Evaluation of rock mass behavior under the existence of multi-phase fluids by using ultra-high resolution fiber optic strain sensors

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26249138
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 徳永 朋祥 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (70237072)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 肇 大成建設株式会社技術センター, 地盤・岩盤研究室, チームリーダー (10417090) ; 愛知 正温 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (40645917)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 地殻工学 / 光ファイバ歪センサ / 室内実験 / 多相流れ / 地殻変動計測

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終年度として、東京大学地震研究所油壺地殻変動観測所観測壕を利用し、継続して開発を行っている超高精度光ファイファイバ歪センサを用いた不飽和岩盤挙動の高精度計測を安定的に実現させることに成功した。また、歪センサ自体に関しては、さらなる高度化を行い、最終的に、0.01ナノストレインの分解能を持ち、かつ、地震動も捉えることができる能力を持つセンサを作成することに成功した。
計測されたデータの評価に関しては、油壺地域周辺のGNSSネットワークのデータを利用した広域地殻歪に関する時系列データについての解析を行い、油壺地殻変動観測所観測壕での計測データとの比較検討を行った。特に、時系列的な歪の主軸方向の変化等に着目した解析を行い、岩盤挙動のスケール依存性や、大規模地質構造の影響について検討を行った。ローカルスケールでの変形の観点からは、油壺地殻変動観測所観測壕での計測データと気象データ、海洋潮汐データとの比較を行い、岩盤への荷重条件に伴う変形挙動について詳細な検討を行った。
室内実験に関しては、岩石試料に対して、様々な偏差応力を発生させたもとで変形並びに流体流動に関する計測を行い、実験的な観点から、非弾性的な挙動の発生と、岩石中の流体挙動評価に用いるパラメータの変化との関連について詳細なデータを取得するとともに、議論を深めた。
これらの成果については、今後学会等で発表をする予定にしており、そのための最終取りまとめを行った。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 上海交通大学(中国)
  • Country Name: CHINA
  • Counterpart Institution: 上海交通大学
• [Journal Article] Ultrahigh resolution fiber Bragg grating sensors for quasi-static crustal deformation measurement (2017)
  • Author(s): He, Z., Liu, Q., Chen, J. and Tokunaga, T.
  • Journal Title: J. Lightwave Tech. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Comparisons of long-term trends of crustal strain and its principal axes measured by quartz tube extensometers and GNSS in southwestern Miura Peninsula, Japan (2016)
  • Author(s): Higuchi, K., Tokunaga, T., Kato, T., Aichi, M. and Shimada, S.
  • Organizer: American Geophysical Union, Fall Meeting
  • Place of Presentation: San Fransisco, USA
  • Year and Date: 2016-12-12 – 2016-12-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 三浦半島南西部における石英管伸縮計とGNSSを用いた地殻歪の長期トレンドの比較 (2016)
  • Author(s): 樋口衡平・徳永朋祥・愛知正温・島田誠一
  • Organizer: 日本測地学会第126回講演会
  • Place of Presentation: 奥州市文化会館（岩手県奥州市）
  • Year and Date: 2016-10-19 – 2016-10-21
• [Presentation] 二相流の流動様式が泥岩の変形に与える影響の検討 (2016)
  • Author(s): 後藤宏樹・徳永朋祥・愛知正温
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2015年大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際展示場（千葉県千葉市）
  • Year and Date: 2016-05-22 – 2016-05-26
• [Presentation] A procedure for seiche analysis with Bayesian information criterion (2016)
  • Author(s): Aichi, M.
  • Organizer: EGU General Assembly
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2016-04-17 – 2016-04-22
  • Int'l Joint Research
• [Patent(Industrial Property Rights)] 流量測定装置 (2015)
  • Inventor(s): 山本肇・徳永朋祥・茂木勝郎・後藤宏樹
  • Industrial Property Rights Holder: 山本肇・徳永朋祥・茂木勝郎・後藤宏樹
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-32309
  • Filing Date: 2015-07-29
  • Acquisition Date: 2017-02-09