2011 Fiscal Year Annual Research Report
石造遺跡(莫高窟・龍游石窟)の割れ目と空洞安定性に関する調査研究
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22254003
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| Research Institution | International Institute for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
谷本 親伯 財団法人国際高等研究所, 国際高等研究所, チーフリサーチフェロー (10109027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小泉 圭吾 大阪大学, 工学研究科, 助教 (10362667)
岩崎 好規 地域地盤環境研究所, 専務理事 (80450899)
尾池 和夫 国際高等研究所, 所長 (40027248)
小田 和広 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00185597)
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| Keywords | 石造遺跡 / 敦煌 / 龍游 / 比抵抗探査 / 安定性評価 / 温湿度環境 / 地震動 / 岩盤亀裂頻度 |
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| Research Abstract |
●敦煌
1.莫高窟崖上ボーリング孔を用いた石窟背後の水分環境の把握
(1)ボーリング孔および崖上にて合計10測線の比抵抗探査を行い、崖面背後地盤の比抵抗分布を観測した。
(2)比抵抗値に対する水分と塩類の影響度合いを現地供試体を用いた室内実験により明らかにし、飽和度と比抵抗の関係から、現地地盤の体積含水率マップを作製した。また、莫高窟崖面背面における水分の深度分布の推定に関する数値シミュレーションを行った。
(3)深度150mのボーリング孔の温度、湿度環境を把握するために、超細型のボーリング孔専用温湿度ロガーセンサのプロトタイプを開発した。
2.地震計の設置および石窟の安定性評価
いずれの測定地点も振動計を静かに置くだけで固定する事は許されていない。洞窟群の上層部、中間部、下層部の位置で比較出来る様に測定の対象となる洞窟を選んだ。また、岩盤の亀裂頻度に応じて選択し、9つの石窟で常時微振動測定を実施し、基準となる値を得た。評価のためには、繰り返し同じ地点での測定を重ね、変動の範囲を知る必要がある。
●龍游
1.石窟内部および周辺の気象観測
石窟内部および周辺の温湿度環境の変動を観測し、温湿度変動から石窟内部への水分移動の経路推定を行った。
2.安定性評価および長期的な保存手法の検討
(1)洞窟2において、モアレ縞を利用したUCI方式振動測定によりNo.1、No.2およびNo.3の柱の上、中、下部の9カ所での常時微振動測定を行い、有意な周波数(初期値)を得た。また、床部において、変位速度型センサ3個を用いて簡易に弾性波伝播速度を測定したが、表面の不均質な風化によりばらつきの大きい、また比較的低い値が得られた。
(2)石窟内部の岩石の物性としての弾性波速度を計測した。これは経年的な変化をみるための指標となる。
(3)水中保存手法としての事例が重慶にあり,水中文化遺産国際学術シンポジウムに出席して,保護・展示・利用で意見交換し,実例を見た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
(1)敦煌石窟背後の水分環境(2)敦煌での地震動測定、(3)龍游での地震動測定
(1)ボーリング孔を用いた比抵抗探査が順調に進んだ。またこれに関連する実験、解析の進捗も概ね予定通りであった。一方、計測装置の開発にはやや遅れが見られた。
(2)敦煌研究院から測定する洞窟を限定された事により所期の結果が得られなかった。
(3)龍游洞窟では、地質が均質で適度の強度を持つため、予定していた地震動測定が概ね順調に実施出来た。
以上を考慮すると、全体としては(3)が妥当である。
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| Strategy for Future Research Activity |
敦煌の石窟背後の水分環境に関する研究は、開発した温湿度センサによるボーリング孔内環境観測、室内実験および解析を主体とした研究を行い、石窟背後の水分の存在および移動の可能性を推定する。
地震に対する安定度評価については、広域の挙動と個別の洞窟に着目した限定挙動に分けられる。前者は、敦煌博物館に隣接して広域定点観測基地を設け、蘭州地震研究所と共同で測定を進める。後者の洞窟毎の評価は、地層・位置(崖面の上部・中部・下部)・周辺の岩盤亀裂頻度と常時微振動挙動の関係で安定度を評価するが、時間経過に伴う変動を把握する事が主たる目的であり、長期間繰り返し測定を重ねる必要がある。
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