不均質・不連続な深部岩盤の原位置岩盤三軸試験による調査と力学特性のモデル化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13355021
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 谷 和夫 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (50313466)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 進 基盤地盤コンサルタンツ, 技術開発部, 主席調査技師 ; 岡田 哲実 電力中央研究所, 地盤耐震部, 主任研究員
• Keywords: 岩盤 / 原位置試験 / 強度 / 変形 / 調査

Research Abstract

「原位置岩盤三軸試験」法を1998年に考案した(基本原理の特許は出願済み)。このアイデアは、ボーリングの孔底に中空円筒形状の試験体を掘削し、中央の小孔と外周溝(スリット)に側圧を作用させると共に、上面を軸方向に載荷した時の試験体の変形を計測する試験方法である。地下深部の岩盤(マス)の平均的な応力〜ひずみ関係(変形特性と強度特性)を、ゆるみの影響をほとんど受けずに直接に計測できる唯一の調査手段であることが特長である。
これまでの関連研究によって、提案した手法の成立性は実証されたが、試験体の掘削と変位の計測に関する問題点が明らかとなった。
そこで、この試験法をさらに進歩させ、中央の小孔を必要としない画期的な試験方法を考案した。このアイデアは、CCDを利用した変形の計測手法を活用することによって実現され、今年度に特許出願(特願2001-197869)を行った。
改良された試験法は、ボーリングの孔底に円柱形状の試験体を掘削するだけなので(中央の小孔を掘削する必要がないので)、ゆるみの影響がさらに抑制されると共にコスト・ダウンにも資すると期待される。また、試験体のひずみ分布を得ることもできるため、不均質だったり不連続だったりする岩盤の評価に資することが期待される。
特許出願の他の実作業として、考案した計測手法を室内の一軸・三軸試験装置を作製して、その実用性や性能を検討した。その結果、CCDを利用した変形の計測手法の基本構造が確定し、計測が原理的に可能であることを確認することができた。また、計測精度の面や経済性に関する問題点も明らかとなり、平成14年度以降に解決を図ることとなった。

Research Products

• [Publications] 岸 雅文, 谷 和夫: "原位置孔底三軸試験における新しいひずみ計測方法の提案"第11回岩の力学国内シンポジウム講演集. A11. 1-6 (2002)
• [Publications] 木村 誠, 谷 和夫: "シルト岩を用いた多段階載荷損傷モデルの適用性の検討"第11回岩の力学国内シンポジウム講演集. A02. 1-6 (2002)
• [Publications] 谷 和夫, 池見元宣: "三軸圧縮試験で見られた均質な軟岩のせん断拳動に関する寸法効果"第11回岩の力国内シンポジウム講演集. A14. 1-6 (2002)
• [Publications] 木村 誠, 谷 和夫: "多段階載荷損傷モデルの提案"第56回次学術講演会、土木学会. III-A275. 550-551 (2001)
• [Publications] 岸 雅文, 谷 和夫: "中央の小孔を省略した原位置孔底三軸試験におけるひずみ計側方法の提案"第56回次学術講演会、土木学会. III-A317. 634-635 (2001)
• [Publications] K.Tani: "Prompt report of proof testing of CRIEPI in-situ triaxial test method on rock mass"Proc. 2nd Asian Rock Mechanics Symposium. Vol.1. 639-642 (2001)