2013 Fiscal Year Annual Research Report
堆積岩の構造異方性を考慮した不飽和過程の変形と水分分布状態の連成挙動の定式化
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24360187
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
長田 昌彦 埼玉大学, 地圏科学研究センター, 准教授 (00214114)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹村 貴人 日本大学, 文理学部, 准教授 (30359591)
橘 伸也 埼玉大学, 地圏科学研究センター, 助教 (90432567)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 地盤工学 / 大深度地下 / 地層処分 / 不飽和 / 乾燥湿潤変形 |
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| Research Abstract |
本研究の最終的な目標は，飽和から不飽和へ，不飽和から飽和状態への堆積岩中の水分移動に伴う変形を定式化することである．
このような挙動に関する実験データは，実のところあまり多く存在していない．そこで，目的を成就させるためには，まず各種岩石を用いて乾燥変形実験を実施し，データの蓄積をすることが大事である．平成25年度は昨年度から継続している日本原子力研究開発機構が北海道幌延で掘削したボーリングコア試料を用いて，乾燥変形実験を実施するとともに，国内の3つのトンネルから採取した試料を用いて同様の実験を実施した．今年度の大きな成果の一つは，岩石の乾燥初期における特徴的な変形挙動を捉えたことである．これは乾燥変形実験時に，合せて供試体上面からの蒸発量を計測することによって実現した．
もう一つの成果は，これまでひずみゲージを用いて計測してきた変形挙動を，レーザー変位計を用いた非接触計測方法によってもよい精度で推定できることが明らかとなったことである．これにより，今後ひずみゲージが貼付できない試料や不定形な試料に対しても乾燥変形実験を実施することが可能となった．
また今年度は，国内のトンネルにおいて原位置における掘削直後における岩盤からの蒸発量計測に力を注いだ．特に，環境条件として強制的な換気が行われている状況と行われていない状況における岩盤からの蒸発量計測に成功した．これにより，換気による岩盤の乾燥が大きく影響を受けていることがわかると同時に，高相対湿度下においても蒸発が生じ，岩盤表面は乾燥しうることを実測として示すことができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各種岩石に対する乾燥変形実験結果が着実に蓄積されていること，乾燥変形実験の実験手法の幅を広げたこと，また実際に原位置のトンネルにおいて乾燥が生じており，換気条件がこれをコントロールしていることを確認できたことなどから，ほぼ研究実施計画に沿ったものとなっていると自己評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度および25年度の2年間は，主に岩盤の乾燥変形挙動を多孔質弾性体として捉え扱ってきた．残り2年間は，これを補強するとともに，乾燥に伴いクラックが生じるような課題に取り組む予定である．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
アルバイト謝金を予定していた博士後期課程の学生が非常勤研究員となったため，謝金の支払いができなくなったことが一つの理由である．また，本申請課題に関する国際共同研究立ち上げのためのスイスへの渡航が平成26年度にずれ込んだためである．以後，順調に進むように努力したい．
スイスへの渡航を平成26年度中に計画することにより，繰り越し額の使用を予定している．また研究の進捗に伴い，光ファイバ圧力センサー測定装置を増強する必要があるため，今年度の交付申請書に記載した通り，本物品の購入に充てたいと考えている．
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Research Products
(4 results)
