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不飽和土の基礎研究
Fundamental research on unsaturated soils
地下水面より浅い地盤は，土粒子，水，空気から構成されており，水理・力学特性はその構成比率によって大きく変化します。不飽和土質力学は，特に降雨による斜面災害等の問題に取り組む上で重要な地盤工学の分野です。当研究室では，不飽和土の挙動をより良く予測・制御することを目的に，ミクロ・マクロな視点から実験や数値解析を用いて不飽和土の水理・力学特性を研究しています。
Above the groundwater table, soil consists of soil particles, water, and air, and the ratios of these components greatly influence the hydro-mechanical properties. Unsaturated soil mechanics is an essential part of geotechnical engineering, which is necessary to address problems related to natural disasters, such as rainfall induced slope failure. We aim to look into hydro-mechanical properties from micro to macro scales using experimental and numerical approaches for better prediction and control of unsaturated soil behaviour.
室内試験とモデル化
Laboratory tests and modelling
要素試験は信頼性の高いモデルを開発する上で重要です。当研究室では，規準化された土の材料試験の実施や従来法の精度検証，また新しい試験法の開発に取り組んでいます。新たに開発した試験法では，乾湿繰返し過程で土の内部に発生する応力を測定することができます。
Element tests are important for reliable modelling. We perform standardised material tests such as triaxial test, validate the accuracy of conventional tests and develop new tests. Our newly developed test can measure internal stress development during dry-wet cycles.
不飽和三軸圧縮試験と内部応力を実測する新しい試験
Triaxial test for unsaturated soils and new test for measuring internal stress development
間隙スケールから考察
Insights from a pore-scale perspective
要素試験で観察される水理・力学特性の背景には，表面張力に関連した間隙もしくは粒子スケールのメカニズムがあります。当研究室では，間隙スケールの流体解析を用いて，土の保水性の乾湿履歴のメカニズムの解明に取り組んでいます。
Pore/particle-scale mechanics involving surface tension exists behind element-scale hydro-mechanical properties observed in the lab. We look into hysteretic soil water retention mechanisms using pore-scale computational fluid dynamics.
粒状材料の保水のシミュレーション
Water retention simulations for granular materials
土の改質
Soil treatment
土の水理・力学特性は，超吸水ポリマーや撥水剤などの間隙水に作用する他の材料と組み合わせることで改善することがあります。当研究室では，改質の設計に役立つよう，改質土の特性を評価する手法の構築に取り組んでいます。
Hydro-mechanical properties can be improved by combining with materials that impact porewater, such as superabsorbent polymers and water repellent agents. We develop methods for evaluating the hydro-mechanical properties of treated soils useful for treatment design.
史跡の保全
Preservation of historic sites
当研究室では，不飽和土の力学をもとに，自然災害や経年劣化を受けた古墳や歴史的建造物の基礎の保全に取り組んでいます。原位置・室内での実験や数値解析で損傷のメカニズムを調査し，力学的な観点から合理的な保全方法の提案を目指しています。
We use unsaturated soil mechanics to preserve ancient burial mounds and historic monument foundations damaged by natural disasters and ageing. We investigate the damage mechanisms using in situ and laboratory tests and numerical simulations, and propose reasonable restoration methods from a mechanical perspective.
自然災害からの復旧
Recovery from natural disaster
近年は多発する豪雨や地震によって多くの史跡が被害を受けています。当研究室では，2024年の能登半島地震で被災した古墳群の復旧に携わっています。
Nowadays, many historic sites are damaged by increasing heavy rainfall and earthquakes. We are participating in the restoration of some burial mounds damaged by the 2024 Noto Peninsula Earthquake.
地震で被災した古墳群での原位置試験
In situ tests in burial mounds damaged by earthquakes
より良好な保全
Preservation in better condition
室内での遺構の保存は，降雨から保護することはできる反面，乾燥亀裂や塩類析出を引き起こします。当研究室では，博物館でこうした損傷を抑制するため，水分制御方法を研究しています。
Indoor preservation causes desiccation cracking and salt crystallisation in geo-relics while it protects geo-relics from rainfall. We aim to develop methods for controlling moisture and mitigating these damages in museums.
博物館での土試料採取・室内試験と石材の劣化
Soil sampling and laboratory test, and stone deterioration in a museum
古代の技術を考察
Insights into ancient techniques
古代人は土の締固めの改善や浸透を制御するための特別な技術を持っていたと考えられます。当研究室では，こうした技術を発掘現場で見つけて，力学的な解釈を考えることもあります。
Ancient people are thought to have had special techniques for improving soil compaction and controlling seepage. We sometimes discover these techniques in archaeological sites and provide insights from a mechanical perspective.
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