防災のトビシマ／土構造物の防災

土構造物の防災

　調査・診断技術

■地震被害調査

トビシマでは、1968年十勝沖地震以来、地震後の現地調査を国内外で数多く実施してきました。調査から被害の原因・特徴を明らかにし、調査・設計・対策・モニタリング技術に反映することで、より安心して暮らせる地震に強い構造物の建設に向けて各種の研究開発に取り組んでいます。

■地盤評価技術

ロックフィルダム、道路・鉄道盛土および河川堤防などの安全を確保するためには地盤や盛土材料の特性を評価し、設計に反映させることが重要です。当社技術研究所では、小型から大型（φ30cm×ｈ60cm）までの各種静的および動的三軸試験や振動台実験を含めた各種模型実験などにより地盤・材料物性を評価します。

■微動測定による地盤構造・地盤振動特性評価

地震時の地面の揺れは地盤特性に大きく影響を受けるため、この情報を事前に把握することは地震防災上重要な要素です。通行車両などによる小さな地面のゆれ（微動と呼ぶ）を測定・分析し、微動に含まれる地盤の情報を取り出して地盤構造や地盤振動特性を評価します。

■現場透水試験装置

ロックフィルダムのコア部や河川堤防などの盛土の透水性は、構造物の安全性を評価する上で重要な性能のひとつです。当試験装置は、現場での試験に要する拘束時間が短く、容易に室内試験と同等の精度で透水係数が得られます。

■大型多目的三軸試験技術

三軸試験機を用いた信頼性の高い土質評価技術です。

■液状化評価システム

地盤の液状化判定について、これまで蓄積して来た豊富な実験データに基づき、液状化のし易さを合理的に評価します。従来の液状化評価では、安全側過ぎる設計となっている場合でも、この技術を用いることで、経済的な安全設計を行うことが可能です。

■地域・地盤特性を考慮した地震動評価

対象とする地域の地震活動や周辺の活断層情報などを総合的に判断し、最も影響の大きい地震を抽出し、その地震が発生した場合に生じる地震動（地面の揺れ）を目的に応じた最適な地震動評価方式により算定します。耐震設計に用いる入力地震動作成から地震被害想定までの広い用途に適用可能です。

■緊急地震速報を利用した地震防災システム

「地震防災システム」は、伝達機器選定方式による緊急地震速報システムに、これを最大限に生かして利用する運用システムを組み合わせることで、工事現場の地震被害の軽減を実現します。

　企画・設計技術

■地域・地盤特性を考慮した地震動評価

■液状化評価システム

■浸透流解析

斜面では降雨や河川の増水による水位上昇により安定性が大きく変わります。これらの地下水環境を予測するための解析技術です。Darcy則等の基本方程式を地盤の水理学的特性、境界条件のもとで解析し、地下水の変動予測、地下水低下のための揚水流量の予測などを行います。

■斜面安定解析

現在安定を保っている斜面を対象にして、豪雨時あるいは地震時に斜面の安定性がどのように変化するか等を解析する方法で、破壊が発生するときのすべり面に沿う土塊の滑動力と土塊の持つ抵抗力を計算して斜面の安全性を求める極限平衡法が多く用いられているが、近年有限要素等を利用した応力解析法も用いられている。

■連続体解析

盛土や基礎地盤の安定や対策工の効果などを解析的に求める場合に用います。複雑な形状や地盤条件に従ってモデルを有限要素に近似し、連続体として取り扱う解析法で、代表的なものとして有限要素法や非線形問題に大変形が扱える有限差分法があり、静的・動的な解析の実務で数多くの実績があります。

■耐震解析

構造物の耐震診断や耐震補強の効果を解析的に求めるもので、構造物の種別により、震度法、応答変位法あるいは応答震度法などの静的な解析や時刻歴応答解析や非線型スペクトル解析などの動的な解析があります。トビシマでは数多くの実績をもとに最適な解析を提供します。

　施工技術

■補強土工法

補強土工法には、新設の盛土内に一定の間隔で炭素繊維やスチール製の補強材を配置して盛立てる工法と、既設の盛土に鋼材等を打設して盛土を補強する工法があります。いずれの工法も通常の盛土と比較して強固な盛土を構築できるため、地震などの荷重に対しても大きな抵抗力を発揮することができます。

■地盤改良工

軟弱地盤の地盤強度を高め、地盤沈下やすべり破壊などの災害を防止する技術です。軟弱土を良質土で置換する工法、硬化材を注入し固化させる工法、荷重を掛けて圧密を促進する工法など様々な技術があります。これら全ての工法にトビシマは対応可能です。

■地下空洞充填工法

土構造物の基礎地盤部に亜炭坑跡や用水路跡などの地下空洞がある場合には、巨大地震の発生時等に陥没や崩壊が発生する危険性があります。本工法は産業副産物等と固化材を混練したスラリーを地下空洞に注入して地盤の安定化を図り、限定した範囲の空洞を隅々まで確実かつ経済的に充填できます。

■粒状固化工法（イーキューブ）　　

洪水等により発生した多量の泥土に高分子凝集剤と固化材を小型の移動式プラントにより添加混練することによって改質し、他の工事に流用可能にする技術です。従来の技術に比べて、環境負荷低減と経済性の向上が図れます。

■木材による地中カーボンストック

地球温暖化防止対策のひとつとして木材を地中打設する軟弱地盤対策を提案。樹木が大気中の二酸化炭素を吸収固定することに着目し、木材を地中に打設することにより二酸化炭素を地中貯蔵し温室効果ガス削減に貢献するもの。

　維持・管理技術

■精密写真測量システム（TPhotoS）

対象物に対し、撮影位置を変えて写した複数枚のデジタル写真画像の視差の違いから対象物の三次元座標をパソコンを使って算出するシステムです。
対象地点に直接行かなくても測量ができるため、安全で、効率的な各種土構造物の変状モニタリングに利用できます。

■FBG光ファイバセンシングシステム（T－FOpSS）

当システムは、TDM（Time Division Multiplexing：時間分割多重化）方式の導入により、長距離（最大約9km）、多点（1本の光ファイバで最大100点）計測が可能であるため、大規模構造物や斜面等の変状モニタリングに最適な計測技術です。

■光学式地盤変位計測システム　　

CCDカメラを用いて開発した本システムは、3次元地盤挙動を1本のボーリング孔で測定可能とするとともに、従来型では測定不可能であったあらゆる方向の地盤変位を正確に測定することが可能になり、解析技術と組み合わせることで安全で経済的な地盤挙動モニタリングを実現します。

■地下水流動モニタリングシステム

地下水は、構造物の安定に深く影響します。本システムは、空間内の3次元座標を求める写真測量手法を応用し、CCDカメラとプリズムを組み合わせた装置で視差の異なるデジタル画像を取得し、画像処理技術を用いて3次元的流向流速（流れの方向と速さ）を長期にモニタリングする技術です。

■リアルタイム3次元画像計測システム

本システムは、複数台のカメラで取得した画像データをパソコンに送信し、その画像を解析することにより計測点の3次元変位を計測するもので、この一連の流れを自動化することで、リアルタイム計測を実現しました。さらに展開中のWEB監視システムと連動させることにより、遠隔地でもリアルタイムにWEB上での変状監視が可能となります。

■T-FOpSS　斜面防災監視システム

当システムは、TDM方式のFBG伸縮計、FBG傾斜計、FBG水位計を用いて、地表面・地盤内の挙動および地下水位の変動を多点計測することにより、斜面の安定性を総合的に監視するセンシング技術です。Webモニタリングシステムを併用すれば、リアルタイムで遠隔監視することが可能です。

■大型多目的三軸試験技術

三軸試験機を用いた信頼性の高い土質評価技術です。