岩盤不連続面のせん断力学特性に及ぼす不連続面のかみ合わせと開口幅の影響について

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09751034
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 村田 澄彦 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30273478)
• Keywords: 岩盤不連続面 / せん断力学特性 / 開口幅分布 / かみ合わせ

Research Abstract

せん断変位の進行にともなう岩盤不連続面の変化,岩盤不連続面の開口幅分布および接触状態の変化についての基礎データを得,かみあった岩盤不連続面のせん断挙動を詳細に理解するため,白浜砂岩を割裂して作成した人工のかみ合った岩石不連続面に対し垂直応力一定の条件下でせん断試験を行った.せん断変位がピーク強度直前,ピーク強度直後,せん断変位1mm,せん断変位2mmに達した時点でせん断試験を終了し,これらの時点での不連続面表面形状の変化,不連続面の開口幅分布および接触状態の変化について不連続面の詳細な表面形状測定を行うことにより調べた.また,同条件でそれぞれのせん断変位までせん断した供試体をせん断後の状態を保持したまません断箱より取り出し,不連続面にアクリル樹脂を浸透充填して不連続面の断面形状を顕微鏡観察した.これらの結果,割裂して作成したかみ合った不連続面であっても平均で約0.1mm程度開口していることがわかった.また,不連続面表面プロファイル不規則波形とみなした場合,かみ合っている不連続面表面の凹凸周波数解析および顕微鏡観察結果から約0.5mm以上の波長のものであることがわかった.しかし,このように開口した不連続面もせん断によりピーク直前に達すると固くかみ合い,その開口幅は殆どなくなることがわかった.さらにピーク強度直後には不連続面が急激に開口し,残留強度状態では不連続面は,非常に限られた点でしか接触しておらず,その接触している特定の凹凸に沿ってせん断変位が進行し,それに伴い開口幅も増加していることがわかった.

Research Products

• [Publications] 小川浩司, 村田澄彦, 斎藤敏明: "岩石不連続面のせん断による表面破壊とピークせん断強度について" 資源・素材'97春季大会 講演要旨集. 263 (1997)
• [Publications] 斎藤敏明, 村田澄彦: "表面形状測定から推定される岩石不連続面のせん断による破壊" 資源・素材'97(札幌)企画発表(A)岩盤工学. 37-40 (1997)