講演・口頭発表等 - 野田　利弘

強震動による堤体基礎の脆弱性が津波氾濫に与える影響

今井健太郎, 中井健太郎, 野田利弘, 新井伸夫, 岩間俊二, 馬場俊孝

2018年日本地震学会秋季大会 

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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  

河岸構造物の崩壊や堤体基礎の沈下を考慮することにより，その浸水域が大きく変化し，蜆川流域の堤体基礎が沈下するが河岸構造物は機能した場合には，蜆川右岸における堤体基礎の沈下量が大きいために蜆川北部に浸水が集中する．また，蜆川流域の堤体基礎が沈下し，堤体天端に併設されている直立堤も崩壊した場合には，浸水範囲はさらに拡大し，浸水深も深くなることがわかる．このように，耐震化未整備区間では強震動の影響によって護岸などの沈下が生じ，これにより津波浸水域は大きく拡大し得ることを定量的に示した．このことは河岸・海岸構造物の耐震化の重要性を示していることはもちろんのこと，津波ハザード評価において強震動による海岸・河岸構造物の脆弱性の影響は無視できないことを示している．

実体波と表面波の複雑な干渉が表層地盤被害におよぼす影響

中井健太郎，野田利弘，浅岡顕

第15回日本地震工学シンポジウム 

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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  

地表震度や液状化等のハザードマップは，等価線形解析または非線形の全応力解析がなされているとはいえ，本質は，N値とせん断波速度Vsの経験式に基づく鉛直一次元弾性計算によるものが中心である．表層地盤は強震時，本来弾塑性近似すべきであり，しかも不整形な地層・基盤構造による表面波生成などの多次元効果なしには，地震動の振幅増大と長周期化，継続時間増大が求められず，現行一次元解析は地震被害を過小評価する危険性がある．本稿は，多層地盤の多次元弾塑性地震応答解析により，不整形境界における実体波の屈折と，そこから生成・伝播した表面波と実体波の複雑な干渉が，表層の地震被害を局所的・非均質的に甚大化することを示す．

スマートフォンを用いたリアルタイム災害情報共有システムの社会実装に伴う諸課題

倉田和己，新井伸夫，千葉啓広，野田利弘

第15回日本地震工学シンポジウム 

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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  

本研究では，スマートフォンとインターネットGISを組み合わせた，リアルタイム災害情報収集システムを開発した．行政と民間企業，住民が災害初動期において情報共有することで，情報収集にかかる人的資源の不足を補うことを目的としている．2016年熊本地震の災害調査や，多数地域での訓練を通じて，システムの有効性を確認することができた．他方，自治体と民間企業など，異なる立場の組織が協力して情報収集を行うような枠組みを社会実装する上では，システム開発の範疇にとどまらない様々な課題があることも判明した．

複合負荷弾塑性構成式による粘土の力学挙動のシミュレーション

山田正太郎，野田利弘，中野正樹，浅岡顕

土木学会第73回年次学術講演会 

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開催年月日： 2018年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：北海道大学札幌キャンパス   国名：日本国  

著者らはこれまでに，砂質土のサイクリックモビリティなども表現可能な複合負荷弾塑性構成式を開発してきた．本発表では，同構成式が砂に限らず，粘土の単調および繰返し挙動も再現可能であることを速報的に示す．

横ずれ断層の非一様な幾何形状がリーデルせん断帯の形成過程に及ぼす影響

山田翔太，野田利弘，豊田智大，山田正太郎，浅岡顕

土木学会第73回年次学術講演会 

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開催年月日： 2018年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：北海道大学札幌キャンパス   国名：日本国  

横ずれ断層が変位すると，その直上に堆積した表層地盤内にはフラワー構造と呼ばれる花弁状のすべり面が複合的に形成され，地表面には「ミの字型」で規則的に並ぶ亀裂群であるリーデルせん断帯が出現することが知られている．著者らはこれまでに，断層変位場を境界条件として与えた表層地盤の弾塑性有限変形解析において「ジョグ」の存在を考慮することで，特徴的な付随断層構造の生成過程が再現できることを示してきた．本稿では，ジョグの幾何形状を系統的に変更した解析の結果を紹介するとともに，フラワー構造の生成過程についても議論する．

表層地盤被害に及ぼす不整形な地層構造に起因する多次元効果の重要性

中井健太郎，野田利弘，鈴木彩華，浅岡顕

土木学会第73回年次学術講演会 

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開催年月日： 2018年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：北海道大学札幌キャンパス   国名：日本国  

地盤内部は起伏に富んだ地層構成を形成しているため，地震時の波動伝播は複雑となる．調査結果によると，堆積盆地内で揺れが局所的に大きくなり，地震被害が甚大化した事例が報告されているが，これは堆積層内での加速度増幅に加え，盆地端部の不整形基盤から生成された表面波の伝播や実体波と表面波の複雑な干渉が影響していると考えられる．本報では，軟弱な粘性土が堆積する堆積盆地を対象に多次元地震応答解析を実施し，地層不整形性が表層地盤被害へ及ぼす影響を検討する．

Full-formulation の動的問題への適用とu-p formulation の適用限界の克服

野田利弘，豊田智大

土木学会第73回年次学術講演会 

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開催年月日： 2018年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：北海道大学札幌キャンパス   国名：日本国  

飽和土の水～土骨格連成解析の支配方程式は， u-p formulation と呼ばれる体系に基づいて定式化されることが多い．ところが，このu-p formulation は，方程式系を単純化する過程で「間隙水の静的浸透」を仮定する手法であり，動的浸透も生じうる高透水性土に適用すれば計算は破綻する．そこで著者らは，もとの支配方程式を上述の静的浸透の仮定なしでそのまま解くFull-formulationのうち，u-w-p formulation に基づく連成有限変形解析手法を新たに開発してきた．本稿では，まずu-p formulation の限界について示し，次いでFull-formulationを動的問題に適用することで，この限界を克服できることを示す．

Full-formulation に基づく超高透水性土の動的有限変形圧密解析

豊田智大，野田利弘

土木学会第73回年次学術講演会 

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開催年月日： 2018年8月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：北海道大学札幌キャンパス   国名：日本国  

飽和土の変形を記述する水～土骨格連成計算においては，「間隙水の静的浸透」を仮定するu-p formulationに基づく定式化がしばしば採用される．u-p formulation の適用により，支配方程式中の未知数を削減し，計算負荷を大幅に抑えることが可能となる．ところが，高透水性の多孔質媒体中では間隙水は動的にも運動しうるため，間隙水の加速度を無視して強引に解こうとすれば，連成計算は破綻してしまう．そこで著者らは，上述の仮定を導入することなく支配方程式を直接解くFull-formulation1)のうち，u-w-p formulation に基づく連成有限変形解析手法を新たに開発してきた．本稿では，本手法を低透水性土～高透水性土～超高透水性土の圧密問題に適用した結果について考察する．

土中の間隙水に封入された間隙空気量計測のための不飽和三軸試験

中澤一眞, 吉川高広, 野田利弘, 中井健太郎,西垣隆士, 岡田知也

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

不飽和土は間隙に空気も存在するため，表面張力に起因するサクションにより不飽和土の水分量が変化する（水分特性）。また，不飽和土は吸排水量と体積変化量が一致せず，空気の高い圧縮性や排気条件を考慮する必要がある。このように，不飽和土は飽和土よりも複雑な力学挙動を示すため，より精緻に力学挙動を把握する必要がある。
水分特性曲線はサクションと水分量の関係を表し，水分量として含水比や体積含水率，飽和度などを用いて記述される。間隙空気には，間隙水に封入されているためサクションに関係せず，圧縮性を有する「封入空気」と，連続的に存在するためサクションに関係し，圧縮性も有する「連続空気」が存在するが，既往の水分特性曲線においてはこれらの存在量を明確に区別して扱われることは無かった。そこで本研究では，封入空気と連続空気の存在量を把握することを目的として，間隙空気をCO2に置き換えた実験を行う。すなわち，封入された間隙CO2が間隙水に完全溶解することを仮定し，通常の空気の場合と比較することで，封入空気量の把握を試みた。

新たに定義する有効飽和度に基づく不飽和土の有限変形解析手法の提案

野田利弘, 吉川高広, 西垣隆士

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

不飽和土の保水性を表す水分特性式は，最大の水分量と最小の水分量の間で定義される有効飽和度とサクションの関係を記述する。水分量として飽和度を用いる場合を考えると，低サクションにおいては間隙水に封入された空気が存在するため，最大の飽和度は100%より低く，高サクションにおいては土粒子表面に吸着水が残留するため，最小の飽和度は0%より高い。本研究では，間隙空気を「封入空気」と連続した相として存在する空気（以後「連続空気」）に，間隙水を「吸着水」と「自由水」に明確に分けて扱い，新たに有効
飽和度を定義し直す。その有効飽和度に基づいた不飽和土の有限変形解析手法を提案する。

封入空気を考慮可能な不飽和土の有限変形解析手法の妥当性確認

吉川高広, 野田利弘, 西垣隆士

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

別報において，新たな有効飽和度を定義し，その有効飽和度に基づいた不飽和土の有限変形解析手法を提案した。
間隙空気を封入空気と連続空気に，間隙水を吸着水と自由水に明確に分けて扱う点が大きな特徴である。本稿では，封入空気を考慮可能であることの有効性を，2 つの解析事例を通じて示す。

Riedelせん断帯の形成過程における寸法効果に関する数値シミュレーション

豊田智大, 野田利弘, 山田正太郎, 山田翔太, 浅岡顕

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

下記のようなRiedelせん断の数値解析における寸法効果について検討した.
・大域的なRiedelせん断が赤色の局所的なRiedelせん断を包含するfractalなすべり構造
・右斜めに連なるRiedelせん断帯の間で二次的に形成される左斜めのせん断帯P-shear
・低角・高角なせん断帯R-shear・R’-shear


マクロエレメント法を用いた水～土連成有限変形解析による 気水分離型真空圧密工法の数値シミュレーション

肥後隼大, 山田正太郎, 野田利弘, 中野正樹

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

真空圧密工法では，沈下に伴い真空ポンプとバーチカルドレーンの頭部に高低差が生じると，気密シート直下の水圧は，真空ポンプの圧力よりも沈下量に応じた静水圧分だけ増加する．これを回避するために，気水分離システムと称される方法が提案され，気密シート直下で真空ポンプと同等の負圧が得られることが実証されている．この工法の有効性を確認すべく，バーチカルドレーン工法に対するマクロエレメント法を搭載した水～土連成有限変形解析コードGEOASIAを用いた数値シミュレーションを実施した．その結果について報告する．

水～土連成解析を用いたロックフィルダムの地震応答解析および基盤上昇波の推定

山田正太郎, 野田利弘, 浅岡顕, 澤田義博, 阪口崇博

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

著者らはこれまでに地盤材料的および幾何的な非線形性を考慮可能な有限要素解析コードと粘性境界条件を活用して，基盤における地震観測記録から同地点における上昇波を推定する手法を提案している．同手法を用い，顕著な非線形応答が生じたと考えられるロックフィルダムの地震観測記録を元に地震応答解析を行い，同記録の特徴の再現と基盤上昇波の推定を試みたので以下に報告する.

複合負荷弾塑性構成式による液状化強度試験のシミュレーション

石井博将, 山田正太郎, 中野正樹, 野田利弘, 浅岡顕, 伊藤暢起

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

名古屋大学地盤工学研究グループでは，SYS Cam-clay modelと非関連Drucker Prager modelが複合的な負荷状態を呈し得る複合負荷弾塑性構成式を提案している．この度，同構成式に誘導異方性などを導入し，高度化を図った．高度化した構成式の表現能力を検証するために，豊浦砂を用いた液状化強度試験を実施した上で，要素レベルでそれらのシミュレーションを行った．以下ではその結果について報告する．

多次元地震応答解析によるRayleigh波・Love波の再現と表層地盤被害に及ぼす影響

中井健太郎, 野田利弘, 鈴木彩華, 浅岡顕

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

兵庫県南部地震(1995)では，住宅被害が震源断層の直上から離れた六甲山南麓の狭い地域に帯状に集中した．いわゆる「震災の帯」であるが，地震被害が局所化した原因は，堆積層を通過した実体波が，六甲山地から大阪湾にかけて岩盤が大きく沈みこんだ不整形な地下構造に由来する山側岩盤端部で生成された表面波と地表の特定位置で干渉・増幅したため(「エッジ効果」)と言われている．このように，不整形地盤が起因して地震被害が甚大化・局所化した類似例も報告されているが，実際の地震観測記録から表面波のみを抽出することは難しく，表面波が表層地盤の被害に与える影響は未だ十分には解明されていない．地表震度や液状化などのハザードマップの多くは，等価線形解析または非線形解析(全応力解析)が一通り実施されているものの，経験的なN値とせん断波速度Vsの関係式に基づく鉛直一次元弾性計算から求めていることがほとんどである．このため，これらの検討では，地中の不整形な地層・基盤構造による表面波生成などの多次元効果が考慮されておらず，地震被害を過小評価している危険性がある．本稿では，地層の不整形性を考慮した三次元を含む地震応答解析を実施し，不整形基盤から生成される表面波（Rayleigh波・Love波）を数値的に再現するとともに，弾塑性解析によって表層地盤被害へ及ぼす影響を検討する．

土のダイレイタンシー特性がコーン貫入抵抗に及ぼす影響に関する数値解析的検討

久保田光太郎, 神馬光健, 風間基樹, 河井正, 金鍾官, 野田利弘

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

コーン貫入試験（Cone Penetration Test : CPT）は，原位置において地盤の情報を深さ方向に連続的に得ることができる試験であり，その単純さからよく用いられている地盤調査法の一つである．元々は粘性土のような軟らかい地盤を対象としていたが，現在では機械による貫入能力の向上などにより，砂地盤にまで拡大適用されている．標準貫入試験から得られるN値と同様に，CPTから得られるコーン貫入抵抗を用いて土の強度などの地盤定数を推定することが行われている．しかし，N値やコーン貫入抵抗といった貫入試験の測定値は材料特性のみならず，地盤の応答を反映したものであり，地盤定数と直接関連付けて推定を行うには問題があると考えられる．
コーン貫入抵抗は地盤材料そのものの特性である強度定数やダイレイタンシー特性などの影響と，対象とする地盤周辺の境界条件や排水条件，地盤深さなどの影響の両方の影響を受けることは自明である．CPTの結果を用いて土の強度の推定を行う際，これらの影響のうち地盤深さ，すなわち拘束圧については考慮されているが，その他の条件についてはほとんど考慮されていない．
本研究では，貫入抵抗に影響すると考えられる種々の地盤条件のうち，土のダイレイタンシー特性に着目し，どの程度コーン貫入抵抗に影響するかを明らかにすることを目的として，地盤解析総合プログラムGEOASIAを用いた数値解析的検討を行った．

二次元盛土地盤の有効応力解析の信頼性評価に関する考察 －地震時の応答応力を踏まえた要素挙動の妥当性検証に関する提案－

安達夏紀, 風間基樹, 河井正, 金鍾官, 野田利弘

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

地盤は不均質な材料であり，境界条件も複雑であることから，地震時の挙動を予測するためには数値解析が不可欠であり，そこで得られた結果が信頼できるものでなければならない．そこで，室内試験より得られた物性パラメータを設定し解析を行うが，その結果の妥当性検証は検討者個人の判断に委ねられており，普遍化した共通する検証方法は存在せず，原位置での実被災例や模型実験結果を念頭に各部の最大応答や液状化範囲などをイメージして，感覚的に処理されることが多いのではなかろうか．その場合，土の解析要素個々の挙動について具体的に検証される例は非常にまれであり，室内試験が等方応力状態下で実施された液状化試験結果のみであった場合，盛土地盤のような解析対象であれば，そもそも検証するためのデータが存在すらしていないことになる．ところで，厳密に言えば，個々の要素挙動の信頼性を実験結果との比較により検証する場合，全要素それぞれに合わせて応力状態を変えた室内試験結果を用意するべきであるが，何千もある解析要素に対して事実上それは不可能であるため，地盤工学的課題ごとに着目する要素の挙動を概略分類し，それぞれのパターンに対していくつかの検証用データを用意することが現実的であろう．そこで本研究では，液状化する可能性のある盛土と原地盤という地盤工学的課題を対象にして，まずは地震応答解析結果から，要素ごと，ある程度の解析領域のブロックごとに地震時の応力変化特性の違いを把握していくつかのパターンに集約し，さらに，その特性ごとに比較に用いる実験条件の提案を行った．

1G場振動台実験による盛土造成斜面の変状に及ぼす浸潤面の影響の考察

村尾英彦, 野田利弘, 中井健太郎, 吉川高広

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

筆者らはこれまでに，地震時の盛土造成斜面の破壊メカニズム解明を目的として正弦波加振による1G場振動台実験を行い，飽和盛土地盤に対して，次のことを明らかにしてきた．①入力振動数が模型斜面の初期の基本固有振動数と等しい場合は，載荷初期から共振が生じて加速度が増幅した後，減衰を伴いつつ斜面の安定性が著しく低下する．②入力振動数が基本固有振動数と異なると共振が生じず載荷初期の揺れは小さく模型斜面は安定に見えるが，模型斜面の基本固有振動数が入力振動数よりも小さい場合は，継続加振によって次第に盛土材の塑性変形が進展して模型斜面の基本固有振動数が徐々に減少するため，やがて共振が生じて盛土が急激に崩壊する．③逆に模型斜面の基本固有振動数が入力振動数よりも大きい場合は，盛土材の塑性変形が進展しても基本固有振動数は入力振動数から離れる一方であるため，共振せずに安定を保つ．一連の結果は，斜面安定が単に加速度の大きさで決まるものではなく，地盤の固有振動数と地震動の卓越振動数の関係性が重要であることを意味する．
　盛土造成斜面の地震時安定性に及ぼす影響因子は，振動数特性以外にも多々考えられる．例えば，盛土造成斜面内では背後斜面からの地下水供給や降雨によって浸潤面位置が常時変動するが，浸潤面位置によって地震時挙動が異なる．そこで本報では，不飽和状態にある盛土に対して新たに実施した実験と，飽和状態にある盛土に対して実施した既往の実験との観察結果の比較から，浸潤面位置の違いが地震時の盛土造成斜面の安定性，変形モードや破壊メカニズムに及ぼす影響について述べる．

水～土連成有限変形解析に基づく 球形ガスホルダー基礎地盤の地震中～地震後挙動に及ぼす入力地震動の影響評価

小林実央, 小口憲武, 高稲敏浩, 野田利弘, 中井健太郎, 曽根好徳, 浅岡顕, 大保直人

第53回地盤工学研究発表会 

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開催年月日： 2018年7月

記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

開催地：サンポートホール高松   国名：日本国  

兵庫県南部地震以降，杭基礎構造物の被害事例は液状化に起因するものを含め多数報告された．各種構造物の杭基礎の液状化耐震設計においては，杭基礎構造物の被害事例を加味した設計がなされてきているが，高度な安全性が要求される球形ガスホルダーでは，起きてはならない最悪の状態を回避するため，構造安全性と耐力に余裕を持たせて局部的または全体的に崩壊しない終局状態へ対応していくことが求められる．この点を踏まえ，杭が損傷し機能しない状態も想定した上で，L2 地震動入力時の球形ガスホルダー基礎地盤に対して地震中～地震後の水～土連成有限変形解析1) 2)（SYS Cam-clay モデル3)を搭載）を実施して，ガスホルダーの耐震性を評価している．既報4)では同評価を後述するLNG指針波を用いて実施したが，本報では想定される他の地震動を用いて地震動が解析結果に与える影響を評価した．