土木学会論文集E1(舗装工学)
Online ISSN : 2185-6559
68 巻 , 3 号
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舗装工学論文集第17巻
  • 堀内 智司, 久保 和幸, 寺田 剛
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_1-I_4
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     本研究では,舗装設計便覧に掲載されている,アスファルト混合物の弾性係数の一般的な範囲について確認することを目的とした.文献調査によりレジリエントモデュラスの値を確認し,載荷時間が0.1秒の場合は便覧に掲載されている範囲内に収まっていることを確認した.配合別の比較では,密粒度,粗粒度,アスファルト安定処理では差がほとんど見られなかった.バインダー別の比較では,ポリマー改質アスファルトII型はストレートアスファルトよりも温度上昇に伴うレジリエントモデュラスの低下が抑制されることを確認した.次に,骨材とバインダーメーカーの違いがレジリエントモデュラスに与える影響の有無について確認した.その結果,10℃程度の低い温度の場合,影響が見られることがわかった.
  • 川名 太, 河村 直哉, 松井 邦人
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_5-I_12
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     アスファルト混合物の温度変化は,その力学特性だけでなく,その周辺の熱環境にも大きく影響する.アスファルト混合物層の温度に影響する因子はその熱特性値である.深さが異なる3点でアスファルト混合物層の温度を測定することにより熱拡散率を推定できることは知られている.アスファルト混合物層内部の温度変化は,熱の移動により生じているので,熱流束を活用することも,熱特性値を推定する有効な方法と考えられる.本研究の目的は,上下2個の熱電対に加えて,それらの中間に熱流束計を埋設して,熱流束の変化から熱特性値(熱容量および熱伝導率)を推定できるかを検証することである.
  • 寺田 剛, 川名 太, 久保 和幸, 竹内 康, 松井 邦人
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_13-I_20
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     高速で移動しながら連続的にたわみを計測する試験機は,各国で開発が進められており,それを用いて舗装の支持性能を評価した結果は,舗装の維持管理に活用されつつある.このような試験機の開発にあたり,高速で移動する車両により計測されるたわみの特性を把握することを目的として,既存の車両に変位計を取り付け,いくつかの試験路において連続たわみの測定を行った.また,収集したデータを用いて,舗装の健全性を評価する方法について検討を行った.本論文では,載荷位置直下のたわみと載荷位置から450mm離れた位置のたわみの差を用いて,舗装表面付近の健全性を評価する方法を提案し,比較的たわみの大きい健全な舗装に対して,FWD試験で得られるたわみと相関の高い結果が得られることを確認した.
  • 川名 太, 松井 邦人
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_21-I_28
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     舗装の構造解析においては,BISAR,CHEVRON,ELSAやGAMESなど様々な多層構造解析プログラムが活用されている.しかしながら,これらの解析プログラムでは,荷重の接地圧分布を一定としており,非線形分布には対応できない.そこで,本研究では,パラボリック分布やインバースパラボリック分布のような非線形接地圧分布が考慮できる新たな構造解析プログラムの開発を行った.初めに,この種の問題の基礎となる静的な鉛直荷重に対する理論解を物理的な意味の明確な体積ひずみを用いて誘導することを試みた.次に,これを適用した多層弾性解析プログラムを用いて,いくつかの例題について検討を行い,その適用性について検証を行った.
  • 池田 茜, 中島 伸一郎, 中田 幸男, 清水 則一
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_29-I_35
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     車道における透水性舗装の実用化のためには,雨水浸水が舗装の力学的耐久性に及ぼす影響を明らかにする必要がある.本研究では,透水性舗装模型に対する繰返し平板載荷試験を実施し,浸水条件および路床材料の差が,路面の変形特性に及ぼす影響を把握した.実験の結果,浸水による影響は路面の残留変位量に顕著に現れる一方,弾性変位量への影響は粘性土路床の場合を除いて小さいことを明らかにした.そこで,浸水による残留変位量の増大を,路床のCBRの低減によるものと捉えて,CBRの低減率を求めるとともに,その値を用いて浸水時に必要な舗装厚について検討した.
  • 坂本 康文, 五傳木 一, 芳賀 潤一, 緒方 英彦
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_37-I_44
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     農道の舗装は,アスファルト舗装,コンクリート舗装,土砂系舗装に分類される.アスファルト舗装,コンクリート舗装については性能規定化が進められているが,土砂系舗装については,要求される性能指標の設定が困難なため,性能規定化への移行が滞っている.本研究では,農作物輸送時の荷傷みに大きく影響すると考えられる路面形状と車両走行時の荷台の振動特性に着目し,実道で実測した振動加速度と車両運動シミュレーションソフトで求めた解析値を比較・分析することで,実測値と解析値の関係を明らかにするとともに,土砂系舗装を維持管理する上で閾値となり得る路面形状を見出した.
  • 深田 宰史, 松本 剛也, 岡田 裕行, 樅山 好幸
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_45-I_53
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     本研究では,高速道路を走行する大型車のドライバーをモニターとしたアンケート調査を行い,大型車ドライバーの乗り心地が優れない,または積荷の損傷が心配されるなどの苦情を受けた路面(苦情路面と称す)を抽出することにより,苦情路面の路面特性を把握した.また,リーフサスペンションまたはエアサスペンションを有する3軸トラックとトラクタ+セミトレーラを4台用いて走行試験を行い,アンケートによって得られた苦情路面の確認と新たな苦情路面を抽出した.その結果,苦情路面の特徴として評価基準長10m のIRI値が4(以下,IRI_10「4」)以上,大型車のばね下最大加速度1.5G以上(ただし,瞬時値ではなく繰り返しの振動)であった.さらに,試験車をモデル化した走行解析から,IRI_10「4」とばね下振動の最大加速度1.5Gに相関があることを明らかにした.
  • 富山 和也, 川村 彰, 石田 樹
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_55-I_62
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     舗装のひび割れは,損傷の進行状況によって局所的に段差状となり,路面プロファイルに由来する機能的パフォーマンスと関連した評価が必要となる.本研究は,従来のウェーブレット変換に,自由パラメータを付加したLifting Schemeにより,車両バネ上上下振動に影響を及ぼすひび割れ箇所の特定方法について検討した.はじめに,車両振動に影響するひび割れの特徴的な形状を解析し,自由パラメータとして学習した.続いて,学習した自由パラメータを用い,特徴的なひび割れの検出に適したカスタムウェーブレットフィルタを設計した.最後に,設計したフィルタにより,車両振動に影響するひび割れ箇所が特定できることを確認し,Lifting Schemeによる特異点検出は,路面プロファイル上のひび割れにも有効であることを示した.
  • 神谷 恵三, 川村 彰, 富山 和也, 山口 清人
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_63-I_70
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     路面プロファイルの周波数分析により,高速道路に発生する局部損傷の特性把握を試みた結果,振幅の変動が大きくなるのは,大型車の軸間距離を包含する第4オクターブバンドに集中し易いことが分かった.また,振幅の最大高低差と標準偏差との関係を把握することにより,補修の優先順位付けに役立てることが期待できる.さらに,この関係においてプロファイルを安価に計測できる簡易プロファイラ(STAMPER)は,路面性状測定車と同様の散布傾向を示すことを確認した.STAMPERを用いてAUTOBAHNの路面プロファイルを計測した結果,IRIの最頻値はNEXCOのそれとほぼ同等であった.また,損傷が小さい時には第6オクターブバンドが卓越し,徐々に損傷が大きくなると第4オクターブバンドが支配的になるという知見が得られた.
  • 川上 篤史, 井谷 雅司, 寺田 剛, 久保 和幸, 竹内 康
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_71-I_77
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     近年,歩きやすい歩道に対する意識が高くなってきており,歩行者系舗装においても歩きやすさや景観性等を重視した舗装が多種開発されている.本研究は,歩行者系舗装の利用主体別の路面要求性状を明らかにすること,路面の平たん性・段差の補修目標に関する提案等を行うことを目的とした.そこで,道路管理者に歩行者系舗装に求める性能および管理項目についてアンケート調査を行うとともに,健常者(60歳未満および60歳以上),車椅子,ベビーカーを被験者として,多様な路面を歩行することによる体感評価等を行った.その結果,歩行者系舗装の性能評価項目として,段差および平たん性が重要であることが分かった.また,健常者(60歳以上),車椅子,ベビーカーと健常者(60歳未満)を含めた路面補修の目標値を提案することができた.
  • 伊藤 壱記, 桃谷 尚嗣, 中村 貴久, 村本 勝己
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_79-I_87
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     バラスト軌道において,路盤状態が特に悪い箇所では軌道補修を頻繁に行う必要がある.そのよう箇所では,不良な路盤土をセメント安定処理土などの強度の高い材料に置き換える路盤改良が有効であるが,路盤材を振動ランマ等で十分に締固める必要があるため,夜間の短時間では十分な施工延長を確保することが困難であり,発生土の処分も必要となる.そこで,本研究は,路盤改良に伴って発生するバラストを再利用し,急硬性のグラウト材と混合することにより短時間で施工が行えるとともに環境負荷を軽減することができる路盤改良工法を新たに開発するため,要素試験,実物大載荷試験およびFEM解析を行い路盤改良の効果を定量的に評価した.
  • 庄嶋 芳卓, 秋葉 正一, 加納 陽輔, 井 真宏
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_89-I_95
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     我が国では経済発展に伴い産業副産物が多量に排出されており,それらの再利用を今まで以上に推し進め,廃棄処理をできるだけ抑制することが望まれている.例えば,非鉄金属精錬の副産物であるフェロニッケルスラグ(FNS)は,細骨材として再利用されているが,微粉末については再利用に至っていない.また,集塵ダストとして発生する微粉酸化鉄は,路床改良材として多用されているが,その性状には多くの解明すべき点がある.そこで,本研究では,FNSと酸化鉄の微粉末の再利用を目的に,それぞれに消石灰を混合し,室内試験を行い,路床改良材としての適用性について検証した.その結果,最も強度発現が期待できる混合割合を明らかにし,これをまさ土に混入した場合の路床改良材としての有効性について確認した.
  • 清水 泰成, 江向 俊文, 谷口 博, 越 健太郎
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_97-I_103
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     コンクリート発生材のリサイクルを推進する観点から,コンクリート再生路盤材料を使用した中央混合方式のセメント・アスファルト乳剤安定処理(CAE)路盤材料を開発した.このような新材料を使用した構造設計には理論的設計法の適用が有効な手法となるが,その際,材料の各種定数を適切に設定することが必要である.しかし,CAE路盤材料については検討事例が少ないため,設計時に適用する値やそれを求める試験・評価方法が明らかにされていない.そこで,本研究ではCAE路盤材料の材料定数のうち弾性係数に着目し,その評価方法について検討を行った.その結果,温度特性についてはアスファルト混合物の温度推定式を適用可能であることを確認し,弾性係数については,アスファルト混合物を対象としたレジリエントモデュラス試験により推定できる可能性を見出した.
  • 石川 達也, 張 媛, 所 哲也
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_105-I_113
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     本研究では,微細多孔質膜を利用した中型不飽和三軸試験機を製作し,豊浦砂と下層路盤に使用されるクラッシャラン(C-40)の保水性試験・三軸圧縮試験を行い,その基本的な性能の確認と試験方法の有用性・実用性を検討するとともに,含水状態の異なるC-40の力学挙動を評価した.その結果,不飽和下層路盤材の要素試験に対する本研究で開発した試験機および提案する試験方法の適用性・有用性を試験時間の短縮と試験結果の妥当性の観点から示した.また,積雪寒冷地の融解期に観測される下層路盤の含水比上昇が,下層路盤材の強度や剛性を低下させ,下層路盤の支持力性能を変化させることを明らかにした.
  • 川端 伸一郎, 石川 達也, 村山 巧, 亀山 修一
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_115-I_122
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     本研究では,新たに作製した凍結融解CBR試験装置を用いて,凍結融解作用が粒状路盤材(C-40)の支持力特性に与える影響を調べた.C-40のCBRは,すべての含水比条件で凍結融解履歴によって減少することが明らかとなった.凍結作用は粒子内の水分を排出させる効果があり,この現象によって 1)粒子間の摩擦が減少する,2)間隙構造が変化する,ことを明らかにし,これらの要因でCBRが低下することを示した.また,1)粒子間摩擦の減少によるCBRの低下は,時間経過によってその値が回復するのに対して,2)間隙構造の変化による場合は,時間による回復はみられないことを明らかにした.
  • 坪川 将丈, 水上 純一, 畑 伊織, 前川 亮太
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_123-I_129
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震において,震源に近い仙台空港は地震動及び津波により大きな被害を受けたため閉鎖を余儀なくされた.著者らは,4月13日の仙台空港暫定供用再開前に,主に空港基本施設(滑走路,誘導路,エプロン等)のアスファルト舗装及びコンクリート舗装を対象に調査を実施した.その結果,アスファルト舗装のひび割れは一部を除いて軽微であること,アスファルト舗装及びコンクリート舗装において液状化に起因する局所沈下が発生していることを確認した.
  • 坂本 康文, 五傳木 一, 芳賀 潤一, 緒方 英彦
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_131-I_138
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     土砂系舗装の供用性能を明らかにするために,まず,数種類の材料について室内で評価試験を実施した.次に,その材料を使って鳥取大学付属農場内にて試験舗装を構築し,約2年間にわたり追跡調査を行った.その結果,土砂系舗装では路面を形成する材料の特性が路面の損傷を支配する可能性が高いこと,現状土を石灰やフォームドアスファルトで改良した土砂系舗装は振動抑制効果が期待できること,土砂系舗装の路床内部の含水状態には降水よりも水田水管理の方が影響が大きいこと等,各種土砂系舗装材料の供用性能が明らかとなった.
  • Heng Salpisoth , 大島 義信, 河野 広隆
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_139-I_146
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     カンボジアをはじめ多くの途上国では,道路舗装の劣化が予想を上回る速さで進展し,場合によっては経済発展を阻害することがある.そのため,交通量など各種要因を考慮した破損量の推移を的確に予測し,効果的な維持管理を行うことが極めて重要である.しかし多くの途上国では,劣化予測に必要な情報が不足しており,このような状況下における劣化予測について検討する必要がある.本研究では,カンボジアにおける主国道である国道1~7号で実施された舗装の実調査データに基づき,IRI(International Roughness Index)の低下過程に及ぼす各種要因の影響を明らかにするとともに,各種劣化予測モデルによる劣化評価を国道5号を対象に試みた.その結果,IRIの低下速度はIRIの値そのものに大きく影響を受けることや,限られた情報下においては,指数関数モデルによるIRIの予測値が最も実測値と近くなることが明らかとなった.
  • 中山 栄作, 高田 佳彦, 鈴木 威, 森 重和, 鎌田 修
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_147-I_154
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     現在新設工事中である阪神高速道路淀川左岸線では,トンネル坑口から最初のカーブまでは,路面の雨水の滞水を排除し,スリップを防止する目的でポーラスコンクリート(POC)舗装を採用している.POC舗装は,大型車交通量が多い高速道路の本線部における実績がなく,重交通に対しての十分な耐久性やカーブ区間での路面のすべり抵抗性等が要求される.本研究では,W/Bおよび粗骨材種類を変化させて各種室内試験を行い,POCの配合設計について比較検討した.その結果,W/Bおよび粗骨材種類による耐久性やすべり抵抗性の違いを確認できたとともに,実道での損傷を考慮した場合に各種室内試験の課題も抽出できた.
  • 西澤 辰男, 本松 資朗, 麓 隆行, 竹津 ひとみ
    2012 年 68 巻 3 号 p. I_155-I_162
    発行日: 2012年
    公開日: 2013/03/06
    ジャーナル フリー
     本研究では,連続鉄筋コンクリート舗装(CRCP)の横ひび割れの発生形態に及ぼす設計パラメータの影響を調べるために,3次元有限要素法(3DFEM)による構造モデルを開発した.構造モデルにおいては,コンクリート打設後の硬化に伴う物性の時間的な変化を考慮するために増分法を採用した.また,鉄筋とコンクリートの間の力学的な相互作用を表現するばね付着モデルを開発し,実物大のCRCP試験舗装における観測結果と計算結果を比較することにより,ばね付着モデルに必要なパラメータの値を決定した.この構造モデルを用いて,鉄筋およびコンクリート版の応力ならびにひび割れ幅に及ぼすひび割れ間隔,アスファルト中間層の弾性係数および鉄筋位置の影響について調べた.
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