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ジオフロントシステム工学

都市空間や地表の環境保全・有効利用のため、3次元的な視点から新しい空間として地下空間(ジオフロント)の利用が注目されています。環境に配慮した地下空 間の創造・保全・維持管理のために、地表から地下深部に至るまでの地盤・岩盤および地下水の特性(力学的、水理学的)を解明する研究とそれに伴う先端計測 技術の開発、こうした特性の不確実性や社会的要求・コストなどを考慮して地下空間をマネジメントするジオリスクマネジメント研究、さらには両者を組み合わ せ複雑な地盤・岩盤・地下水を総合的に取り扱う複雑系の問題について教育・研究をおこなっています。

教員

三村 衛 ( Mamoru MIMURA )

三村 衛教授(工学研究科)

研究テーマ

大都市が展開するベイエリアの開発に際し、大きな変形を引き起こす海底軟弱地盤の品質を管理するための合理的地盤モデルと解析手法の確立を目指している。また、こうした地盤の状態を把握するために貫入時に地盤の力学特性とともに湿潤密度と含水比を同時にかつ深さ方向に連続的に測定できるRIコーン貫入試験機を開発した。現在では、国内はもとよりシンガポール、中国、中東などで活用される国際的ツールとなっている。また地域の地盤防災の観点から、ボーリングデータに基づく都市地盤情報学を推進し、地盤の堆積環境や地形的な特徴を反映させた都市地盤の脆弱性評価に関する研究を進めている。歴史的地盤遺跡の真正性を担保した修復と保全に関する地盤工学的研究についても取り組んでいる。

連絡先

桂キャンパス C-1クラスター2棟 2階212号室
TEL: 075-383-3304
FAX: 075-383-3307
E-mail: mimura.mamoru.3r@kyoto-u.ac.jp

肥後 陽介 ( Yousuke HIGO )

肥後 陽介准教授(工学研究科)

研究テーマ

地盤材料は、土、水、空気やその他の物質から成る多相系の混合材料で、その力学挙動は各相間の相互作用に依存するため単一相材料よりも複雑です。そこで、X線CT技術を活用して微視的観点から地盤材料の各相の構造変化を明らかにし、巨視的な地盤材料の変形性能および強度特性との関係を研究しています。さらに、実験で明らかにした物理的背景に立脚して、地盤材料の変形・破壊挙動を精緻に表現可能なモデルを開発し、降雨や地震などの種々の外力に対する地盤材料の変形・破壊挙動を解析し予測する手法の開発を行っています。

連絡先

桂キャンパス C-1クラスター2棟 2階211号室
TEL: 075-383-3305
FAX: 075-383-3307
E-mail: higo.yohsuke.5z@kyoto-u.ac.jp

澤田 茉伊 ( Mai SAWADA )

澤田 茉伊助教(工学研究科)

研究テーマ

古墳は、わが国の最も古い土構造物ですが、降雨や地震、人為的な破壊によって著しい損傷を受けています。墳丘の崩壊、内部の埋葬空間である石室の漏水、塩類風化や結露、かび等による石室石材や壁画の劣化などです。こうした損傷を抑制し、歴史的地盤構造物を次世代に受け渡すことはわれわれの使命ですが、これには土の変形・強度や浸透挙動を定量的に評価する地盤工学に基づいた修復・保存技術が不可欠です。そこで、墳丘の力学的安定性の確保、墳丘内への水分移動の抑制、石室の温湿度環境の制御の3つを修復・保存の重要課題と考え、これらについて地盤工学の実験、解析的手法を用いて研究しています。

連絡先

桂キャンパス C-1クラスター2棟 2階213号室
TEL: 075-383-3306
FAX: 075-383-3307
E-mail: sawada.mai.6c@kyoto-u.ac.jp

研究テーマ・開発紹介

地盤情報を活用した弾粘塑性有限要素法による軟弱地盤の挙動解析

都市が展開する沿岸・沖合域は軟弱粘土や砂の互層構造を有しており、沈下や液状化といった問題を起こしやすい地盤となっています。社会インフラの安定的な供用、地盤防災上の観点から、地盤情報データベースに基づく地下構造のモデル化、水・土連成解析による軟弱地盤の応力~変形挙動評価が求められています。本研究分野では、都市地盤の諸問題を弾粘塑性有限要素解析によって評価するアルゴリズムの確立と、関西国際空港基礎地盤の長期沈下などの実問題への適用性について研究を行っています。

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地盤・岩盤工学的知見に基づく古墳・石積構造物の保存・修復に関する研究

古墳・土塁や石積構造物といった歴史的構造物は、風雨や地震、動植物による損壊などといった外力に対して脆弱であり、そのままの形で長期にわたり残存させるのは難しい。そこで、本研究分野では、可塑性の高い地盤材料で構成される歴史的構造物を、その真正性を担保しつつ、最新の地盤・岩盤工学の知見を活用することにより、積極的に保全する手法の確立を目指して研究を行っています。

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地盤材料の力学特性の把握と変形・破壊挙動のモデル化

地盤材料は、土、水、空気やその他の物質から成る多相系の混合材料で、その力学挙動は各相間の相互作用に依存するため単一相材料よりも複雑です。そこで、微視的観点から地盤材料の各相の構造変化を明らかにし、巨視的な地盤材料の変形性能および強度特性との関係を研究しています。さらに、実験で明らかにした物理的背景に立脚して、地盤材料の変形・破壊挙動を精緻に表現可能なモデルを開発し、降雨や地震などの種々の外力に対する地盤材料の変形・破壊挙動を解析し予測する手法の開発を行っています。

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地盤構造モデルの構築、可視化、災害評価への適用

地盤の変形と破壊は地盤の内部構造と密接に関係していますが、地表面以外を見ることは簡単ではありません。そこで、地盤を広域に可視化できる物理探査手法とボーリングデータに基づいた地盤の三次元モデル構築に関する研究を行っています。また、こうした技術を数値解析やマイクロゾーニングに適用し、地盤への降雨浸透問題や地盤の液状化マッピングといった災害アセスメントに関する研究を進めています。

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研究室ウェブサイト

http://geotech.kuciv.kyoto-u.ac.jp/index.html