孔内打撃応答試験機の実用化に関する試験研究

• 研究課題/領域番号: 03555134
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 資源開発工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 菊地 宏吉 京都大学, 工学部, 教授 (90224899)
• 研究分担者: 水戸 義忠 京都大学, 工学部, 助手 (40229753) ; 楠田 啓 京都大学, 工学部, 助手 (90169988)
• 研究期間 (年度): 1991 – 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円); 1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1991年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
• キーワード: 岩盤試験 / 簡易試験 / 打撃試験 / 孔内試験 / 原位置試験 / 反発度 / ハンマー / 変形性 / 岩盤力学 / 孔内打撃応答試験 / 原位置岩盤試験 / ボーリング孔 / 打撃応答量 / 変形試験 / 岩盤評価 / 地質工学 / ボ-リング孔

研究概要

岩盤の工学的性質を把握する有効な簡易試験機としては、シュミットハンマーを挙げることができるが、この試験機を、比較的乱されない状態の岩盤の工学的特性を把握すると同時に広い範囲の岩盤の工学的特性を把握する上で有効なボーリング孔内で適用可能とするため開発された新たな試験機が孔内打撃応答試験機である。本試験機による測定量である打撃応答量は、これまでに室内試験のレベルで岩石の静弾性係数や一軸圧縮強度と高い相関関係があることが判明しているが、原位置における適用性については十分な検討がなされていない。
本研究においては、多種の岩盤及びダムの堤体コンクリートにおいて本試験を多数行うと同時に、同一箇所で孔内水平載荷試験を実施し、打撃応答量と変形係数ならびに静弾性係数とを比較することによって、孔内打撃応答試験機の原位置における適用性の検討を行った。
その結果、測定範囲内に20cm間隔で設定した4つの打撃応答量の平均値は、岩種・コンクリート等の材質によらず、変形係数・静弾性係数と高い相関性を示し、このことから孔内打撃応答試験機が原位置における適用性を有することが明確になった。また、測定範囲における不連続面の分布密度を考慮にいれた打撃応答量による岩盤の評価式を考案し、変形係数及び静弾性係数の推定値と実測値の関係を調べたところ、さらに推定精度が向上し、より正確な岩盤評価が可能となった。なお、不連続面の分布密度が低い岩盤やコンクリートにおいては、測定範囲における打撃応答量のばらつきが小さいことより、測定個数を減らしても十分な推定精度を有することが明らかになった。さらには、打撃応答量へのボーリング深度の影響を確認するとともに、グラウチングによる岩盤の力学的改良効果の確認等にも本試験機の適用できることが判明し、岩盤工学において有益な簡易測定機であることが実証された。