土木学会論文集E1(舗装工学)
Online ISSN : 2185-6559
67 巻 , 3 号
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舗装工学論文集第16巻
  • 竹内 康, 青木 政樹, 國井 洋一, 佐藤 研一, 柳沼 宏始
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_1-I_8
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     舗装路面の硬さ試験では,歩行者系舗装利用者が安全で快適に通行できる範囲が示されているが,その結果を直接的に歩行者系舗装の構造設計に用いることは難しい.本研究では,土木学会 舗装工学委員会 歩行者系舗装小委員会が実施した(独)都市再生機構戸頭住宅および東京農業大学での各種歩行者系舗装を対象とした舗装路面の硬さ試験,小型FWD試験結果と戸頭住宅で実施したアンケート調査結果から,利用者の快適性や安全性を考慮した歩行者系舗装の理論的構造設計法について検討を行った.その結果,小型FWD試験によって得られた舗装路面の硬さ試験結果に対応する路面弾性係数は30~120MPaであること,路面弾性係数を用いて弾性理論による構造設計が行えることがわかった.
  • 高橋 真一, 坪川 将丈, 水上 純一, 齋藤 泰
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_9-I_16
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     平成20年7月に空港舗装設計要領が改定され,理論的設計法が標準的な照査・設計方法の一つとなった.理論的設計法を用いる利点は,これまでの経験等から設定していた舗装厚を理論的・力学的に検討し,経済性に優れた構造を採用ことが可能となったことであるが,実務における検討事例が少ないのが現状である.そのため,設計にあたって,どのパラメータが舗装厚にどの程度の影響を及ぼすのか明らかになっていない.
     本検討では,理論的設計法で舗装厚の試算を行い,使用する設計パラメータが空港アスファルト舗装厚,空港コンクリート舗装版厚へ及ぼす影響を整理した.また,これまでの経験的設計法で示されている厚さと傾向を比較した.
  • 安倍 隆二, 熊谷 政行, 丸山 記美雄
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_17-I_25
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     北海道は,温暖な地域と異なりアスファルト舗装に用いる材料に積雪寒冷地独自の規格が存在し,環境条件においても厳冬期の凍結や春期の融解が,舗装体の強度に影響を与えることが分かっている.このため,積雪寒冷地のアスファルト舗装に理論的設計方法を適用する際には,材料条件とともに環境の影響も十分考慮する必要がある.本報告は,積雪寒冷地のアスファルト舗装に理論的設計方法を用いる際の材料や環境条件について,試験道路の調査結果や室内試験を基に検討したものである.この結果,積雪寒冷地において多層弾性理論を用いた理論的設計方法を適用する場合,凍結や融解を考慮した弾性係数の設定が必要であることを明らかにし,舗装体各層の弾性係数の設定方法を提案した.
  • 丸山 記美雄, 熊谷 政行
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_27-I_34
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本研究は,FWD時系列データから算定されるFWD散逸仕事量とアスファルト舗装の疲労ダメージの関係について検討したものである.まず,供用中の国道に設けられた舗装構造の異なる区間におけるFWD経年調査データを元に,FWD散逸仕事量の経年変化と疲労ひび割れ発生時期との関係を検証した.その結果,FWD測定により得られるFWD散逸仕事量は,疲労ひび割れの発生に前後して増加する傾向が確認された.また,疲労破壊時期とFWD散逸仕事量の関係を把握することができ,既設舗装の疲労ダメージの評価に資する知見が得られた.
  • 上浦 正樹, 阿部 長門
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_35-I_42
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本論文は,小型FWDによる粒状材の剛性評価に対する精度向上のためにShakedownの概念を取り入れた基礎的研究に関するものである.Shakedown領域での載荷試験は,繰返し載荷で永久ひずみが増加しない状態で行われる.本研究では砂を用いた模擬地盤で小型FWDの載荷試験によって同一ひずみ状態で連続して10回の繰返し載荷試験を行った.その結果では剛性値はほぼ一定であるが,永久ひずみは一定または減少傾向であることが明らかになった.これは同等なひずみ条件で行った繰返し三軸圧縮試験結果と同じ傾向であった.以上から,今回の小型FWDの載荷試験はShakedown領域で行われたことが確認された.また側壁にアクリル板を設置した土槽で小型FWDの載荷によって地盤内の土粒子の移動を撮影した結果から,載荷板端部付近の表面での土粒子の上方向の移動が認められ,この現象が永久ひずみに関係していると考察された.
  • 久利 良夫, 鎌田 修, 横田 慎也, 狩野 正人, 吉田 信之
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_43-I_50
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     昨年度発表した研究では,室内実験で鋼板とアスファルト混合物との複合体に動的な載荷を行い,アスファルト混合物に発生するひずみの時間変化を計測した.その結果,舗装構造や試験温度,載荷時間によっては正曲げ状態であってもアスファルト混合物に引張ひずみが発生する状況が多く存在することが確認できた.そこで,本研究では線形粘弾性解析を実施し,実験のひずみ挙動を再現した.その結果,正曲げ状態においてもアスファルト混合物に引張ひずみが発生する状況が多く存在することが確認でき,弾性解析では再現することのできないひずみ挙動を再現することができた.
  • 冨澤 健, 遠藤 哲雄, 大嶋 智彦, 岡部 俊幸, 金井 利浩
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_51-I_58
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     車軸に生じる加速度データにより,ラフネスや段差といった路面凹凸を評価する方法について検討した.まず,走行速度を変化させて測定を行い,車軸に生じる加速度と走行速度の関係から,加速度の速度補正方法を確立した.次に,プロジェクトレベルにおいて,20m区間毎の加速度の標準偏差をIRIと関連付けることにより,合理的に路面凹凸の評価が行えることを示した.また,段差において瞬間的に生じる加速度のピーク値とそのときの走行速度により,段差量を定量的に推定できることを明らかにした.さらに,ネットワークレベルにおいて,種類の異なる路線の路面凹凸を一律に評価するための方法を考案した.
  • 黒木 幹, 峰岸 順一, 岩井 茂雄
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_59-I_64
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     道路舗装上に存在するマンホールや施工ジョイント・ポットホール等に起因する局部的な路面の段差は,走行車両による衝撃的な騒音や振動の発生源となる.また橋面舗装における路面の段差は,特にRC床版損傷の一要因と言われている.現在の路面性状評価の3要素から,これら局部的な路面の段差を評価することは困難である.本研究では,走行車両が路面の段差部を通過する際に受ける車軸加速度を測定することにより,局部的な路面の段差量を定量的に把握する路面段差測定車を開発した.この測定車を用いて,通常舗装路面(土工部)における路面の段差に起因する振動発生源の評価を行い,振動苦情が発生する路面の段差量の閾値を明らかにした.橋面舗装に関しては,伸縮装置付近の路面の段差量に着目した補修の優先順位設定等に活用できる管理指標を設定した.
  • 富山 和也, 城本 政一, 川村 彰
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_65-I_72
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本研究は,路面プロファイルの離散ウェーブレット変換による,劣化特性を考慮した平坦性の評価方法について検討したものである.はじめに,米国 Long Term Pavement Performance(LTPP) プログラムのプロファイルを用いて,ウェーブレット変換における波長2.4~4.8mおよび1.2~2.4mのサブバンド成分が,平坦性の経年劣化に影響することを明らかにした.続いて,プロファイルにおける平坦性の劣化特性成分を検出し,補修必要箇所を特定する方法について示した.最後に,平坦性の経年劣化に影響する箇所の部分的な補修により,評価区間全体の平坦性が改善されることを確認した.
  • 城本 政一, 川村 彰, 富山 和也, 高橋 清
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_73-I_79
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     走行車両の動的荷重は,路面プロファイルに起因する“車両の鉛直方向の振動”により変動する.筆者らは,路面プロファイルと動的荷重の相関分析に基づき,舗装が受ける構造的ダメージの予測を試みた.予測に際しては,最初に動的荷重算出方法の検討を行い,次に“路面のプロファイルと走行速度が動的荷重に与える影響”を実車実験により把握した.さらに,実験結果に基づき,“路面プロファイル”と“動的荷重により舗装が受ける構造的ダメージ”の関係を,LTPPに収録されているデータを用いて比較検討した.この結果,動的荷重の評価指標として考案した“修正動的荷重係数”が,FWDのたわみ量と高い相関があることを確認できた.このことから,路面プロファイルを測定することで,舗装が生ずる構造的ダメージの簡便予測が可能となった.
  • 坂本 康文, 達増 康隆, 緒方 英彦
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_81-I_86
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     近年,一般道では,環境に配慮した舗装として土砂系舗装が注目されている.一方,農道においては,未舗装路面として砂利や砕石等の層で路面を形成している土砂系舗装が数多く残されている.一般道では2001年の舗装の構造に関する技術基準の通達により性能規定化が進められているが,農道においても2005年から性能規定化が導入されている.本研究では,土砂系舗装の性能規定化に資することを目的として,既設の土砂系舗装と一般のアスファルト舗装の路面プロファイルを測定・分析し,土砂系舗装は短い間隔で比較的大きな凹凸を有している等の路面特性を明らかにした.
  • 田中 俊輔, 武市 靖, 魚住 純, 高橋 尚人
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_87-I_94
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     既往の研究では,凍結路面におけるすべり抵抗の簡便な定量的評価方法の確立を目的として,すべり抵抗と路面の露出状況を示す路面露出率の関係を明らかにしてきた.しかし,室内試験による検討のみでは十分ではなく,現場における検討が必要と考えられる.本研究では,一般国道230号で屋外走行試験を行い,射影変換と,判別分析法による2値化処理を用いた画像解析により算定した路面露出率と計測したすべり抵抗の関係を室内試験の結果と比較検討した.現場適用性の観点から,圧雪路面における路面露出率とすべり抵抗の関係について検討を行った結果,密粒度舗装では一定の相関を得ることができた.一方,その検討を行う過程で,路面温度がすべり抵抗特性に影響を与えていると考えられる知見を得ることができた.
  • 竹内 康, 毛 世華, 岡澤 宏, 木幡 行宏, 西澤 辰男
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_95-I_101
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     アスファルト舗装の理論的設計法において,路床の弾性係数はShellの設計法に用いられている10×CBRなる簡易算出式から求められることが多い.しかし,国内外の研究結果を調査したところ,同じCBR値でも弾性係数は5×CBRから20×CBRの回帰線の範囲内に広く分布しており,10×CBRから求まる弾性係数がどの程度の信頼度を有しているかが不明であった.そのため,本研究では,既往のデータを再整理し,簡易算出式に設計CBRを適用した場合の路床弾性係数の信頼度について検討を行った.その結果,10×設計CBRから求まる路床弾性係数の信頼度は,設計CBRが大きくなるほど低下することがわかった.そのため,本研究では信頼度に応じた係数を設定できる指数関数型の簡易算出式を提案した.
  • 西澤 辰男
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_103-I_108
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     コンクリート舗装の路床路盤の基本的な要求性能は,コンクリート版に均一な支持を与えることである.しかしながら,交通荷重の繰返し作用によって,車輪走行位置に塑性変形が生じ,その部分の支持が失われることがある.本研究においては,そのような塑性変形を予測する手法の開発を目的としている.路床路盤材料の塑性ひずみと載荷繰返し数の関係として,弾性ひずみ比例型のVESYSモデルを採用した.このモデルに基づいた構成則を3次元有限要素プログラムPave3Dに組み込み,繰返し載荷による路床路盤の塑性変形の進行過程をシミュレートした.試験舗装における載荷試験結果から塑性パラメータを推定した上で,塑性パラメータが塑性変形やコンクリート版の応力に及ぼす影響について検討した.
  • 石川 達也, 川端 伸一郎, 亀山 修一, 安倍 隆二, 小野 丘
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_109-I_116
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本研究では,積雪寒冷地の気象条件と調和した運輸基盤施設の理論的設計方法の確立に資するため,凍結融解作用を受ける粒状路盤材の力学特性の試験方法を新規開発するとともに,凍結時および凍結融解後の粒状路盤の力学挙動を把握し,舗装構造の理論的設計方法を用いて,凍結融解に伴う粒状路盤の性能変化が道路舗装の疲労寿命に及ぼす影響を検討した.この結果,粒状路盤が凍結融解作用を受け,路盤材の材料特性や含水状態が変化した場合,支持力特性のような力学的な性能が劣化し,疲労寿命のような走行路構造の長期性能に強く影響を及ぼすことを明らかにした.
  • 清水 泰成, 吉村 啓之, 谷口 博, 越 健太郎
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_117-I_122
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     近年,コンクリート発生材は,その主用途である再生路盤材(RC-40)としての使用量が減少し,都市部を中心に余剰傾向にあり,リサイクル推進の観点からさらなる利用拡大が求められている.そこで筆者らは,RC-40をセメント・アスファルト乳剤安定処理(CAE)混合物の骨材として使用し,さらには製造を中央混合方式とすることで混合物の品質の向上・製造の安定を図った.本検討では,セメントおよびアスファルト乳剤量を変化させたCAE混合物の試験舗装を実施し,FWD測定により弾性係数を推定し,それぞれの温度依存性を明らかにした.その結果,CAE混合物を用いた舗装断面設計は,従来のTA法より理論的設計法を適用する方が合理的となる場合があることを確認した.
  • 土倉 泰
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_123-I_128
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     粒状路盤材料の支持力が粒度によってどの程度異なるのかを明らかにすることを目的として,下層路盤材を対象として定められている品質規格の範囲内で,幾通りかに粒度調整した材料のCBR試験を行った.新材,セメントコンクリート発生材,アスファルトコンクリート発生材,瓦再生材のそれぞれで試験を行った結果,すべての材料で粒度によるCBRの大小関係が同一となった.同じ材料であっても粒度が変わるとCBRが2倍以上となる場合もあるので,材料の支持力確保のために粒度調整が役立つ可能性のあることが分かった.また,Talbot式でnを0.4~0.5とした粒度が,本研究で大きなCBRを得た粒度に近いことを確認した.
  • 松本 大二郎, 加藤 亮, 佐藤 正和, 神谷 恵三
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_129-I_135
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     高濃度改質アスファルト乳剤または特殊改質アスファルトを併用し,高機能舗装混合物の下層に遮水性を持たせる工法について,基層部の損傷抑制効果等の評価を試みた.実物大の供試体を用いた実験結果から,通常工法に比べ,基層に損傷が無く舗装構造が健全な場合には,はく離進行抑制効果を有することを確認した.しかし,基層に損傷がある場合は,損傷程度が比較的低い段階までは,急速な損傷の進行は緩和される可能性があるものの,繰返しの交通荷重の作用により基層の損傷が進行していくことを確認した.これらの結果を踏まえ,本工法の適用について考察した.
  • 前川 亮太, 河村 直哉, 諸橋 克敏, 志道 昭郎, 神谷 清志
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_137-I_145
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本研究は,空港エプロン舗装版下に充てんした裏込めグラウト材が一部の区域で粉砕化してポンピング現象が発生した結果を踏まえ,この現象の抑制を図ることを目的に,粉砕化に対する抵抗性の高いグラウト材の開発を行ったものである.本研究では,これまでに開発した水中不分離性を付与させたグラウト材に有機短繊維を混入し,施工性や粉砕化に対する抵抗性を種々評価した.その結果,繊維長3mmのアラミド繊維を0.05vol.%混入した仕様のグラウト材は,現行仕様のグラウト材と比較して,施工性を損なうことなく,東京国際空港エプロン舗装の設計荷重条件下であっても粉砕化に対する抵抗性を十分に有していることが示された.
  • 川名 太, 河村 直哉, 前川 亮太
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_147-I_154
    発行日: 2011年
    公開日: 2012/11/15
    ジャーナル フリー
     本研究では,空港の滑走路に設置されるグルービングの大型航空機荷重に対する安定性を評価するために,種々のアスファルト混合物に対して繰返し載荷試験を実施し,グルービングの損傷状況の確認を行った.その結果,大型航空機荷重に対しては,(1)養生によるグルービングの安定性向上効果が望めない可能性があること,(2)流動抵抗性の高い材料を用いることで,グルービングの損傷を低減できること,(3)グルービング施工前の航空機の走行荷重により,グルービングの安定性が向上する傾向にあることが確認された.また,試験結果に基づいて,大型航空機荷重の繰返し載荷に対するグルービングの変形状況を考察し,グルービングの損傷と供試体表面の鉛直方向の変形量との関係を用い,グルービングの安定性評価方法の提案を行った.
  • 森石 一志, 西山 哲, 矢野 隆夫, 小関 裕二, 大西 有三
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_155-I_163
    発行日: 2011年
    公開日: 2013/04/04
    ジャーナル フリー
     近年多発する集中豪雨により,大部分の道路がアスファルト舗装で被覆されている都市部では降雨が排水施設の容量の限界を超え,河川へ流れ込み氾濫し,また道路の冠水や床下浸水の被害が発生している.そのようなことからも透水性舗装の持つ雨水流出抑制性能が有効な対策の一つとして考えられ,車道への適用も検討されている.しかし,透水性舗装を車道へ適用する場合は,雨水浸透による耐久性の低下が懸念され,実用化には課題が残されている.そこで本研究では,実績の多い歩道を対象に都市部に透水性舗装およびインターロッキングブロック舗装を適用した場合の雨水流出抑制効果を明らかにするため,各材料の不飽和浸透特性を求め,さらに雨水流出抑制効果をシミュレーション解析で検証した.
  • 谷口 聡, 小川 慧一郎, 大谷 順, 西崎 到
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_165-I_172
    発行日: 2011年
    公開日: 2013/04/04
    ジャーナル フリー
     アスファルト舗装の表・基層の品質検査実施項目として,締固め度,粒度,アスファルト量が『舗装設計施工指針』で示されている.現在,アスファルト量の標準的な検査方法としてアスファルト抽出試験が『舗装調査・試験法便覧』で示されている.しかし,アスファルト抽出試験は時間がかかるうえ,その後のふるい分け試験において細粒分を過小評価するという問題がある.品質検査の効率化の観点から,本研究はX線CT試験によって得られたCT値によって評価することを提案するものである.密粒度アスファルト混合物のX線CT試験を実施し,空隙,アスファルト及び石粉,細骨材,粗骨材を区分するための3つのCT値のしきい値,断面平均CT値,並びに各素材の平均CT値を求めた.その結果,X線CT試験により締固め度,粒度,アスファルト量を効率的に評価できる可能性があることが明らかとなった.
  • 西山 大三, 尾本 志展, 松井 邦人
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_173-I_179
    発行日: 2011年
    公開日: 2013/04/04
    ジャーナル フリー
     本研究では,舗装内部に埋設された複数の熱電対で測定した温度から,熱特性値を推定する方法を示している.シミュレーションによりその理論の妥当性を検証し,熱電対の測定誤差や埋設位置誤差の影響について検討している.測定温度にこれらの誤差があるとき,熱特性値の推定結果も影響を受ける.特に埋設位置誤差は熱特性値の推定に強く影響されることが判明した.次に,実験ヤードで測定された実測データを用いて,熱特性値を推定した.層数,熱電対の個数とその配置は,推定できる熱特性の結果にも影響することが明らかになった.実験ヤードに埋設された熱電対の位置情報に誤差が含まれている場合,逆解析への影響が大きいことが判明した.
  • 坂本 康文, 七五三野 茂, 源 厚
    2011 年 67 巻 3 号 p. I_181-I_187
    発行日: 2011年
    公開日: 2013/04/04
    ジャーナル フリー
     2007年制定の舗装標準示方書において舗装の性能設計体系が整理され,荷重支持性能,走行安全性能,走行快適性能,耐久性能および周辺環境低負荷性能といった要求性能とともに,それらの照査方法が示された.コンクリート舗装の走行安全性能照査では,段差に対する照査が挙げられており,米国での検討実績を踏まえた段差量の推定式が取り入れられている.そこで,高速道路での実測データを活用した当該推定式の適用性の検証を行った.その結果,特に累積エロージョン量と年間降水量に関する項がわが国の実態に即していないことがわかり,より推定精度を向上させた修正式を提案した.
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