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フラクタルモデルによる岩盤不連続面せん断力学特性の寸法依存性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13450417
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 資源開発工学
研究機関京都大学

研究代表者

村田 澄彦  京都大学, 工学研究科, 助手 (30273478)

研究分担者 齋藤 敏明  京都大学, 工学研究科, 教授 (90056151)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード岩盤不連続面 / せん断力学特性 / 寸法効果 / かみ合わせ / せん断試験 / フラクタル / 高精度シリンジポンプ / JRC
研究概要

これまで,岩盤不連続面(以下,単に不連続面という)のせん断力学特性の寸法依存性について,不連続面のフラクタルモデルに基づき新たな不連続面表面粗さの基準となるJRC線図を作成し,JRC線図による不連続面の表面粗さとその寸法依存性の評価法を提案してきた。
本研究ではこのJRC線図による不連続面のせん断力学特性の寸法依存性評価法の妥当性を確かめるため,高精度シリンジポンプと油圧ピストンセル,剛性枠およびせん断箱からなる簡易せん断試験装置を新たに設計・製作し,それを用いてせん断試験を実施した。せん断試験に用いた供試体は,フラクタルモデルを用いて不連続面形状の数値データを生成し,NCモデリングマシンを用いてその不連続面を削り出し,それを母型にしてモルタルを用いて人工的に作製したものである。このようにすることで,不連続面のかみ合わせ,表面粗さ,材料強度を任意に変えた供試体の作成に成功した。かみ合わせ寸法を2mm,4mm,6mmに制御し,かみ合っている凹凸の数を同程度とするため,それぞれの不連続面寸法を30mm×30mm,60mm×60mm,90mm×90mmとした供試体に対してせん断試験を行った結果,かみ合わせ寸法の増加にしたがってピークせん断強度が低下する傾向が確認された。また,各供試体に対してBartonらの実験式を用いてJRCを評価し,それとJRC線図から評価されるJRC及びBartonらによるJRCの寸法効果の評価式によるJRCとの比較を行った。その結果,JRC線図から評価されるJRCの値は,Bartonらの評価式による値より実験値から求まるJRCに近い値を示すことがわかった。さらに,砂岩や花尚岩の不連続面に対するせん断試験結果を用いて同様の評価を行ったところ,かみ合わせ寸法を正しく評価しJRC線図に適用すれば不連続面のJRCを正しく評価できることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 村田澄彦, 遠藤希典, 濱口一博, 齋藤敏明: "不連続面のかみ合わせを制御した岩石供試体のせん断試験"資源素材学会平成14年度春季大会講演集. 資源編. NO.1217 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Murata, T.Saito: "A new evaluation method of JRC and its size effect"Proc. of the 10th Congress of the ISRM. Vol.2. 855-858 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村田澄彦, 齋藤敏明: "簡易せん断試験装置による寸法が異なる岩石不連続面モデルのせん断試験"資源・素材学会平成16年度春季大会講演集. 資源編. H-6 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murata, S., Endo, M., Hamaguchi, K.Saito, T: "Shear Test for the Rock Fracture Specimen Whose Interlocking Asperity Size is Conrolled"Proc. of MMIJ 2002. Nol.1217. pp112-pp113 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Murata, T.Saito: "A New Evaluation Method of JRC and Its Size Effect"Proc. of the 10th Congress of the ISRM. Vol.2. pp855-pp868 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murata, S.Saito, T.: "Shear Test for the Rock Fractures of Different Size Using a Simple Shear Testing Equipment"Proc. of MMIJ 2004. H-6. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 相田澄彦, 齋藤敏明: "簡易せん断試験装置による寸法が異なる岩石不連続面モデルのせん断試験"資源・素材学会平成16年度春季大会講演集. 資源編. H-6 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Murata, T.Saito: "A new evaluation method of JRC and its size effect"Proc.of the 10th Congress of the ISRM. Vol.2. 855-858 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村田澄彦, 遠藤希典, 濱口一博, 齋藤敏明: "不連続面のかみ合わせを制御した岩石供試体のせん断試験"資源素材学会平成14年度春季大会講演集. 資源編. No.1217 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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