大地下空洞掘削のための不連続性岩盤の調査・解析システム

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62850090
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (90008855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 毎熊 輝記 埼玉大学, 工学部, 講師 (30008841) ; 山辺 正 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40125894) ; 川上 英二 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50125887) ; 亀村 勝美 大成建設, 技術研究所, 係長 ; 大坂 一 大成建設, 電子計算センター開発室, 係長
• Keywords: 岩盤力学 / 調査・解析 / 有限要素法 / 不連続性岩盤

Research Abstract

岩盤の水理・力学的性質は、含まれる地質不連続面(クラック)に強く依存している。しかし、クラック面は複雑な幾何学模様を作っていて、その水理・力学に及ぼす効果を具体的に把握することは至難とされている。この研究は、1)地質情報の数量化、2)画像処理技術の応用による地質調査の省力化、3)地質情報を織り込んだ岩盤の解析モデル化、についてそれぞれ検討すると共に、4)岩盤の地質調査から設計に至る一連の作業を新しい観点から再構築することを、その目的としている。今年度の研究成果は次のように要約できる。
1)不連続性岩盤の透水性:昨年度の研究より、不連続性岩盤の透水性は、クラックの幾何学的特性を表すテンソルによって具体的に定式化され、その結果の妥当性は、数値実験の結果から裏づけられている。今年はさらに、透水性の応力依存性を取り上げ、理論と数値実験との両面から検討し、理論の拡張を行った。
2)実岩盤でのケース・スタディ:石油の地下備蓄基地として工事が進行中の菊間(愛媛県)と串木野(鹿児島県)を取り上げ、実地に地質調査並びに試料収集を行なった。特に、現地透水係数のデータを解析し、理論的予測との整合性が明らかとなり、本研究で提案する調査・解析システムが実岩盤に適用し得ることを確認した。
3)大地下空洞の三次元弾性解析:岩盤の弾性変形解析を行なった。1)初期地圧の主軸方向、2)地質構造の異方性の主軸、3)掘削軸の方向が岩盤の変形挙動に及ぼす影響について、FEMによる三次元解析を行なうことによって明らかにした。解析には、串木野の地質データを用い、また、現在実測による変位との比較を行っていて、解析精度についてもなんらかの結論が得られるものと期待できる。

Research Products

• [Publications] 斎藤禎二郎,小田匡寛,大坂一: 第20回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集. (1988)
• [Publications] M.Oda;T.Saito;K.Kamemura: Int.Symp.on Rock at Great Depth. (1989)
• [Publications] M.Oda: Canadian Geotechnical Journal. 25. 440-447 (1988)
• [Publications] 山辺正,小田匡寛,原夏生: 埼玉大学工学部建設系研究報告. 18. 85-102 (1988)
• [Publications] 小田匡寛: 土木学会構造工学論文集. 35A. 279-288 (1989)
• [Publications] M.Oda An Experimental Study of the Elasticity of Mylonite Rock with Random Cracks: 25(2). 1988. (59-69)