京都大学 都市基盤システム工学研究室

都市基盤システム工学研究室

京都大学大学院工学研究科都市社会工学専攻 岸田 潔 教授
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研究室連絡先 kishida.kiyoshi.3r@kyoto-u.ac.jp またはhttp://www.kiban.kuciv.kyoto-u.ac.jp/

研究内容のご紹介

地盤材料,不連続性岩盤の力学的挙動・水理学的挙動を解明するため,室内実験を実施し,そのモデル化を行っています.特に,岩石の割れ目の透水性の時間的変化を評価する上で,圧力溶解の考慮は必須であり,熱や地化学反応も含めて,熱(T)-水理(H)-力学(M)-化学(C)連成シミュレータ(iPSACC)の開発を行っています.損傷(割れ目の生成)と地化学を結ぶ解析ツールの作成と実装を目指しています.
トンネル掘削問題に関しては,室内模型実験を通じ,トンネル施工上の問題点の解明を行っています.
これらの構成モデル,数値解析手法,模型実験結果を用いて,トンネル掘削問題,ダム基礎岩盤の安定,斜面安定など検討を行い,さらに,高レベル放射性廃棄物地層処分問題,CO2の地下貯留固定,安定的な地熱開発,シェールオイル・シェールガスの開発といったエネルギー地盤工学分野への挑戦を行っています.

主な論文

    岩石,不連続性岩盤の力学・水理学的研究

  1. 1. Temporal alteration of fracture permeability in granite under hydrothermal conditions and its interpretation by coupled chemo-mechanical model, Hideaki YASUHARA et al., https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2011.07.005
  2. 2. Estimation of fracture flow considering the inhomogeneous structure of single rock fractures, Kiyoshi KISHIDA, et al., https://doi.org/10.1016/j.sandf.2012.12.007
  3. 3. Estimation of shear strength recovery and permeability of single rock fractures in shear-hold-shear type direct shear tests, Kiyoshi Kishida, https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2011.04.002
  4. 連成シミュレータ

  5. 4. Modeling of coupled thermal-hydraulic-mechanical-chemical processes for predicting the evolution in permeability and reactive transport behavior within single rock fractures, Sho Ogata, https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2018.04.015
    トンネル工学
  6. 5. Experimental study on the distribution of earth pressure and surface settlement through three-dimensional trapdoor tests, Toshihisa Adachi, https://doi.org/10.1016/S0886-7798(03)00025-7

その他研究成果

学生からの声

私は,エネルギー生産の副産物として発生し続ける高レベル放射性廃棄物を安全かつ安定的に処分するため,地下深くの岩盤のき裂発生・進展の挙動を予測する方法の開発に取り組んでいます.
原子力発電所の稼働に伴って発生する高レベル放射性廃棄物には強い放射能があり非常に危険なため,数万年にわたる慎重な貯蔵管理が必要です.そのためには,放射性廃棄物を保存する地下空洞周辺のき裂発生を予測し,地下水の流れや空洞の安定性を詳しく評価できるシミュレータの開発が不可欠です.
私は室内実験とコンピュータによる解析という2つのアプローチによって,シミュレータの開発を行っています.実際の岩石を破壊する室内実験では,他大学の研究室の協力を得てハイスピードカメラによる計測を行い,き裂が発生・進展する過程を捉えることに成功しました.そうして得られたデータを分析し,コンピュータ上で同様のき裂を再現できる解析プログラムを開発しています.
この研究を進めることで,高レベル放射性廃棄物という負の遺産を次世代に遺さないよう,安全な処理が行えるようになると考えています.

普段は,好きな時に研究室に来て自分の研究を進めつつ,二週間程度に一度の全体ゼミに向けて進捗をまとめた資料を作っています.ゼミでは研究について先生方と議論をしてフィードバックを得たり,他の学生と進捗などの情報を共有したりします.
特定の時間に研究室に居るといった義務は無く,基本的に学生が自由にスケジュールを管理しています.休日に自宅から遠隔で作業することもあれば,平日を空けて趣味に使うこともあります.

企業様等との共同研究内容

共同研究先の例は以下の通りである.

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