不連続性岩盤の浸透と拡散に関する調査・解析システムの構築

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555443
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (90008855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 健一郎 大林組, 技術研究所, 研究員 ; 岩野 政治 大成建設株式会社, 技術研究所, 副研究主任 ; 飯星 茂 大成建設株式会社, 技術研究所, 研究主任 ; 長田 昌彦 埼玉大学, 工学部, 助手 (00214114) ; 佐藤 邦明 埼玉大学, 工学部, 助教授 (10008881)
• Keywords: 不連続性岩盤 / 浸透 / 拡散 / 数値実験 / 形量形態学

Research Abstract

近年、地殻深部の利用技術に熱い関心が寄せられている。しかし、地殻深部の利用技術を確立するには、例えば、石油等のエネルギー資源や廃棄物の漏洩・拡散による地下水汚染等の問題が解決されねばならない。本研究は、1)露頭やボーリング調査の結果からクラックの実体を把握する一般的手法を確立することと、2)クラック調査の結果から不連続性岩盤の浸透・拡散を評価する一般理論を構築することと、の2点である。平成7年度の研究を要約すれば、以下の通りである。
不連続性岩盤の透水・拡散に関する理論の整備:汚染物質の岩盤内拡散に及ぼす地質不連続面の影響を明らかにするために、理論的考察を行い、次の事を明らかにした。(a)不連続面を高密度にふくむ場合、それと等価な多孔質媒体を十分な精度で定義でき、透水係数、分散係数テンソルをクラックの幾何学量を内部変数として定式化できる。(b)数値シュミレーションによる結果は、(a)の結論を支持するが、汚染物質の分散については、数値シュミレーションの解析領域の設定等に十分な配慮を怠ると、必ずしもよい結果は得られない。(c)不連続性岩盤の分散は、純粋にクラックの幾何学による部分と、動水匂配の平均値からのづれによる部分からなる。特にクラック密度が低いか、あるいは異方性が強い場合には、後者の効果が大きい。
クッラクの調査法とステオロジーの応用:岩盤内のクラックの特徴を明らかにする目的で、ステオロジーとクリッギング手法を導入し、次の結果を得ている。(d)クッラク調査の結果を使って3次元のクラックモデルを作成するには、ステオロジーに基礎を置く手法は極めて有効で、例えば、クラックテンソルは、調査から得られる情報から幾何統計的に推計でき、しかも十分な信頼性が確保できる、などの点が明らかにされた。

Research Products

• [Publications] K. Suzuki.; M. Oda: "Material Propenty Changes in granitic rock during long-term immersion in hot water" An International J. Engineering Geology. 40. 29-39 (1995)
• [Publications] 多田浩幸, 小田匡寛: "岩盤不連続面を考慮したトンネル交差部の応力・変形解析" 土木学会論文集. III-30. 47-55 (1995)
• [Publications] M. Oda; M. Kanamaru: "The effect of crack geomety on hydrodynamic dispersion in cracked media" Soils and Foundations. (in print). (1996)