| 研究課題/領域番号 |
03452241
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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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| キーワード | 水圧破砕 / 岩盤計測 / 岩盤応力 / 応力測定 |
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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-ル底を対象とする水圧破砕の初期応力依存性の解明を目的とする。水圧破砕は有力な深部地圧計測技術として注目されている。しかし水圧破砕から得られる地圧情報は少なく、1つのボアホ-ルの水圧破砕から岩盤初期応力の6成分を完全に決定することは不可能となっている。本研究は、孔底を半球面に加工した場合の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界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。
本年度までの研究実績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た。まず、弾性理論によって球表面の応力係数を解析した。つぎに、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)球面孔底水圧破砕法に関して、ボアホ-ル壁面および孔底の応力係数を有限要素法を用いて解析した。これを用いて、ボアホ-ル壁面および底面上の応力分布の一般傾向を明らかにした。
(3)内圧を作用させたときのボアホ-ル壁面および底面上の応力状態から、引張破壊の開始位置、亀裂進展方向などを系統的に分析した。その結果、亀裂発生位置の初期応力依存性が明らかになった。
(4)研究計画に従って初期応力場発生装置を構築し、1軸地圧下の球面孔底水圧破砕について予備実験を行った。
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