| 研究課題/領域番号 |
03452241
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
資源開発工学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
岡村 宏 熊本大学, 工学部, 教授 (40040373)
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| 研究分担者 |
小池 克明 熊本大学, 工学部, 助手 (80205294)
中山 智晴 熊本大学, 工学部, 助手 (70207950)
金子 勝比古 熊本大学, 工学部, 助教授 (20128268)
尾原 祐三 熊本大学, 工学部, 助教授 (50135315)
菅原 勝彦 熊本大学, 工学部, 教授 (60109668)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1991年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
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| キーワード | 水圧破砕 / 岩盤初期応力 / 応力測定 / 有限要素法 / 初期応力 / 岩盤計測 / 岩盤応力 |
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| 研究概要 |
本研究は、水圧破砕による岩盤初期応力測定に関する基礎研究であり、ボアホール孔底を半球状に加工したボアホールに内圧を作用させるときの球面孔底水圧破砕現象の初期応力依存性を解明し、従来の水圧破砕に球面孔底水圧破砕を組み合わせることによって、新しい岩盤初期応力測定法を開発しようとするものである。このため、弾性理論に従い球面孔底における水圧破砕過程を数値解析的に検討するとともに、岩石試料を用いた水圧破砕実験を系統的に行い、水圧破砕による岩盤初期応力決定理論を構築する。
研究成果を示すとつぎのようである。
1.無限弾性体内の球内に内圧を作用させる球水圧破砕法を提案し、理論解を用いて単位初期応力成分が作用したときの球表面の応力係数を求めた。これを用いて、球水圧破砕現象を分析し、3次元初期応力の2つの主応力値と、3つの主方向を特定できることを明らかにした。
2.ボアホール孔底を半球状に加工したボアホールに内圧を作用させる球面孔底水圧破砕法を提案し、単位初期応力成分が作用する際のボアホール壁面および孔底の応力係数を有限要素法を用いて確析した。これを用いて、初期応力のうち1つの主応力が作用するときボアホール壁面および底面に発生する応力の分布特性を明らかにした。
3.ある初期応力状態および内圧が作用するときのボアホール壁面および底面に発生する応力状態を分析し、球面孔底水圧破砕では初期応力の主応力の違い、それらの方向および岩盤の引張強さによって発生する亀裂の場所が異なることを明らかにした。また、初期応力場発生装置を用い、一軸地圧下の球面孔底水圧破砕についての実験を行い、本解析手法の妥当性を検証するとともに、発生する亀裂面は孔底付近で曲がることを明らかにした。
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