Coupled behavior between deformation and moisture distribution process considering structural anisotropy of sedimentary rock

• Project/Area Number: 24360187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Geotechnical engineering
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: OSADA Masahiko 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00214114)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹村 貴人 日本大学, 文理学部, 准教授 (30359591) ; 橘 伸也 神戸大学, 都市安全研究センター, 講師 (90432567)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MAEKAWA Keisuke 日本原子力研究開発機構, 地層処分研究開発部門 (60421640) ; KUMASAKA Hiroo 清水建設株式会社, 技術研究所・社会基盤技術センター (20393556) ; TADA Hiroyuki 清水建設株式会社, 技術研究所・社会基盤技術センター (30416820)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2013: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2012: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 放射性廃棄物の地層処分 / 堆積岩 / 乾燥湿潤変形 / 水分分布状態 / 飽和・不飽和 / 連成挙動 / 地盤工学 / 大深度地下 / 地層処分 / 不飽和 / 構造異方性 / 不飽和化過程 / 乾燥変形

Outline of Final Research Achievements

When deep seated sedimentary rocks are excavated for radioactive waste disposal, the new environment may cause change in water content in surrounding rock of tunnel wall. Rock, which is one of the porous media, should deform in response to the change. In fact, it is not clear how much rock deform and how rock deform. In this study, coupled behavior between deformation and moisture distribution process is investigated by laboratory experiments and in situ measurements. As a result, it is elucidated that moisture transfer occurs dynamically between the air and pores in rock.

Research Products

• [Journal Article] Effect of saturation level on deformation and wave velocity of a transversely isotropic sedimentary rock (2016)
  • Author(s): Illankoon, T. N. and Osada, M.
  • Journal Title: International Journal of the Japanese Society for Rock Mechanics Volume: 12 Pages: 1-9
  • NAID: 130005133738
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 精密石材の岩石学的特徴と湿潤環境下での超微小変形の発生機構に関する考察 (2014)
  • Author(s): 竹村 貴人, 高橋 学, 長田 昌彦, 北村 圭史
  • Journal Title: 材料 Volume: 63 Pages: 227-233
  • NAID: 130003393253
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Evaluating the deformation behavior of Horonobe mudstone using water retention curve (2017)
  • Author(s): Amunugama, B. C.; Osada, M.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
  • Organizer: Proceedings of the 14th Japan Rock Mechanics Symposium
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2017-01-10
• [Presentation] Effect of drying process on deformation behavior in mudstone (2016)
  • Author(s): Amunugama, B. C.; Osada, M.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
  • Organizer: 2016 JSCE summar symposium
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-09-07
• [Presentation] Drying- and wetting- induced behavior of Shirahama sandstone under the evaporative condition of tunnel surface (2016)
  • Author(s): Osada, M. & Ohtake, S.
  • Organizer: 2016 ISRM International Symposium EUROCK 2016
  • Place of Presentation: Perissia Hotel & Convention Center, Cappadocia, Turkey
  • Year and Date: 2016-08-29
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of drying process on water retention curve in mudstone (2016)
  • Author(s): Osada, M.; Amunugama, B. C.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
  • Organizer: 2016 Korea-Japan Joint Symposium on Rock Engineering
  • Place of Presentation: KIGAM, Daejeon, KOREA
  • Year and Date: 2016-05-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of drying process on water retention curve in mudstone (2016)
  • Author(s): Osada, M.; Amunugama, B. C.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
  • Organizer: 2016 Korea-Japan Joint Symposium on Rock Engineering
  • Place of Presentation: KIGAM, Daejeon, Korea
  • Year and Date: 2016-05-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 水浸に伴う砂岩と泥岩の間隙空隙圧変化の比較検討と等価管路モデルを用いた評価 (2016)
  • Author(s): 武藤 圭佑，長田 昌彦
  • Organizer: 土木学会第44回岩盤力学に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2016-01-08
• [Presentation] 地質災害と地下水 (2015)
  • Author(s): 長田 昌彦
  • Organizer: 2015年度日本水文科学会学術大会，公開合同シンポジウム：「地質災害と地下水」
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-10-09
  • Invited
• [Presentation] 水浸に伴う岩石内間隙空気圧の発生とその等価管路モデルを用いた解釈 (2015)
  • Author(s): 長田 昌彦，中原 壮一朗，武藤 圭佑，高橋 学，竹村 貴人
  • Organizer: 日本応用地質学会平成27年度研究発表会
  • Place of Presentation: 京大防災研黄檗ホール（京都府宇治市）
  • Year and Date: 2015-09-24
• [Presentation] 空隙・クラックの作る構造から見る地質材料の変形‐破壊‐透水挙動：地質材料科学への展開 (2015)
  • Author(s): 竹村貴人
  • Organizer: 日本応用地質学会平成27年度研究発表会
  • Place of Presentation: 京大防災研黄檗ホール（京都府宇治市）
  • Year and Date: 2015-09-24
• [Presentation] 堆積岩の乾燥に伴う変形挙動に関する検討 (3) 堆積岩の間隙構造と乾燥変形挙動との関係に関する検討 (2015)
  • Author(s): 多田 浩幸，齋藤 亮，熊坂 博夫，長田 昌彦，竹村 貴人，前川恵輔
  • Organizer: 日本原子力学会 2015年秋の大会
  • Place of Presentation: 静岡大学静岡キャンパス（静岡県静岡市）
  • Year and Date: 2015-09-09
• [Presentation] トンネル壁面を模擬した蒸発環境における白浜砂岩の乾燥変形挙動 (2015)
  • Author(s): 大竹 伸太朗、長田 昌彦
  • Organizer: 土木学会岩盤力学委員会 第43回岩盤力学に関するシンポジウム講演集, pp.193-198
  • Place of Presentation: 土木学会（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-01-08 – 2015-01-09
• [Presentation] Hydro-mechanical behavior of fractured sedimentary rock under stress axis rotation by crack tensor and permeability tensor (2014)
  • Author(s): Takemura, T., Takahashi, M.
  • Organizer: AGU fall meeting, MR23A-4314
  • Place of Presentation: San Francisco（アメリカ）
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [Presentation] 堆積岩の初期乾燥変形挙動と空気侵入値の関係について (2014)
  • Author(s): 長田 昌彦、Illankoon, T. N.、大塚 絢香
  • Organizer: 日本応用地質学会平成26年度研究発表会講演論文集
  • Place of Presentation: 九州大学百年講堂（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-10-29 – 2014-10-30
• [Presentation] Drying-induced deformation characteristics of rocks (2014)
  • Author(s): Osada, M.
  • Organizer: 8th Asian Rock Mechanics Symposium (受賞講演：The ISRM Franklin Lecture 2014)
  • Place of Presentation: 札幌ロイトンホテル（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-10-14 – 2014-10-16
  • Invited
• [Presentation] Effect of shrinkage level on elastic modulus in drying-induced deformation process of soft sedimentary rocks (2014)
  • Author(s): Illankoon, T. N. & Osada, M.
  • Organizer: 8th Asian Rock Mechanics Symposium
  • Place of Presentation: 札幌ロイトンホテル（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-10-14 – 2014-10-16
• [Presentation] The use of triaxial strain gauge and laser displacement meter for drying shrinkage measurement: a comparative analysis (2014)
  • Author(s): Illankoon, T. N., Otsuka, A. & Osada, M.
  • Organizer: 土木学会 平成26年度全国大会 第69回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [Presentation] 堆積岩試料における水分量と物性の変化に関する数値解析的検討 (2013)
  • Author(s): 前川恵輔, 長田昌彦, 多田浩幸, 熊坂博夫
  • Organizer: 第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(併催:日韓ジョイントシンポジウム),No.027
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
• [Presentation] Drying-induced deformation of Horonobe sedimentary rocks in the Koetoi and Wakkanai formations (2013)
  • Author(s): Illankoon, T. N., Yee, S. M., Osada, M. , Maekawa, K. , Tada, H., Kumasaka, H.
  • Organizer: 第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(併催:日韓ジョイントシンポジウム), No.JK15
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
• [Presentation] Microscopic observation of water containing micro-bubbles flows through fractured mudstone specimens (2013)
  • Author(s): Pardede, F. H., Osada, M.
  • Organizer: 第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(併催:日韓ジョイントシンポジウム)
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
• [Presentation] 白浜砂岩の水浸に伴う内部空隙圧の発生と水質の変化 (2012)
  • Author(s): 長田昌彦, 矢口亮介, 竹村貴人
  • Organizer: 第47回地盤工学会研究発表会, 366
  • Place of Presentation: 八戸工業大学
  • Year and Date: 2012-07-15
• [Presentation] 堆積岩の間隙構造の定量化に関する検討 (2012)
  • Author(s): 多田浩幸, 熊坂博夫, 斎藤亮, 長田昌彦, 前川恵輔
  • Organizer: 土木学会年次学術講演会, 3-377
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] Effect of specimen height on deformation and elastic wave velocity of Tage tuff during drying (2012)
  • Author(s): Illankoon, T. N. , Osada, M., Adikaram, N. M.
  • Organizer: 土木学会年次学術講演会, CS4-048
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] Effect of desiccation on the strain and elastic wave velocities of Tage Tuff (2012)
  • Author(s): Illankoon, T. N. , Osada, M., Adikaram, N. M.
  • Organizer: Proceedings of 7th Asian Rock Mechanics Symposium, ISRM Regional Symposium, pp.192-201
  • Place of Presentation: 韓国. ソウル
• [Presentation] Experimental Study on Fluid Flow Containing Microbubbles through Porous Sandstone and Sand Grains (2012)
  • Author(s): Sudisman, R. A., Osada, M., Takemura, T., Takahashi, M.
  • Organizer: Proceedings of 7th Asian Rock Mechanics Symposium, ISRM Regional Symposium, pp. 1000-1009
  • Place of Presentation: 韓国. ソウル
• [Presentation] Anisotropic behavior of a sedimentary rock in changing saturation
  • Author(s): Adikaram, A. ａｎｄ Osada, M.
  • Organizer: Sri Lanka Japan collaborative Research SLJRC 2013
  • Place of Presentation: Sri Lanka(Earls Regency Hotel)
• [Presentation] Importance of Geology in civil engineering: a suggestion through our experiences and experiments
  • Author(s): Osada, M.
  • Organizer: International Conference on Energy, Environment and Human Engineering ICEEHE2013
  • Place of Presentation: Ｍｙａｎｍａｒ(Kandawgyi Hotel)
• [Presentation] 乾燥過程における白浜砂岩の挙動についての数値解析的検討
  • Author(s): 大竹 伸太朗，長田 昌彦
  • Organizer: 第42回岩盤力学に関するシンポジウム講演集
  • Place of Presentation: 土木学会(東京都)
• [Book] 新・関東の地盤 3.4節 埼玉県の地盤(pp.81-96) (2014)
  • Author(s): 八戸 昭一、林 武司、和田 理恵、長田 昌彦
  • Total Pages: 237
  • Publisher: 公益社団法人 地盤工学会
• [Remarks]
  • URL: http://park.saitama-u.ac.jp/^osada/