| 研究概要 |
地震波が軟弱地盤に達したとき,あるいは断層活動が被覆層に及んだときに未固結堆積物はどのような破壊構造をつくるのか.(A)高速変形と(B)繰り返し応力による未固結堆積物の変形様式の特徴を実験的に抽出した.
(A)高速変形:歪み速度が10^<-3>から10^0/sにかけて大きくなると,(1)歪みが局所化せず,広域的な変形に変わる.(2)少数の成長したせん断面から多数の微細なせん断面を形成する破壊,すなわち進行性破壊から同時多発的な破壊に変わる.(3)せん断面角(α)が70゜から50゜へと小さくなる.(4)せん断強度が大きくなる.この中で,(3)と(4)は力学的に矛盾した結果である.(5)間隙水圧の発生量は歪み速度によらずほぼ一定であり,高歪み速度下で間隙水圧が急上昇するという予想は破棄された.(6)歪み速度10^<-3>s^<-1>以下ではせん断面角が変わらず,ある歪み速度以上で変形様式が顕著に流動的になる.
(B)繰り返し応力:せん断方位が繰り返し反転する場合の破壊様式を実験的に検討したところ,高間隙比の泥質堆積物はせん断ひずみが数%以下でも破壊し,等間隔に平行配列した独特なせん断割れ目群が形成された.これは従来から付加体泥質岩に知られるベイン構造と幾何学的に同等のものである.この割れ目群の形成を,様々な直接せん断・単純せん断実験から検討した結果,(1)単純せん断条件下で,共役リーデルシア(R')として発生する;(2)せん断方位が反転を繰り返すと,開口・閉塞のたびにしだいに成長する;(3)間隙比が小さい(密度が高い)と,リーデルシアが形成されてしまう;(4)せん断歪みが大きいとリーデルシアが形成されてしまう.1〜5%程度の範囲で成長しやすい;(5)R'シア面の高さ/間隔比はベイン構造とほぼ一致し,せん断帯の幅に規制される.などが明らかとなった.
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