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.

This study aims to improve the life of soil improvement, internal damage, self-repair function, and reinforcement methods of soil improvement. In this year, the spatial distribution of voids in the improved soil represents the internal structure of the soil, and the evaluation of the influence factors of heterogeneity. The activity of microorganisms (such as bacteria) is utilized to recrystallize and repair cracks in improved soil. In general, when mixing the soil, the mixing conditions are violated, the internal structure of the improved soil is changed, and the mixing conditions are changed. In addition, the development of crack repair materials for improved soil using microorganisms has been confirmed to allow cracks to be restored and repaired again by injecting a curing solution containing clay-forming bacteria and kalashime enzyme. The basic knowledge of crack repair is obtained.

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

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

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

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.

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