Development of a new self-healing soil improvement technology based on failure mechanism in micro-scale

基于微尺度破坏机制的新型自修复土壤改良技术开发

• 批准号: 20K04696
• 负责人: 高野 大樹
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04696/
• 关键词: 改良土; X線CT; ウレアーゼ; 地盤改良; 微生物; セメント改良土; 劣化; 固化処理土; 粒状体; 自己修復

本研究は，改良土の長寿命化を目指し，内部破壊メカニズムを考慮した自己修復機能を有する改良土の補強方法の提案を行うことを目的とする.当該年度で，改 良土の骨材，空隙の空間分布に代表される内部構造のばらつきに着目し，マイクロフォーカス型X線CTスキャナを用いて，不均質性がマクロな変形・破壊に寄与 する影響因子の包括的評価を行った.また、微生物（ウレアーゼ生成菌）の活動を利用して、炭酸カルシウムを再結晶化させ改良土内に生じた亀裂の修復を試みた。これより，一般的なセメント撹拌で地盤改良する際に，撹拌条件の違いにより改良土のミクロな内部構造に変化が生じるこ とが明らかとなった.また，微生物を活用した改良土の亀裂修復材の開発では、ウレアーゼ生成菌とカルシウムイオンを含む固化溶液を注入することで亀裂が再度閉塞し、修復することを確認した。これらの実験により亀裂修復に関する基礎的な知見を得た.

本研究的目的是提出一种考虑内部断裂机制的具有自修复功能的改良土的加固方法，旨在延长改良土的寿命，重点关注以内部结构变化为代表的情况。为了研究空洞的空间分布，我们使用微焦点 X 射线 CT 扫描仪来研究异质性对宏观变形和断裂的贡献。我们对影响因素进行了综合评价。我们还尝试利用微生物（脲酶产生菌）的活性使碳酸钙重结晶，修复改良土壤中出现的裂缝。这些结果表明，当通过一般水泥搅拌改良土壤时，由于搅拌条件的差异，改良土壤的微观内部结构会发生变化。此外，在材料的开发过程中，已经证明了利用微生物对改良土壤进行裂缝修复。经证实，通过注入含有产生脲酶的细菌和钙离子的固化溶液，裂缝被重新闭合并修复。通过这些实验，我们获得了裂缝修复的基本知识。

项目成果

Evaluation of triaxial compression behavior of artificial particles using X‐ray tomography

使用 X 射线断层扫描评估人造颗粒的三轴压缩行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 田村彩奈;本田和也;竹山智英;橘伸也;飯塚敦;名越隆雄・木村克俊・佐藤涼祐・山本泰司・吉野真史・小松麻美;Daiki Takano
• 通讯作者: Daiki Takano

前面に固化改良体を有する鋼管矢板の受働抵抗に関する遠心模型実験

正面固化改进体钢管板桩被动抗力离心模型试验

• 发表时间: 2020
• 作者: 佐伯颯良;荒牧憲隆;景山愛理咲;高野大樹
• 通讯作者: 高野大樹

WORK PROGRESS CONTROL FOR GROUND IMPROVED BY CHEMICAL GROUTING USING P-WAVE AMPLITUDE ATTENUATION TOMOGRAPHY

利用纵波振幅衰减断层扫描化学灌浆加固地基的施工进度控制

• DOI: 10.2208/jscejoe.78.2_i_805
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B3 (Ocean Engineering)
• 作者: TSUTSUMI Ayato;YAMAMOTO Atsushi;KAI Masahiro;TAKANO Daiki;TAKAHASHI Hidenori;SAKAKIBARA Junichi
• 通讯作者: SAKAKIBARA Junichi

MODEL EXPERIMENTS OF REAL-TIME MONITORING OF CHEMICAL GROUTING BY ELECTRICAL RESISTIVITY TOMOGRAPHY

电阻率层析成像实时监测化学灌浆模型实验

• DOI: 10.2208/jscejoe.78.2_i_781
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B3 (Ocean Engineering)
• 作者: TAKANO Daiki;SUGIYAMA Yuri;NIIBE Takamasa;HASEGAWA Nobusuke;SAKURAI Ken;TAKEHANA Kazuhiro
• 通讯作者: TAKEHANA Kazuhiro

Evaluation of Cross-Hole Resistivity Tomography using Sparse Modeling for Monitoring Chemical Grouted Area

使用稀疏模型监测化学灌浆区域的孔间电阻率断层扫描评估

• DOI: 10.3997/2214-4609.202378051
• 发表时间: 2023
• 期刊: 5th Asia Pacific Meeting on Near Surface Geoscience & Engineering
• 作者: Sakurai K.;Takano D.;Sugiyama Y.;Kisanuki H.;Hasegawa N.;Niibe T.
• 通讯作者: Niibe T.