1992 Fiscal Year Annual Research Report
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03452241
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
岡村 宏 熊本大学, 工学部, 教授 (40040373)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 克明 熊本大学, 工学部, 助手 (80205294)
中山 智晴 熊本大学, 工学部, 助手 (70207950)
金子 勝比古 熊本大学, 工学部, 助教授 (20128268)
尾原 祐三 熊本大学, 工学部, 助教授 (50135315)
菅原 勝彦 熊本大学, 工学部, 教授 (60109668)
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| Keywords | 水圧破砕 / 初期応力 / 応力測定 / 有限要素法 |
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| Research Abstract |
本研究は、岩盤の初期応力測定のための球面孔底水圧破砕法の基礎研究として、ボアホール孔底を半球状に加工したボアホールに内圧を作用させるときの球面孔底水圧破砕現象の初期応力依存性を分析したものである。平成3年度において、理想化した問題として、単一球空洞の水圧破砕を理論的と解析し、その初期応力依存性、亀裂発達の指向性をすでに明らかにしている。本年度は、この単一球空洞の水圧破砕と比較しつつ、球面孔底ボアホールの水圧破砕の初期応力依存性を理論的、ならびに実験的に解明・検証する手法を採用し、本研究を進めていった。
本年度の研究実績を示すとつぎのようである。
1、現在までに行った球面孔底ボアホールまわりの水圧破砕実験によると、円筒壁面の方が半球面の孔底よりも水圧破砕されやすくなる初期応力状態があることが確認された。また、孔底面の引張破壊がボアホール軸方向の初期応力と深く関係しているので、球面孔底水圧破砕によって新たな地圧情報が得られることも判明した。
2、単位初期応力成分が作用する際のボアホール壁面および孔底の応力係数を有限要素法を用いて解析した。その結果、初期応力のうち1つの主応力が作用するとき、ボアホール壁面および底面に発生する応力の分布特性が明らかとなった。
3、ある初期応力状態および内圧が作用するときのボアホール壁面および底面に発生する応力状態を分析し、球面孔底水圧破砕では初期応力の主応力の違い、それらの方向および岩盤の引張強さによって発生する亀裂の場所が異なることを明らかにした。また、初期応力場発生装置を用い、一軸地圧下の球面孔底水圧破砕についての実験を行い、本解析手法の妥当性を検証するとともに、発生する亀裂面は孔底付近で曲がることを明らかにした。
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