氏    名  上久保 勝 美 (かみくぼ かつみ)

学位論文題目  海岸道路を対象とした防波施設の設計法の高度化に関する研究

論文内容の要旨

 海岸道路においては,近年,高波による通行障害が多発しており,その対策が急務となっている。さらに通行障害の防止を目的として整備されてきた防波施設においても多くの被災事例が報告されており,その原因の究明と設計法の改良が強く求められている。本研究では,現状の海岸道路が抱えるこうした課題を解決し,高波に対する海岸道路の安全性の向上を図ることを目的としている。
 消波護岸は我が国の海岸道路の代表的な構造形式の一つである。消波護岸の耐波設計においては,消波ブロックの安定性の確保が重要である。海底勾配が緩やかで,比較的水深の大きな条件に対しては,港湾や漁港での実績が多く,消波ブロックの必要質量の算定法は確立している。これに対して海岸道路のように水深が浅い場合には,十分な知見が得られていない。とくに海底勾配が急な場合やリーフ地形において,消波ブロックが不安定になりやすい。本研究では,こうした条件下の消波ブロックの被災パターンを明らかにした上で,効果的な対策について検討し,その設計法を提案した。
 消波護岸の防波性能に関しては,越波流量の低減効果はすでに実証されているが,水塊や飛沫の飛散を完全に抑えることはできないことが知られている。とくに高速走行する車両に対しては,水塊はフロントガラス破損等の車両被害の要因となる。本研究では,水理模型実験と粒子法を用いた数値計算を行った。その結果に基づいて,車両への打ち込み波力の設計法を提案した。
 近年,消波護岸の付帯施設として防波フェンスが設置され,水塊や飛沫に起因した車両被害の防止への効果が確認されている。防波フェンスとしては,材料や構造形式の異なる多くの形式が採用されているが,必要高さや耐波性に関しては十分な知見が得られておらず,効果が不十分な場合や,大きな波力を受けて倒壊した事例も少なくない。本研究では,消波護岸上に設置される防波フェンスに対して,これまでの設置事例を分析した上で,実規模実験を含む系統的な水理模型実験を行った。その結果に基づいて,防波フェンスの必要高さと作用波力の算定法を新たに提案した。これらの成果は国道231号増毛町雄冬海岸の防波フェンスの設計に実際に適用された。さらに建設後の現地調査によって,その防波効果についても確認することができた。

論文審査結果の要旨

 本論文は,海岸道路における高波による通行障害の要因分析とその対策の提案を目的とした一連の研究成果をとりまとめたものである。海岸道路においては,近年,高波による通行障害が多発しており,その対策が急務となっている。さらに通行障害の防止を目的として整備されてきた防波施設においても多くの被災事例が報告されており,その原因の究明と設計法の改良が強く求められている。本研究では,現状の海岸道路が抱えるこうした課題を解決し,高波に対する海岸道路の安全性の向上を図ることを目的としている。
 消波護岸は我が国の海岸道路の代表的な構造形式の一つである。消波護岸の耐波設計においては,消波ブロックの安定性の確保が重要である。海底勾配が緩やかで,比較的水深の大きな条件に対しては,港湾や漁港での実績が多く,消波ブロックの必要質量の算定法は確立している。これに対して海岸道路のように水深が浅い場合には,十分な知見が得られていない。とくに海底勾配が急な場合やリーフ地形において,消波ブロックが不安定になりやすい。本研究では,こうした条件下の消波ブロックの被災パターンを明らかにした上で,効果的な対策について検討し,その設計法を提案した。
 消波護岸の防波性能に関しては,越波流量の低減効果はすでに実証されているが,水塊や飛沫の飛散を完全に抑えることはできないことが知られている。とくに高速走行する車両に対しては,水塊はフロントガラス破損等の車両被害の要因となる。本研究では,水理模型実験と粒子法を用いた数値計算を行った。その結果に基づいて,車両への打ち込み波力の設計法を提案した。
 近年,消波護岸の付帯施設として防波フェンスが設置され,水塊や飛沫に起因した車両被害の防止への効果が確認されている。防波フェンスとしては,材料や構造形式の異なる多くの形式が採用されているが,必要高さや耐波性に関しては十分な知見が得られておらず,効果が不十分な場合や,大きな波力を受けて倒壊した事例も少なくない。本研究では,消波護岸上に設置される防波フェンスに対して,これまでの設置事例を分析した上で,実規模実験を含む系統的な水理模型実験を行った。その結果に基づいて,防波フェンスの必要高さと作用波力の算定法を新たに提案した。これらの成果は国道231号増毛町雄冬海岸の防波フェンスの設計に実際に適用された。さらに建設後の現地調査によって,その防波効果についても確認することができた。
 以上の研究成果は,国内外の海岸道路の高波対策の高度化に大きく寄与すると判断されることから,本論文は博士(工学)の学位を授与される資格があるものと認められた。