Proposal of a diagnostic method for buried pipe and the peripheral ground, and development of the diagnosis for determination

農業水利施設は、供用年数の長期化あるいは自然災害により機能低下しているものがあり、それら施設の長寿命化あるいは改築の必要性が顕在化している。本研究では、農業用水利施設の事故件数の50％以上を占める農業用パイプラインを対象とし、地盤・劣化特性が異なる埋設されたとう性管の状態を内面載荷法によって取得した定量データから、『材料特性（管種）』に応じた『地盤特性』と『劣化特性』に分離することを目的とした。なお、内面載荷法とは、申請者らが提案している非破壊かつ非開削で埋設管の状態を評価する手法である。まず初年度においては、管内面から局所荷重を作用させた場合の管体および地盤挙動の把握を実施した。具体的には、実験土層内に埋設した健全管に対して、段階的に土圧の大きさを変動させた場合の鉛直載荷によって得られた荷重―変形量の関係と、管内外面に貼り付けたひずみの挙動から、管体と地盤の複合体における弾性領域と塑性領域の境界について検証を行った。その結果、非埋設とう性管に対して内面載荷法を適用した際の測定断面に対する変形特性として、載荷軸に沿った押し抜きせん断が生じていることがわかった。また、地盤剛性が管体剛性を上回った状態では管体の水平変形量が微小となる領域が広くなるが、地盤剛性が管体剛性を下回った状態では管体の水平変形量が微小となる領域が狭くなることがわかった。つまり、管内面から管体を変形させる力が、地盤反力による管体の拘束力を卓越することで、荷重―変形量や荷重―曲げひずみの関係性が線形に収束することを確認した。このことから、内面載荷法をとう性管に適用することは、非線形領域の存在の有無によって地盤の締固め状態を評価できることが示唆された。

農業水利施設は、供用年数の長期化あるいは自然災害により機能低下しているものがあり、それら施設の長寿命化あるいは改築の必要性が顕在化している。本研究では、農業用水利施設の事故件数の50％以上を占める農業用パイプラインを対象とし、地盤・劣化特性が異なる埋設されたとう性管の状態を内面載荷法によって取得した定量データから、『材料特性（管種）』に応じた『地盤特性』と『劣化特性』に分離することを目的とした。なお、内面載荷法とは、申請者らが提案している非破壊かつ非開削で埋設管の状態を評価する手法である。まず初年度においては、管内面から局所荷重を作用させた場合の管体および地盤挙動の把握を実施した。具体的には、実験土層内に埋設した健全管に対して、段階的に土圧の大きさを変動させた場合の鉛直載荷によって得られた荷重―変形量の関係と、管内外面に貼り付けたひずみの挙動から、管体と地盤の複合体における弾性領域と塑性領域の境界について検証を行った。その結果、非埋設とう性管に対して内面載荷法を適用した際の測定断面に対する変形特性として、載荷軸に沿った押し抜きせん断が生じていることがわかった。また、地盤剛性が管体剛性を上回った状態では管体の水平変形量が微小となる領域が広くなるが、地盤剛性が管体剛性を下回った状態では管体の水平変形量が微小となる領域が狭くなることがわかった。つまり、管内面から管体を変形させる力が、地盤反力による管体の拘束力を卓越することで、荷重―変形量や荷重―曲げひずみの関係性が線形に収束することを確認した。このことから、内面載荷法をとう性管に適用することは、非線形領域の存在の有無によって地盤の締固め状態を評価できることが示唆された。