害予測というと，砂質地盤の地震時の不安定現象，すなわち液状化が中心であり，粘性土地盤はあまり注目されてこなかった．そのため，粘性土は N値ゼロの場合や砂／シルト分を多く含む場合であっても，「粘性土」と分類された途端，その地盤の地震被害は発生しない／考えなくてよいとされ，粘性土は事実上「弾性体」としてモデル化されてきた．一方で，メキシコ地震(1957, 1985)やネパール地震(2015)，宮城県沖地震(1978)，新潟県中越沖地震(2007)など，過去の地震被害を精査していくと，砂質地盤の液状化被害ほどではないにしろ，国内外で粘性土地盤の地震被害も数多く報告されている．しかしながら，どのような粘性土地盤でも地震被害が発生しているわけではなく，地震被害が発生した粘性土地盤に共通する点には，粘性土が「高含水比」「鋭敏」「軟弱」な状態にあったことが挙げられる．したがって，このような軟弱粘性土については，静的挙動に加えて動的挙動の把握も重要であるが，その実現のためには，自然堆積状態のまま乱さず採取した不攪乱試料を用いて，各種計測および系統的な実験を行うことが重要である．しかし，堆積時の元々のばらつき，サンプリング時の乱れの影響や採取コストの問題等の制約から，軟弱粘性土で同質な供試体を数多く準備することは難しい．そこで本研究では，セメンテーション作用に注目し，自然堆積した軟弱粘性土と同等の特徴を有する供試体を，人工的に作製することを試みた．セメントを粘土試料に直接添加すると，固化作用が強すぎて脆性的な変形を示すが，「水和反応を制御したセメント添加」もしくは，セメント固化させた供試体を「カルシウム溶脱」させることで，セメントの固化作用を低減させる．本報では，カルシウム溶脱がセメント添加粘性土の力学特性に及ぼす影響を検討した結果を述べる．

阿蘇カルデラで発生した複雑な波動伝播・増幅・干渉が引き起こす地震被害の局所化

福田慎也，中井健太郎，野田利弘，村尾英彦，浅岡顕

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

　平成28年熊本地震に伴い，阿蘇カルデラ内北西部に陥没性亀裂が10kmにわたって断続的に出現した．これらは，4月16日午前1時25分に発生したマグニチュード7.3の地震後に出現し，しかも震央から直線距離で約30kmも離れた地点で局所的に発生した．熊本地震を引き起こした日奈久・布田川断層帯は阿蘇カルデラ内にまでは達していないと考えられていたこと，両断層帯は横ずれ断層帯であるのに対して，陥没性亀裂は正断層的であったことなどから，陥没性亀裂と日奈久・布田川断層帯との直接的な因果関係は認められず，これまでに亀裂が発生した原因が様々に考えられているが，未だ原因の特定には至っていない．そこで本研究では，この阿蘇カルデラの陥没被害のメカニズム解明を目的に，カルデラの不整形な盆地地形が表層地盤の地震被害に及ぼす影響を数値解析的に検討した．用いた解析コードは，砂から中間土，粘土までを同じ理論的枠組で記述する弾塑性構成式（SYSカムクレイモデル）を搭載した水～土連成有限変形解析コードGEOASIAである。

Study on the mechanical properties and stiffening effect of short fiber-reinforced geomaterials

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

国名：日本国

Reinforcement of soils using tension resisting elements is an actual and alternative solution for ground improvement and stabilization issues both for engineering and economic purposes. It is well-known that discrete flexible fibers act like plant roots and give the possibility to increase the strength and stability of soils. Prevalence of effectiveness of soil reinforcement with fibers started almost 15 years ago. However, there are not enough studies for describing the effect of fibers on soil behaviour and techniques of application of fiber-reinforcement in practice.
This study was targeted on obtaining the tendency for fiber-reinforcement of sandy materials and find out a more suitable method for specimens' preparation with the vision of future application on construction site.

複合負荷弾塑性構成式への誘導異方性の新たな発展則の導入と妥当性の検証

山田正太郎，野田利弘，中野正樹，浅岡顕

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

著者らはこれまでにSYS Cam-clay modelと非関連Drucker-Prager modelが同時に負荷状態を呈しうる複合負荷弾塑性構成式を提案している．誘導異方性の導入など，拡張を加えることによって，砂が液状化時に示すサイクリックモビリティも記述することができる．本稿では，誘導異方性の具体的な発展則を与えるとともに，既往の中空ねじり試験結果と比較することによってその妥当
性を検証する．

局所刺激係数を用いた土構造物近傍の固有振動特性の評価

清水亮太，野田利弘，山田正太郎，浅岡顕

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

著者らはこれまでに粘性境界・制約条件を有する動的／静的水～土連成有限変形解析に対し，区分線形近似下で固有振動特性を評価する手法を提案している。本研究では，対象とする解析領域の幅が土構造物-地盤系の固有振動特性に及ぼす影響について固有振動解析と地震応答解析の両観点から調べるとともに，領域内の特定の範囲の揺れ方を評価する指標としての局所刺激係数が固有値解析結果により得られる膨大な数の固有モードの中から着目したい土構造物
近傍の固有振動特性を評価する上で有用であることを示す。

水溶性化学肥料を用いた内部浸食の模擬実験

大前憲盛，中野正樹，野田利弘，山田正太郎，酒井崇之

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

近年では，地盤内での内部侵食に起因する地盤被害が様々な場所で発生している．その中でも越流が起こることなく破堤する現象，いわゆる「越流なき破堤」においては，破壊メカニズムに未だ不明確な点が多く，裏法尻付近からの細粒分抜け出しも堤体強度劣化の一要因に挙げられている．そこで本研究では，供試体試料の一部を水に溶解する化学肥料（尿素肥料）に置き換えることで，細粒分流出による内部浸食を模擬した三軸試験を行い，細粒分流出が土の力学挙動に与える影響について調べた．

僅かな粒度変化が砂質土のせん断挙動に及ぼす影響

廣田康起，中野正樹，野田利弘，山田正太郎，酒井崇之

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

土の強度低下の一因として細粒分の流出が挙げられる．別報1)では水溶性化学肥料を用いて供試体内から細粒分が僅かに流出し間隙が大きくなることによって砂質土が弱くなる現象を再現した．本稿では，より基礎的な研究として，僅かな粒度変化によって砂質土の単調および繰返しせん断挙動がどのように変化するのか三軸試験装置を用いて調べた結果について報告した．

不飽和シルトを用いた繰返し吸排水履歴に関する三軸試験

吉川高広, 野田利弘, 中澤一眞

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

近年，豪雨による斜面や盛土等の不飽和地盤・土構造物の崩壊が相次いで発生し，その被災メカニズムの解明が強く求められている。降雨と乾燥の繰返し履歴を受ける不飽和土の力学挙動を把握するためには，水分特性を把握することが重要である。不飽和土の水分特性の主な特徴としては，吸排水時のヒステリシス性と間隙比依存性が挙げられる。吸排水時のヒステリシス性が生じる要因としては，インク瓶効果，間隙水と土粒子の接触角の影響，空気の封入の影響が挙げられている。本研究では，特に空気の封入の影響により生じるヒステリシス性に注目して，不飽和シルトを用いた繰返し吸排水履歴に関する三軸試験を実施した。

封入空気を考慮した水分特性モデルによる不飽和シルトの吸排水時ヒステリシス性の表現

野田利弘, 吉川高広, 中澤一眞

第54回地盤工学研究発表会

開催年月日： 2019年7月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：大宮ソニックシティ国名：日本国

不飽和土の水分特性曲線が吸排水時のヒステリシス性を持つ要因として，インク瓶効果，間隙水と土粒子の接触角の影響，空気の封入の影響が挙げられている。本研究では，空気の封入の影響により生じるヒステリシス性に注目して，別報の不飽和シルトを用いた繰返し吸排水履歴に関する三軸試験の数値シミュレーションを実施した。用いた水分特性モデルの特徴は，間隙空気を「封入空気」と「連続した相として存在する空気（連続空気）」に明確に分け，この考え方に基づいて新たに定義した有効飽和度を用いる点と，封入空気と連続空気が吸排水に伴い遷移する点である。

Expansion of liquefaction damage during aftershock induced by groundwater-level rise due to main shock: soil-water-air coupled elasto-plastic finite deformation analysis approach 国際会議

Noda Toshihiro, Yoshikawa Takahiro

VIII International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering (COUPLED 2019)

開催年月日： 2019年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Sitges(Barcelona), Spain 国名：スペイン

In the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, it is reported that, in Chiba prefecture, the big aftershock occurring 29 minutes after the main shock caused expanding the liquefaction damage in the sandy ground. In this study, using a soil-water-air coupled finite deformation analysis code incorporating the elasto-plastic constitutive equation SYS Cam-clay model, it is shown that groundwater level rise due to main shock may expand liquefaction damage during aftershock.

Dynamic Soil-Water Coupled Finite Deformation Analysis of a Highly-Permeable Soil Specimen on an Undrained Plane-Strain Compression Test 国際会議

Toyoda Tomohiro, Noda Toshihiro

VIII International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering (COUPLED 2019)

Numerical simulation of unsaturated soil triaxial test based on a soil-water-air coupled analysis incorporating a void ratio-dependent SWC model 国際会議

Noda Toshihiro, Yoshikawa Takahiro

VIII International Conference on Coupled Problems in Science and Engineering (COUPLED 2019)

開催年月日： 2019年6月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：Sitges(Barcelona), Spain 国名：スペイン

In this study, to examine mechanical behavior of unsaturated soil, a series of triaxial tests was conducted and the soil-water-air coupled finite deformation simulation was performed. The simulation made use of a soil-water-air coupled finite deformation analysis code incorporating the elasto-plastic constitutive equation, SYS Cam-clay model, in which suction effect is newly taken into account, and a soil water characteristic (SWC) model which is dependent on void ratio. The simulation treated a triaxial test as the solution for an initial and boundary value problem. A series of processes of suction decreasing, isotropic consolidation, and exhausted-drained shearing was simulated from a single initial condition using a single set of material constants.

封入空気を考慮可能な水分特性モデルによる繰返し吸排水三軸試験の数値シミュレーション

吉川高広，野田利弘，中澤一眞

第24回計算工学講演会

複合負荷弾塑性構成式の提案

山田正太郎，野田利弘，中野正樹，浅岡顕

第24回計算工学講演会

2008年岩手・宮城内陸地震時に見られた荒砥沢ダム堤体の強い非線形応答の弾塑性地盤力学による再現と入力地震動の推定

山田正太郎，野田利弘，浅岡顕，澤田義博

第15回日本地震工学シンポジウム

開催年月日： 2018年12月

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

開催地：仙台国際センター国名：日本国

2008年岩手宮城内陸地震時に荒砥沢ダムでは，底部監査廊で最大加速度1024Gal，中段コア部と最上部天端ではそれぞれ，535Gal，525Galの記録が得られた．ダム基礎で1000Galを超える記録は異例であり，基盤に対する堤体の応答倍率が1を大きく下回るのも異例である．論文では，堤体材料の動的変形特性を広範なひずみ領域で説明できる弾塑性構成式を用いて水～土連成の有限変形解析を実施し，①応答倍率が0.5倍にまでも低下する現象は堤体材料の履歴減衰が原因で，②ダム基礎での1024Galの観測記録（E+F）は，強い非線形応答時のダム内部での反射・屈折現象を反映しており，入力地震動（E）は最大500Gal程度であったことを明らかにした．

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<野田 利弘>

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