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

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09751036
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 蒋 宇静 九州大学, 大学院工学研究科, 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)の領域までぜん断-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10年度では,前年度の実験結果をもとに,さらに花崗岩と砂岩の2つの種類の岩石供試体を用いて、不連続面をせん断試験装置(現有)上で人工的に作成して、種々の垂直応力下でのせん断-透水特性の同時計測試験を行った。この場合、表面形状はせん断方向のみならず、これと直交する方向にも不規則的分布となるため、この2次元効果を反映できるように、前年度に提案したフラクタルモデルの修正と理論的拡張を行った。また,提案したフラクタルモデルの妥当性を検証するために、壁面強度の異なる数種類の自然不連続面をボーリングコアのほぼ中央に含まれるように現場からサンプルを採取して、せん断用型粋に埋め込んだ後にせん断試験を実施し、比較的検討も行った。

Research Products

• [Publications] 中川光雄・蒋宇静 他: "地下空洞安定解析における岩盤不連続面の力学的挙動モデルの捉業と適用" 土木学会論文集. No.603/III-44. 53-66 (1998)
• [Publications] 杜守継・江崎哲郎・蒋宇静: "岩盤不連続面の力学的および水理学的特性の評価" 中国岩の力学シンポジウム論文集(中国科学技術出版社). 239-244 (1998)
• [Publications] 蒋,宇静・江崎哲郎 他: "大規模岩盤構造物の三次元掘削解析手法の捉業" 中国岩の力学シンポジウム論文集(中国科学技術出版社). 580-587 (1998)
• [Publications] 中川光雄・蒋宇静 他: "個別要素法による亀裂発生・進展のモデル化について" 第29回岩盤力学に関するシンポジウム論文集. 301-305 (1999)
• [Publications] 三谷康浩・江崎哲郎・蒋宇静: "垂直剛性制御および垂直応力制御下での不連続面のせん断-透水同時特性" 第29回岩盤力学に関するシンポジウム論文集. 29-35 (1999)