抽熱岩体の初期応力分布とその自己相似性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 05232206
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 菅原 勝彦 熊本大学, 工学部, 教授 (60109668)
• 研究分担者: 中山 智晴 熊本大学, 工学部, 助手 (70207950) ; 尾原 祐三 熊本大学, 工学部, 助教授 (50135315)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 1993年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
• キーワード: 抽熱岩体 / 初期応力 / 自己相似性 / フクラルタル / 応力測定 / 変位くい違い法 / 断層 / 亀裂

研究概要

本研究は、抽熱岩体に関する初期応力フラクタルモデルの構築に向けて、原位置応力測定に基づき、断層や亀裂周辺の応力場の実態を解明しようとするものである。抽熱岩体として有望な花崗岩体に研究の対象を絞り、釜石鉱山の蟹岳花崗岩体中で実施した初期応力測定データと関連地質データに基づいて、断層によって発生する攪乱応力場の特徴抽出とそのシミュレーション方法について検討した。
研究成果を示すと、つぎのようである。
1.円錐孔底ひずみ法を断層周辺の多点応力測定に適用し、本測定法が硬岩における絶対値計測法として有望であり、従来の応力測定に較べて測定点数を飛躍的に増やせることを明らかにした。
2.測定点数が増加したとは言っても、その数は有限であるから、初期応力場の全体を把握するためには数値シミュレーシヨンが不可欠であることを明らかにし、そのためシミュレーション法として、変位くい違い法の適応性を検討した。
3.変位くい違い法による解析値と測定値との比較から、本適用事例に関しては、断層が初期応力分布を支配する主要な地質的要因であり、亀裂は副次的な攪乱の原因であることを具体的に示した。
4.断層と初期応力分布の関係を分析し、断層が大規模になれば、その力学モデルとしては、frictionless no-tension modelを提案した。