岩盤不連続面のフラクタル特徴とせん断挙動および透水特性との関係

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09751036
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 蒋 宇静 九州大学, 工学部, 助教授 (50253498)
• Keywords: 岩盤不連続面 / せん断挙動 / 透水特性 / フラクタルモデル / せん断試験 / 地下空間 / 環境 / 理論的検討

Research Abstract

不連続面の力学的特性とその中を流動する地下水の圧力や流動特性は,地下空間の設計,施工および周辺環境への影響を配慮した維持管理にあたって決定的な影響を及ぼすことが多い。そのため,不連続面の既賦存状況、力学的挙動や透水のメカニズム,これらの相互の関連を見出すことは極めて重要である。しかも,現場によって不連続面の状況は様々であるので,これらを実際に試験して評価するための技術が開発されねばならない。
本研究は,人工的不連続面および現場で採取した実際の不連続面を用いて、不連続面がかみ合った状態から大きなせん断変形(残留域)の領域までせん断一透水特性同時計測試験を実施すること,それに基づいて,表面フラクタル特徴とせん断強度および透水特性との3者の間の相関関係を見出すことを目的としている。
平成9年度では,まず,表面形状の変化と力学的および透水特性との関係を正確に調べるために,コンピュータ制御による高精度表面形状の測定システムを設計した。そして,表面形状とせん断一透水特性との間の相関関係を見いだすためには,花崗岩と砂岩を用いて,荷重制御により,種々の垂直応力下でのせん断一透水特性の同時計測試験を行い,比較的検討を行った。また,不連続面の2つの表面の形状を,せん断試験前と最大せん断応力に達する前後および残留域毎に計測し,せん断変形に対応した表面形状の変化と損傷破壊を解析した上で,強度予測のための新しい表面フラクタルモデルを理論的に提案することができた。

Research Products

• [Publications] 江崎哲郎、蒋宇静 他: "Effect of the Asperity Damage on the Shear Behavior of Inegular Rock Joints" proc.of 2nd Int.Conf.on Amalysis of Discontinuous Defermation,Kyoto. 459-464 (1997)
• [Publications] 江崎哲郎、蒋宇静 他: "Effect of Surface Roughness on the Peak and Residual Shear Stress of Irregular Rock Jcints" proc.of Int.Symps.on Rock Stress,Kumamoto. 321-325 (1997)
• [Publications] 江崎哲郎、蒋宇静 他: "せん断場における不連続面の透水特性" 岩盤工学(資源・素材97企画発表(A)). 53-56 (1997)
• [Publications] 蒋宇静、江崎哲郎 他: "自然の岩盤不連続面せん断特徴の実験的評価" 第10回岩の力学国内シンポジウム論文集. 73-78 (1998)
• [Publications] 江崎哲郎、蒋宇静 他: "岩盤不連続面の表面形状変化とせん断特性との関係" 第10回岩の力学国内シンポジウム論文集. 79-84 (1998)
• [Publications] 江崎哲郎、蒋宇静 他: "Relationship between mechahical and hydraulic apertures during Shear-flow coupling test" 第10回岩の力学国内シンポジウム論文集. 91-96 (1998)