土木工学科

研究室紹介

水環境システム研究室

教授：長林　久夫

主な研究テーマ

  • 猪苗代湖のｐＨの長期推移に及ぼす要因分析
  • 水生植物の計画的管理による南湖の水質改善の検討
  • 津波に対する構造物の減災機能の評価に対する実験
  • 集中豪雨による郡山市駅前の浸水機構の評価と減災に向けての検討
  • 夏井川の河口安定化をはかる対策工の検討
  • 風災害で被災した樹木の抗力解析と被災過程の検討

メッセージ

暮らしに関わる河川・湖沼・沿岸域における環境変化や水質汚濁、災害制御について自然現象を物理的な基本的方程式で再現し、 実験と計算により、その要因を検討して対策に役立てます。市民や企業、行政の方との共同研究を学生とともに進めています。

人と水、自然との最良のハーモニーを目指す

当研究室では、水に関わる土砂や栄養塩類などの物質輸送を流域一貫とした視点でとらえ、物質間の工学的な関係を見出し、 環境に及ぼす影響や対策を検討しています。対象は、湖沼や河川そして沿岸域など広範囲にわたっており、 その中には猪苗代湖流域における水利用と自然環境の保全・共生のための研究や中小河川における河口処理の設計指針を整備するための現地観測があります。 また阿武隈川の台風時と渇水時の水質特性を対象とした輸送機構の検討、出水時の流れに及ぼす植生の影響に関する現地調査と室内模型実験などの研究をしています。


水域環境研究室

准教授：藤田　　豊

主な研究テーマ

  • 酸性長瀬川で生成される凝集塊による猪苗代湖の水質浄化評価
  • 猪苗代湖北部沿岸水域に繁茂する水生植物による水質への影響
  • 猪苗代湖の北部流域における負荷特性評価の検討
  • 猪苗代湖の北部湖浜変形過程と考察

メッセージ

当研究室では、水環境保全の観点から、これまでに猪苗代湖の時空間の水温特性、流動現象、水質変動並びに本湖特有の自然浄化機構を明らかにしてきました。 現在、水質予測の検討と喫緊の課題に向けた調査も行っています。

水資源・水環境保全のために

当研究室では、主に猪苗代湖の水質状況、湖水流動に伴う水質変動、酸性河川長瀬川や長瀬川で生成される凝集塊の特性等について調査研究しております。 現地調査は水質がどう変化しているのかを各種水質計などを用いて行い、その水質変動特性を検討しております。 これまでに湖内に形成される水温躍層と呼ばれる水温急変部のゆっくりした振動現象（内部セイシュ）を捉えることができました。 これによって一時的に上層部から下層部までの水中の各種物質が輸送混合され、水質が一様化されます。 また長瀬川で生成された凝集塊がリンを除去するという自然浄化機構も明らかにしました。 このように水資源・水環境保全のために種々の水理・水質現象を捉え、水質変動予測を確立すべく継続的に調査実験研究を行っております。


衛生工学研究室

専任講師：佐藤　洋一

主な研究テーマ

  • ダム湖の水質機構に関する研究（三春ダム）
  • 湖沼・河川の水環境保全に関する研究（猪苗代湖、阿武隈川水系）
  • 水質保全に関わる有機物資源循環に関する研究

メッセージ

衛生工学は水や有機物を中心に物質の循環を考え、公衆衛生の維持と併せて自然との共生を支える研究です。 上下水道や水環境・資源保全の技術は、自然のバランスに根ざした「生命を護る＝衛生」を支える土木技術です。

理想的水環境を求めて

衛生工学研究室では、自然環境と人との共生を考え、水と有機物の循環を中心に、健全な水環境の保全、上水道、下水道に関する研究を進めています。大自然の水の循環は質的にも量的にも素晴らしいものですが、水循環系に有機物が混入することによって水域の水質汚濁や富栄養化が生じています。研究室では、理想的な水環境の創造へ向けて、調査や実験を重ねて研究を進めています。


岩盤工学研究室

教授：渡邊　英彦

主な研究テーマ

  • 岩質材料の強度変形特性に関する研究
  • ＡＥ（アコースティック・エミッション）の岩石破壊および岩盤安定性評価への適用
  • 岩石の劣化メカニズムの解明に関する研究

メッセージ

岩盤斜面や地下空間を使う際には、構成材料である岩石や岩盤の力学的・物理的性質の解明が必要となります。 医者が聴診器で診断するように、音を使ったセンサーによって岩石の強度変形特性を調べます。

岩盤・岩石の力学的挙動の研究と地圧測定に関する研究

岩盤斜面や地下空間を利用するためには、構成物である岩石や岩盤の力学的・物理的性質の解明とそれに基づく工学的な設計が不可欠です。 当研究室では、各種のセンサーを使って岩盤の動きや状態を“音”によって解析しています。医者が聴診器で診断するように、 岩石や岩盤の変形・破壊、岩盤斜面の崩壊事故防止のために早期予測を行う一方、崩落のメカニズムを研究しています。 また、さらに発展してトルコの地殻応力測定や地震に関する研究を現地と共同で進めています。


地盤工学研究室

専任講師：梅村　　順

主な研究テーマ

  • 地盤の浸透破壊現象に関する研究
  • 地すべりの発生・滑動メカニズムに関する研究
  • 地すべり災害を対象としたハザードマップに関する研究
  • ヒマラヤ地方の氷河湖決壊洪水災害対策に関する研究
  • 災害廃棄物の高度利用に関する研究

メッセージ

全国第三位の面積を持つ福島県には様々な地質が分布し、それらを起因とした種々の地盤災害が生じています。 本研究室ではその立地条件を生かして現場と対応させた研究を展開し、地元福島県に貢献するとともに、 それらを題材に教育指導を行っています。また、世界にも目を向け、それらで培われた技術の移転事業にも取り組んでいます。

学術的な研究成果と地域貢献を目指す研究

研究対象は、地すべり、がけ崩れ、地震時の地盤災害などの地盤に関する問題で、科学的なアプローチで現象を解明するとともに、 その対策に役立つ研究に取り組んでいます。土の強さを最大限に利用して、地すべりや崖崩れを抑制することを目標にした 調査・実験や土の強さを予測するアイディアを試験で検証する研究、その結果を現場に適用するための研究を行っています。 さらにこれらの結果とGIS（地理情報システム）を利用して、地盤災害を予測する手法も検討しています。 これらは、自然の土が持っている良さを引き出す、まさに環境を活かす研究なのです。


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地盤防災工学研究室

准教授：仙頭　紀明

主な研究テーマ

  • 液状化による地盤沈下と側方流動に関する研究
  • 液状化対策に関する研究
  • 盛土の地震時の安定性に関する研究
  • 地盤データベースに関する研究

メッセージ

近年、地震、豪雨などにより地盤が過大に変形したり崩壊する地盤災害が頻発し、人命や社会基盤施設に大きな影響を与えています。 地盤防災工学研究室では、地盤災害を防ぐための様々な研究を行っています。

地盤災害の軽減をめざして

地盤工学は、道路・鉄道・河川堤防などの社会基盤を建設するために必要不可欠な学問分野です。また、 地震や集中豪雨による地盤災害を軽減するための研究や、土壌汚染のような環境問題も含んでます。 地盤は多種多様な自然材料からなり、また地盤ができる過程で様々な作用を受けているため、 その力学的性質は複雑であり砂地盤の液状化をはじめとして未解明な現象が多く存在します。 地盤工学研究室では、近年災害が多発する山間部の斜面や都市に広がる軟弱地盤を対象とし、 斜面崩壊や砂地盤の液状化などに関する研究に特に力を入れています。卒業研究の４年生や大学院生そして教員が一体になって、 現地調査や室内実験そして数値解析により地盤災害の軽減に向けた研究を行っています。


地震防災研究室

教授：中村　　晋

主な研究テーマ

  • 東北地方太平洋沖地震による大規模斜面の崩壊機構の解明に関する研究
  • 地盤や構造物の大変形や破壊現象を評価できる数値解析法に関する研究
  • 社会基盤施設の実用的な信頼性設計を行うために必要な技術と情報に関する研究
  • 技術者による技術説明技法の構築と利活用に関する研究
  • 地盤震動や地盤・構造物の動的相互作用に関する基礎的研究

メッセージ

耐震偽造などにより、失った科学技術への信頼と耐震補強などの防災への取り組みを促すため、 構造物が有する地震安全の程度を定量的に分かり易く社会へ示すことができ、実用的な設計法の構築を目指しています。

地震防災に必要な設計技術、
情報コミュニケーション技術の研究

地震国日本では、最近大きな地震が多発し、地震防災対策が急務となっていますが、 中でも土木建造物の耐震設計や地震の揺れや被害に関する情報の伝達は最大重要テーマの一つです。 兵庫県南部地震や最近の地震による多くの被害より、地震発生源から足下の地盤まで、どのように、 どの程度の揺れが伝わってくるのか、その揺れによって構造物がどのように揺れるのかを解明することが重要となっています。 当研究室では、地震の揺れの強さを推定する解析手法、動的設計に必要な入力地震動の評価手法、 コンピュータでの数値解析を用い構造物の安全の程度を定量的に考慮できる耐震設計手法について研究しています。 さらに、多くの地震計を高密度に配置した高密度地震情報伝達システムの開発を行っています。


土質工学研究室

教授：古河　幸雄

主な研究テーマ

  • 各種廃棄物を混合した気泡混合軽量土の研究
  • 地盤材料として汚泥の利用方法に関する研究
  • 各種地盤材料を用いた流動化処理土の研究

メッセージ

廃棄物は、いわば「じゃまもの」として扱われ、処分先の確保の困難さや有害物質等が環境問題となっています。 この破棄されるものを対象に、地盤材料として有効利用する方策について研究しています。

土木材料として“土”の可能性を探求

どんなものでも地盤の建設材料になると考え、廃紙の有効利用や汚泥・粘土などを土木材料として有効利用できるようにするための研究を中心として行っています。 それらは廃棄物としていわば「じゃまもの」として扱われ、処分先の確保の困難さや有害物質等が環境問題となっています。その対応策としてセメントやポリマーを加え、 高強度・高耐久性のある材料にすることを目指した研究や、酸性雨にさらされた地盤材料の変化状況の調査、 さらに阿武隈高地のまさ土をコンクリート用に改良する研究などを進めています。


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交通計画研究室

教授：堀井　雅史

主な研究テーマ

  • 冬季道路管理システム
  • 自然災害に対する道路網保全システム
  • 霧による視程障害予測システム
  • 地方都市における交通計画

メッセージ

当研究室では、地方都市における様々な交通問題を扱い、特に、積雪寒冷地での課題である冬季道路交通を確保するために 道路管理システムや災害に対する道路網保全システムについての研究を行っています。

地域に密着した便利で快適な交通を考える

人や物の空間移動（交通）がよりスムーズになるよう、道路や鉄道などをどのように配置し、機能させていくかを考えるのが交通計画ですが、 特に地域の交通をスムーズに処理するために、当研究室では通常の交通事情だけでなく、地震や水害などの災害時も考慮した道路ネットワークの あり方に取り組んでいます。また、冬季道路管理システムは、ニューラルネットワークを用いて気象データをパソコンで解析し、 道路の凍結予測をするための研究開発を行っています。この管理システムによって、凍結防止剤を少量で効率的に使用できるようになり、 道路の劣化防止に役立つと同時に、環境への配慮も可能となります。


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土木史・景観工学研究室

准教授：知野　泰明

主な研究テーマ

  • 日本の土木史に関する総合的研究
  • 治水技術史の体系化に関する研究
  • 近代土木遺産の調査・研究
  • 中国古代の土木思想に関する研究
  • 景観の変遷に関する研究
  • 欧米における河川技術史に関する研究

メッセージ

土木の歴史にみる思想、技術、地域などの変遷を探究し、そこから今日に役立つ情報を得ることを目的に研究しています。 また、景観を地域史の蓄積ととらえ、良好な景観づくりの方法も研究しています。

柔軟な思考で土木工学の未来を展望する

過去に造られた橋・トンネル・ダム・堤防・水門・道路・鉄道などの土木構造物の歴史を探求し、文化的価値を見出して土木技術と古人の精神を継承していくとともに、 魅力ある街づくりのための景観について研究しています。現地調査は主に東北地方で、各地での写真や情報をデータベース化しています。 一方、近代以前の自然材料を駆使した貴重な土木技術を見直し、「自然と融合した人間生活」という今日的な課題を解決する糸口を探り、 国や地域に役立つ、これからの土木工学を展望します。


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橋工学研究室

教授：五郎丸　英博

主な研究テーマ

  • 橋梁構造物の健全度評価に関する研究
  • 橋梁構造物の実稼動振動解析
  • ＣＡＤとＣＧによる橋梁の設計製作
  • 鋼トラス橋の時刻暦応答解析
  • 鋼箱桁橋の振動特性解析
  • 歩道橋の制振に関する研究

メッセージ

橋梁構造物の実稼動状態の動的特性から橋梁の現状を的確に把握して、ＦＥＭ解析によるモデルアップデーティングを行いながら橋梁構造物の健全度の 総合的な評価を行っています。定期的に健全度評価を実施し、脆弱部を早期に発見することで構造物が致命的なダメージを負う前に対策を講じることが可能となり、 インフラストラクチャの長寿命化に貢献する研究です。

人に心地よく社会に有用な“橋”づくりの研究

空間に橋を架ける場合、人間が心地よいと感じるためには、背景を無視することはできません。そこで、不規則で複雑な形の度合いを理論的に表現する 「フラクタル理論」を利用して、橋梁景観を形態や色彩の面から評価する研究を行っています。また、道路橋上を走行する車両にともなって発生する振動と 低周波騒音を防止するために、実測と解析を行い、発生メカニズムや性状・特性を解明する研究をしています。橋梁メーカーとの共同研究も行い、 橋梁の制振装置を開発し、実用化を目指しています。


コンクリート工学研究室

教授：岩城　一郎　　准教授：子田　康弘

主な研究テーマ

  • コンクリート構造物の耐久性に関する研究
  • コンクリート構造物の補修・補強に関する研究
  • インフラの維持管理に関する研究

メッセージ

社会基盤の老朽化に備え、コンクリート構造物の耐久性や維持管理に関する研究を行っています。研究は、充実した装置を駆使した実験に基づき、 他機関との共同研究も積極的に推進し、成果を広く社会に公開しています。

これからの社会が求める人材育成を目指して

近年、コンクリート構造物の安全性、信頼性に対する信頼が揺らいできており、その合理的かつ効率的な建設や保全に関する技術開発が求められています。 そこで当研究室では、コンクリート構造物の安全性、耐久性の向上を目指し、新材料・新工法の開発や、対策の提案を行っています。研究は実験的手法をベースに、 高度な中にも実用化の方向性を見失わないものとすることを心がけています。こうした研究を通して、学生間の相互協力の下、様々なスキルを身につけ、 人間性を養うことにより、これからの社会で通用する学生を育てたいと考えています。


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環境生態工学研究室

准教授：中野　和典

主な研究テーマ

  • 人工湿地による無エネルギー排水処理に関する研究
  • 人工湿地における浄化機構と生物の役割に関する研究
  • 面源汚染の実態把握と生態影響の緩和に関する研究
  • グリーンインフラの構築と評価に関する研究