2005 Fiscal Year Annual Research Report
非排水条件における一面せん断変形に伴う間隙水圧変化に関する実験的研究
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17760390
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
上原 真一 京都大学, 工学研究科, 助手 (20378813)
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| Keywords | 岩石室内変形透水試験 / poroelasticity / 透水係数 / 岩盤水理特性 / 高圧実験 / 流体移動 |
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| Research Abstract |
本研究では、岩石が非排水条件下でせん断変形した際の応力、ひずみ、および間隙水圧の変化の様子を解明することを目指し、岩石室内変形透水試験装置を開発すること、ならびにその装置を用いて室内実験を行うことを目的とする。本年度は、主に装置の開発を行った。本研究申請の際は、申請者の所属機関に既設されている、岩盤中単一亀裂せん断透水試験システムを改良することを計画していた。しかしながら試験装置の設計の段階で、このシステムではせん断に伴う装置内部の間隙率貯留部体積の変化を小さくすることが難しく、また載荷できる応力の最大値が小さくなるといった問題点が明るみになった。そこで、当初の計画を変更し、三軸変形透水試験型のシステムを採用した。これは京都大学理学研究科地質学鉱物学教室所有の室内試験システムを基にしたものであり、間隙流体として水以外にガスも使用できる構造になっている。このシステムでは、直径40mmの円柱状の供試体について、最大拘束圧120MPaの条件化で実験を行うことができる。しかしながら、本研究の予算では当初予定していたスペックを完全に満足する試験機を作成することは難しい。したがって、デザイン上は将来的に三軸変形試験に対応することを念頭に置きつつ、本研究では静水圧の応力条件下での浸透特性を測定できるシステムを構築することに焦点を当てた。本年度期間中申請者は、試験システムの主要部分である圧力ベッセルおよび浸透率測定システムを設計した。最終年度である来年度は、試験システムの完成、調整の後、実際の試験を行う予定である。
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