2015 Fiscal Year Annual Research Report
凍結融解と応力の作用を同時に受ける岩石のハイブリット損傷の評価
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25420879
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
児玉 淳一 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70241411)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小玉 齊明 函館工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60435386)
中村 大 北見工業大学, 工学部, 准教授 (90301978)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 凍結融解作用 / 一定応力 / ハイブリッド損傷 / 変形挙動 / 美唄砂岩 / 支笏溶結凝灰岩 / 三次元冷冷却 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
美唄砂岩と支笏溶結凝灰岩を対象に，一定応力を負荷した状態で温度を+20℃から-20℃の範囲で周期的に変化させる試験を行い，一定応力と凍結融解作用が岩石の損傷に与える影響について検討した。平成27年度の研究成果を踏まえて試験が容易な３次元的な冷却方法を採用し，一定応力の大きさは一軸圧縮強度の60-80％程度とした。
まず，無負荷状態で繰返し温度履歴を与えて凍結融解作用のみによる変形挙動を把握した後，一定応力を負荷した状態で繰返し温度履歴を与えた。その結果，一定応力の負荷により主ひずみの方向が変化し，最大主ひずみの方向は載荷軸と直交する方向になることが明らかとなった。また，温度を一定に保ったときと同様に，一定応力が大きくなるほど変形速度は増すことがわかった。これらのことより，凍結融解履歴が与えられた状態では，一定応力は損傷の発達速度に加え，損傷の発達方向にも影響を与えることが明らかとなった。
次に，温度を+20℃一定に保った状態で一定応力を与え，一定応力のみによる変形挙動を把握した後，凍結融解履歴を与えながら一定応力を負荷した。その結果，凍結融解履歴を与えることにより変形速度は増加することがわかり，一定応力の下でも凍結融解作用は岩石の損傷を加速させる効果があることを見出した。
以上のことより，岩石が一定応力と凍結融解作用を同時に受ける場合には，それぞれが単独で作用する場合に比べ損傷の進行速度は大きくなることが明らかとなり，寒冷地における岩盤斜面の安定性評価の検討にはこのことを十分に考慮する必要があると考える。
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