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土木学会論文集F6（安全問題）

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土木学会論文集Ｆ Vol. 66(2010) No. 4

招待論文

温暖化に対する河川の適応技術のあり方－治水と環境の調和した多自然川づくりの普遍化に向けて

福岡捷二

公開日: 2010年10月20日

P471-489

　本論文では，最初に，平成16年四国に上陸した6回の台風がもたらした水災害を事例に，河川整備とともに，維持管理の重要性を示している．次に，明治時代の自然状態の利根川とカナダの自然河川，および我が国一級河川の基準地点のデータ等を用い，次元解析から導かれた河川の無次元河幅，無次元水深と無次元河道形成流量の間に成立する力学関係式が，治水と環境の両面から望ましい川づくりと河川管理の指標となること，船底形断面形が望ましい横断面形であること，無次元河幅，無次元水深等が決まる力学関係の中で無次元掃流砂量も決まること，これらの関係式が多自然川づくりにおいて重要な役割を果たすこと，を示している．最後に，地球温暖化時代に向かい，治水，利水，河川環境を総合した多自然川づくり計画の普遍化の方向性について議論している．

和文報告

厚層舗設工法によるアスファルト表面遮水壁の施工性と品質

渕上学, 大野俊夫, 大坪政美, 東孝寛, 加形護

公開日: 2010年10月20日

P504-523

　フィルダム等の表面遮水工の一つとして，アスファルト表面遮水壁工法がある．国内の堤高30m以上のダムでは，遮水壁の断面構成として中間排水層をもつ多層構造が一般的であり，その上部遮水層では，厚さが5～6cmの層を2～3層重ねる従来からの多層舗設工法が適用されてきた．しかし，近年の極寒地に建設される調整池では，従来工法で実現困難な工期短縮等の技術的課題の解決が求められている．そこで，本研究ではこれらの課題を解決するため，多層構造の遮水層の厚層化（8～10cm）と層構成の単純化で層数を減らす厚層舗設工法および従来工法による舗設試験を実施し，両工法に要求される基本的な施工性と品質を比較検討した．

羽田空港D滑走路を実践例とする設計段階から策定する空港施設維持管理計画の優位性

野口孝俊, 野口哲史, 奥津宣孝, 小倉勝利

公開日: 2010年11月19日

P567-577

　東京国際空港では逼迫する航空需要に応えるため，沖合に4本目の滑走路（D滑走路）を建設する再拡張事業が進められている．D滑走路の建設工事は性能発注による設計・施工一括発注方式が採用され，維持管理を含んだ一体的な調達方式が適用された．予防保全的な考え方を導入することで，空港施設における合理的な維持管理計画の考え方を立案したので報告する．

大きな内水圧を受けるシールドトンネルの設計法に関する一考察

湯浅康尊, 増野正男, 小泉淳

公開日: 2010年11月19日

P578-592

　地下河川用のトンネルでは，トンネル外側から作用する地下水圧に比べて，トンネル内側からの内水圧のほうが大きくなる場合がある．このようなトンネルを，RCセグメントを用いたシールド工法で構築する場合には，その水密性が課題となる．本研究はRCセグメントの水密性に関して引張試験および曲げ試験を行い，現行のひび割れ幅計算式の適用性の検討とともに，円柱供試体による加圧漏水試験を行い，貫通ひび割れが発生する場合について水密性が確保できるひび割れ幅を検討したものである．結果として，RCセグメントではひび割れ幅の計算式中の最大ひび割れ間隔を組立用鉄筋間隔としてよいこと，0.1mm程度の貫通ひび割れであれば自癒効果などによって長期的(概ね60日程度)には止水でき水密性が得られることが確認された．

縦リブ複合床版構造の一提案

山本泰幹, 川畑篤敬, 長井正嗣

公開日: 2010年12月20日

P647-659

　鋼道路橋の少数鈑桁橋等には，PC床版や合成床版が多く採用されている．これらの床版よりも軽量で，かつRC床版と同等以上の耐久性が期待できる床版の開発を目標として，鋼とコンクリートの複合構造を基本とする床版構造を検討した．その結果，その目標を実現できる床版構造として，主桁と一体の鋼桁断面としたデッキプレートの上側に平板の縦リブを配置し，縦リブに設置したボルトタイプのずれ止めで，鉄筋コンクリートと鋼桁を機械的に合成した複合形式の床版の構造を提案する．本報告では，この床版の構造概要を説明し，今回採用した新しいボルトタイプのずれ止めの強度確認試験，および床版の耐久性を確認するために輪荷重走行試験を行った結果について述べる．

和文論文

石礫河川に組む自然に近い石積み落差工の設計

福留脩文, 有川崇, 西山穏, 福岡捷二

公開日: 2010年10月20日

P490-503

　高堰堤式落差工の存在は，多くの場合，魚類の遡上や降下を妨げ，瀬や淵の環境を失わせてきた．著者らはこの問題を改善するため，渓流に見られる天然段差をモデルに，福岡県岩岳川の河床に大小の転石を組む低い分散型落差工群を試作した．その基本形に石造アーチと，流体中の静止物体の安定理論を応用し，施工には日本の伝統的な石垣工法を用いた．完成後，洪水前後の河道状況を調査し，施工した石組み構造の変化について観察した．その結果，構造の要となる大石が安定すれば，大石間に組んだ石礫は変化しても，上流から石礫が補給されて段差は復活または新たに再現されていた．自然から学んだ河床構造と簡単な解析の設計法による試験施工の結果，分散型落差工を設置した河床は，洪水で変形しつつも安定し，瀬と淵も河床高も維持されたことを確認できた．

河川増水時における鉄道橋脚の固有振動数の特定方法の提案

佐溝昌彦, 渡邉諭, 淵脇晃, 杉山友康, 岡田勝也

公開日: 2010年10月20日

P524-535

　鉄道橋梁では河川増水時に橋脚基礎周辺の河床が洗掘されて基礎構造物としての安定性が低下し，橋脚が傾斜・転倒することがある．こうした災害から旅客や列車を守るため，防護工の施工や橋梁改築のようなハード対策に加えて，ソフト対策として河川水位に応じて列車運行を制限する運転規制を行っている．本研究では，その運転規制の実施の可否判断を支援するため，橋脚天端での微動計測によって基礎の健全性を表す指標である橋脚の固有振動数を求めることを目的としている．ここでは，水理模型実験による流水中の橋脚の微動計測と実橋梁における河川増水時の微動計測から，橋脚の固有振動数を精度良くかつ迅速に把握することができるアルゴリズムを提案し，それを他の橋梁に適用してその有効性を示した．

メタ戦略による下水道管路施設の保全計画策定支援システムの構築

松川努, 宮本文穂, 中村秀明

公開日: 2010年10月20日

P536-555

　本研究では，道路陥没や腐食劣化による下水管路の破損危険位置などを予測し，広域下水管網の予防保全のための計画策定に対して合理的な意思決定が一貫して行える，維持管理支援システムの構築を試みた．
　筆者らが開発したシステムは，下水道台帳をはじめとする様々な管理データや下水道分野で入手可能な現場情報，過去の道路陥没履歴や調査点検記録といった蓄積情報などをデータベース化し，そして下水管内の環境情報を計測または推定することによって道路陥没が予想される箇所や微生物腐食による劣化箇所を定量的に予測して，診断箇所や診断方法の選定といった意思決定を合理的に支援することを可能にした．
　本稿は，この一連の支援システムを構築したプロセスと新たに考案した様々なメタ戦略理論を概説する．

航空灯火基台設置と滑走路舗装の一体施工法の研究開発

島田敬, 山下達雄, 山本正生, 竹林幸治

公開日: 2010年11月19日

P556-566

　これまで，滑走路等の建設工事では，舗装工事と航空灯火設置等の電気工事とを別々に施工する方法が採用されてきた．関西国際空港第2滑走路工事では，「航空灯火基台設置と舗装の一体施工法」及び新型の「航空灯火基台」を考案・開発し，現地実験等を行い実施工に採用した．これにより，第2滑走路工事において，工期短縮，建設コスト縮減，環境保全の課題解決に大きく貢献することができた．
　本研究は，「航空灯火基台設置と舗装の一体施工法」を実用化するために行った灯火基台開発及び現地実験を総括するとともに，工期短縮，建設コスト縮減，環境保全効果について分析を行ったものである．

シールドトンネル施工時のジャッキ推力による覆工への影響について

竹内友章, 江森吉洋, 須田悦弘, 小泉淳

公開日: 2010年11月19日

P599-611

　都市部の地下はすでにインフラ構造物が輻輳しており，これから構築されるシールドトンネルは大深度地下に計画されることが多くなる．大深度地下にシールドトンネルを施工する場合には，施工時荷重がセグメントに与える影響は大きく，とくに，ジャッキ推力に対するセグメントの設計は重要になる．
　本論文は，大深度地下におけるシールドトンネルでのセグメント計測結果と施工を模擬した実験結果などから，ジャッキ推力によるセグメントへの影響を検討するとともに，三次元FEM解析を行い，設計因子のセグメントへの影響程度を分析して，ジャッキ推力に対するセグメントの設計と施工時の対策の方向性を示したものである．

ベンゼン汚染帯水層に対する揚水循環併用バイオスパージング工法の適用と効果の検証

桐山久, 高畑陽, 大石雅也, 有山元茂, 今村聡, 佐藤健

公開日: 2010年11月19日

P612-622

　石炭系炭化水素に由来するベンゼン汚染が帯水層まで拡がった石炭ガス製造工場跡地に対して，既存の原位置浄化技術の適用性を評価した．透水性が比較的小さいなどの地盤特性からエアスパージング工法が適していると判断されたが，第二帯水層への適用方法と浄化期間の短縮方法が課題となった．そこで，二層式井戸を用いたエアスパージング工法を採用し，揚水循環併用バイオスパージング工法を当該工法の実施後に適用した．その結果，約2年間で地下水中のベンゼン濃度は環境基準値近くまで低減し，ベンゼン除去率は99.9%以上に達した．実サイトにおける浄化速度を評価して浄化予測手法の検証を行った結果，スパージング風量，通水量と地下水中のベンゼン濃度には相関関係があり，詳細な浄化予測を行うことが可能と判断された．

地球を3次元多様体空間と仮定した設計モデルの土木構造物への応用

有冨孝一, 上坂克巳, 柴崎亮介

公開日: 2010年12月20日

P623-634

　図面による土木構造物のモデル化は，寸法値により設計意図を適切に表現できる．しかし，図面上の座標値は，表現できる精度が用紙の大きさにより制約を受けるので，実寸大の座標値を正確に再現できない．また，平面直角座標系による座標値は地球の曲率による縮尺補正，標高差による投影補正が必要である．しかし，これらの補正では1万分の1の精度までしか補正できず，標高軸が現場の標高軸と異なる．
本研究は，土木構造物の3次元設計モデルを，地球を3次元多様体空間と仮定し，任意の地点で地表の水平面が重力方向の方向軸と鉛直な3次元直交座標系を使用でき，設計長と実測延長と比較検証して一致することを示した．

液状化地盤上での杭支持高強度気泡モルタル盛土の開発と実工事への適用

大庭光商, 松本浩一, 石橋忠良

公開日: 2010年12月20日

P635-646

　液状化地盤の鉄道高架橋のアプローチ部で，杭に支持された気泡モルタルを構造部材として用いるために，圧縮強度5N/mm²以上の高強度気泡モルタルの開発に取組んだ．材料特性を把握するための室内材料試験，および主鉄筋で補強したはり部材のせん断破壊実験，曲げ破壊実験を行った．その結果，せん断スパン比a/dが0.5～3.0，圧縮強度f’_cが5.1～12.8N/mm²，主鉄筋比P_vが0.23～1.06の範囲内でのせん断耐力への影響因子は，鉄筋コンクリートに準ずることがわかり，a/d=0.5～2.5までを対象とした鉄筋コンクリートのせん断耐力式を基にした算定式を示した．これらの結果を用いて，液状化地盤の鉄道高架橋のアプローチ部（延長約77m）で経済的な高強度気泡モルタル盛土の実用化を図ることができた．

和文ノート

昭和57年7月長崎豪雨における土石流の発生・非発生ルールの抽出

杉原成満, 小林央宜, 川崎雄大, 篠崎嗣浩, 大石博之, 古川浩平

公開日: 2010年11月19日

P593-598

　本研究では，昭和57年7月23日に長崎県で起こった土石流災害における土石流の発生・非発生ルールの抽出を試みた．解析手法としては，篠崎ら¹⁾の提案する"パターン分類に優れたサポートベクターマシン²⁾と，ルールとして災害の要因を明確化できるラフ集合³⁾を組み合わせた手法"を用いた．抽出したルールは，ラフ集合のみを用いた既往研究⁴⁾に比べると，精度は若干劣るものの，少ないルールでより多くの渓流における土石流災害の発生・非発生を説明することが可能であった．このことから，篠崎ら¹⁾の提案するルール抽出手法は，昭和57年7月23日に長崎県で起こった土石流災害の事例についても十分な精度と高い汎用性を有するルールを抽出できる手法であることが確認され，手法としての有用性が示された．

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