| 研究概要 |
亀裂性岩盤の透気性の原位置試験法のひとつとして真空透気試験がある。この測定データに透気性の不均質がどのように反映されるかを,亀裂密度の高い岩盤を多孔質地盤としてモデル化し,数値解析で検討した。その結果,透気性の大きさは測定孔での初期段階の気圧上昇速度から判断でき,測定位置周辺の不均質は測定孔への定常時の空気流入量から推定できることが明らかになった。一方,亀裂密度が小さい場合について,亀裂開口幅のばらつきが測定結果に及ぼす影響を数値シミュレーションによって調べた。その結果,気圧回復の早さは複数の亀裂が直列的につながって構成される経路の透気性を反映し,また開口幅のばらつきが統計的には等しくても,個々のシミュレーションでは気圧回復にばらつきの生じることが明らかになった。以上により,亀裂密度および開口幅が岩盤の透気性を考えるうえで重要な因子であることが明らかになった。
高圧空気が岩盤亀裂に侵入し,裂か水が排除される過程を,分岐・合流する亀裂モデルについて解析した。その結果,高圧空気は相対的に大きな亀裂に侵入し,それから分岐する小さな亀裂にわずかしか侵入しないことがわかった。また小さな亀裂に封入された裂か水は,大きな亀裂が空気の流路になってしまうと,ほとんど流動しないことがわかった。これは岩盤の飽和と不飽和を考えるうえで重要な知見であると考える。
岩盤亀裂に侵入した空気流では,亀裂壁面での摩擦による発熱と流れ方向の圧力低下による空気の体積膨張の熱損失がつり合い,したがって空気はほば等温変化となることを理論的に考察した。これについて,高圧コンプレッサーを用いてマサ土中の空気浸透流について実験的に検証した。そして,妥当性を確かめた。次年度は,亀裂系について同様の実験的検証を行いたいと考えている。
その他,間隙水が軟岩のひずみに及ぼす影響について研究した。
|
