2019 Fiscal Year Annual Research Report
High-precision modeling of mechanical behavior of seabed rock from the viewpoints of geoengineering and geology
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17H03304
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
張 鋒 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70303691)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 由弦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 数理科学・先端技術研究分野, 分野長代理 (10435753)
岩井 裕正 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80756908)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋工学 / 地質学 / 土壌圏現象 / 地震工学 / 解析・評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29、30年度では、プロトデコルマ層準のサンプルを用いて、申請者らが開発した特殊載荷装置で種々の静的・動的及び複合要素載荷試験を行い、海底岩石の巨視的力学挙動を調べた。また，試料載荷前後に帯磁率異方性（AMS）測定を実施して，内部構造の変化を観察した。その結果，１）圧密降伏応力付近において面構造が発達し始める動的荷重の閾値が存在する；２）最大圧密応力を圧密降伏応力の4倍とした動的載荷において，面構造の発達は振動回数の増加に依存しないという事実がわかった。R01年度では、これらの結果がプロトデコルマ層準の特有性質であるかを検証するために，それとは異なる深海底堆積物試料を用いた静的・動的及び複合載荷試験と，載荷前後においてAMS測定を実施した。結果として、１）最大圧密応力が圧密降伏応力の1.62倍の動的載荷において面構造は発達せず、その4倍の動的載荷で面構造が発達するという性質はプロトデコルマ層準と深海底堆積層準で共通である；２）4倍の動的載荷で面構造の発達は振動回数の増加に依存しない」という同一振動条件下での面構造発達限度はプロトデコルマ層準特有の性質であることがわかった。つまり、プレート境界断層（デコルマ）の形成過程に及ぼす支配的な要因は「静的なせん断変形ではなく，地震などの動的な有効応力変動である」という仮説がある程度要素試験により立証された。また、幅20キロ、深さ2キロの海溝付近沈み込み帯の浅部岩盤を解析範囲とし、プロトデコルマ層準からデコルマ層準へ変貌する過程において、全ての外力（連続的な静的せん断と各種瞬間的な動的荷重）をありのままで解析範囲内の岩盤に作用させ、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込む過程（2万年）を時系列的に計算し、この境界値問題の定性的な表現（主にデコルマの異常とも言える密度の増加が地震荷重に起因する仮説）が可能であることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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