低動水勾配微流量透水試験方法(フローポンプ法)の確立とカップリング試験への適用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555331
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 江崎 哲郎 九州大学, 工学部, 教授 (40038609)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鹿田 光一 九州東海大学, 工学部, 講師 (50243902) ; 蒋 宇静 九州大学, 工学部, 助教授 (50253498) ; 高橋 学 工業技術院地質調査所, 環境地質部, 主任研究官
• Keywords: フローポンプ法 / 透水試験装置 / 理論解析 / 難透水性材料

Research Abstract

1.フローポンプ法を用い、せん断変形中における地盤材料の透水特性を計測できるせん断透水同時計測装置及び岩石の高拘束圧及び高間隙水圧条件下での透水試験が可能な透水試験装置を開発した。
2.開発した装置を用い放射性廃棄物地層処分施設の隔離材料として使用されるベントナイト混合土、稲田花崗岩及び白浜砂岩試験体を用いた試察を行い、難透水性材料に対する透水試験としてのフローポンプ法の有用性・適用性を明らかにした。
3.確立したフローポンプ法の非定常解により、透水試験結果を高精度に評価することができるようになった。また、早期の計測結果から試験体の水理学的定数を正確に求めることも可能になった。
4.試験体中に発生する動水勾配の最大値はフローポンプの流量の設定により制御できる。そのためフローポンブ法により実際の現場状況に近い低動水勾配の条件下で透水試験が可能となり、高い動水勾配故に生じた圧密現象等の悪い影響を除去することができるようになり、結果として信頼性の高い水理学的定数を求めることができるようになった。
定水位法、変水位法、トランジェントパルス法及びフローポンプ法による透水試験に対して理論的な検討を行った。それをもとに、材料の比貯留率による動水勾配などの変化に対する影響を考慮したフローポンプ法の新しい解析理論を提案した。その結果、早期の計測で試験が可能となり、フローポンプ法の有効性が確認された。また、試験体の透水係数及び比貯留率両方とも有効封圧の増加とともに減少し、試験体の水理学的パラメータが有効封圧に大きく依存することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 江崎哲郎 他2名: "Comparative tests for evaluating permeability changes of a compacted bentonite/sand mixture during shear" MRS Scientific Gasis for Nuclear Waste Management XX. Vol.465. 979-986 (1997)
• [Publications] 江崎哲郎 他3名: "Integrated Shear arid Flow Parameter Measurement" Geotechnical Testing Journal. Vol.20,No.3. 296-303 (1997)
• [Publications] 江崎哲郎 他2名: "The retical Evaluation of the Transient Pulse Technique for Permeability Measurements" 第10回 岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 713-718 (1998)
• [Publications] 江崎哲郎 他2名: "フローポンプ透水試験法の新理論および適用について" 第10回 岩の力学国内シンポジウム講演論文集. 719-214 (1998)