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地下水、上載荷重、擬似静的耐震条件下におけるベチバーを用いた自然解釈型地滑りハザード軽減策の持続可能性評価

Sustainable Assessment of Vetiver-Based Nature-Based Solutions for Landslide Hazard Mitigation Under Groundwater, Surcharge, and Pseudo-Static Seismic Conditions (原題)

Jose Luis Chavez Torres, Kunyong Zhang, Jhon Patricio Rodriguez, Alejandra Nathaly Flores Granda

Sustainability📚 査読済 / ジャーナル2026-07-10#その他Origin: Global対象セクター: construction
DOI: 10.3390/su18147054
原典: https://doi.org/10.3390/su18147054

🤖 gxceed AI 要約

日本語

エクアドル南部の斜面安定性に対するベチバー草の補強効果を、地盤特性、直接せん断試験、有限要素法、極限平衡解析、統計解析を統合して評価。3種類の細粒土で、ベチバーにより見かけの粘着力が8.92〜27.65%、内部摩擦角が6.90〜17.43%向上。数値解析では、土質、斜面形状、荷重条件、根系層と破壊メカニズムの相互作用が安定性を支配。ベチバーは普遍的対策ではなく、サイト固有の補完的対策とすべき。

English

This study evaluates the mechanical effect of Vetiver grass on slope stability in Loja, southern Ecuador, using an integrated framework of geotechnical characterization, direct shear testing, finite element modeling, limit equilibrium analysis, and statistical evaluation. Vetiver reinforcement increased apparent cohesion by 8.92-27.65% and internal friction angle by 6.90-17.43%, with the highest cohesion gain in ML soil. Numerical results showed that stabilization is controlled by soil type, slope geometry, loading condition, and root-reinforced layer interaction. Vetiver should be considered a complementary, site-specific, and risk-informed mitigation measure, not a universal solution.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本では、気候変動に伴う豪雨や地震による斜面災害リスクが高まっており、自然解釈型対策(NbS)への関心が高まっています。本論文は、ベチバーを用いた斜面安定化の定量的評価を提供し、日本のインフラ維持管理や防災対策におけるNbS導入の参考になります。

In the global GX context

Globally, nature-based solutions (NbS) are gaining attention for climate adaptation and disaster risk reduction. This paper provides a quantitative framework for evaluating the effectiveness of Vetiver grass in slope stabilization under multi-hazard conditions, contributing to the evidence base for NbS in infrastructure resilience and sustainable land management.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a comprehensive methodology for assessing nature-based slope stabilization under multi-hazard conditions, useful for researchers in geotechnical engineering and disaster risk reduction.

🏢実務担当者:Offers quantitative evidence on the effectiveness of Vetiver for slope stabilization, which can inform engineering design and risk management in infrastructure projects.

🏛政策担当者:Highlights the potential of nature-based solutions for landslide mitigation, supporting policy development for sustainable infrastructure and climate adaptation.

📄 抄録(日本語訳)

持続可能な斜面災害軽減には、現実的な水理力学的および複合ハザード条件下における自然由来対策のシナリオベース評価が必要である。本研究は、地盤工学的特性評価、直接せん断試験、有限要素モデリング、極限平衡解析、および対象を絞った統計的評価を組み合わせた統合フレームワークを通じて、エクアドル南部ロハにおけるベチバーグラス(Chrysopogon zizanioides)の斜面安定性に対する力学的効果を評価するものである。CH、MH、MLに分類される3種類の細粒土を、基準地下水位条件、8 kN/m2の上載荷重を伴う地下水位条件、および上載荷重に擬似静的地震荷重を加えた地下水位条件の下で分析した。ベチバーによる補強により、見かけの粘着力は8.92~27.65%、内部摩擦角は6.90~17.43%増加し、粘着力の増加が最も大きかったのはML土であった。数値解析の結果、安定化は土質、斜面形状、荷重条件、および2.0 mの根系補強層と支配的な破壊メカニズムとの相互作用によって制御されることが示された。上載荷重条件下では、0.5H:1VにおけるMLのFSは1.056から1.450へ増加した。複合荷重条件下では、1H:1VにおけるMLのFSは0.217から1.440へ、1H:1VにおけるCHのFSは0.587から2.060へ増加した。MH土に対する対象を絞ったANOVA/MANOVAにより、幾何形状と複合荷重の影響が確認された。したがって、ベチバーは普遍的な安定化対策ではなく、補完的で、サイト固有かつリスクに基づいた軽減策とみなされるべきである。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Sustainable landslide hazard mitigation requires scenario-based assessment of nature-based solutions under realistic hydromechanical and multi-hazard conditions. This study evaluates the mechanical effect of Vetiver grass (Chrysopogon zizanioides) on slope stability in Loja, southern Ecuador, through an integrated framework combining geotechnical characterization, direct shear testing, finite element modelling, limit equilibrium analysis, and targeted statistical evaluation. Three fine-grained soils, classified as CH, MH, and ML, were analysed under baseline groundwater conditions, groundwater with an 8 kN/m2 surcharge, and groundwater with surcharge plus pseudo-static seismic loading. Vetiver reinforcement increased apparent cohesion by 8.92–27.65% and internal friction angle by 6.90–17.43%, with the highest cohesion gain in ML soil. Numerical results showed that stabilization was controlled by soil type, slope geometry, loading condition, and interaction between the 2.0 m root-reinforced layer and the governing failure mechanism. Under surcharge loading, FS for ML at 0.5H:1V increased from 1.056 to 1.450. Under combined loading, FS increased from 0.217 to 1.440 for ML at 1H:1V and from 0.587 to 2.060 for CH at 1H:1V. Targeted ANOVA/MANOVA for MH soil confirmed the influence of geometry and combined loading. Therefore, Vetiver should be considered a complementary, site-specific, and risk-informed mitigation measure rather than a universal stabilization solution.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。