| 研究課題/領域番号 |
04555150
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
水田 義明 山口大学, 工学部, 教授 (20107733)
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| 研究分担者 |
菊地 慎二 日本国土開発(株), エンジニアリング本部技術部, 副部長
石田 毅 山口大学, 工学部, 講師 (10232307)
佐野 修 山口大学, 工学部, 助教授 (20127765)
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| キーワード | 最大主応力検知 / 水圧破砕応力測定 / ボアホールスロッティング / アブレシブウォータージェット / 大型模型実験 / 原位値実験 / 数値シミュレーション / 亀裂伸展パターン |
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| 研究概要 |
水圧破砕による応力測定においては、最大主応力は変形等方性を仮定した弾性論により間接的に算定するので、その信頼性が低いという弱点がある。また、ボアホール軸に垂直な応力成分についても、ボーリング孔が鉛直である場合にはそれが被り圧に等しいと仮定することが一般的である。また、ボーリング孔が鉛直でない場合の3次元応力測定においてもそれは3次元弾性論から導かれる。そこで、最大主応力およびボアホール軸に垂直な応力成分を直接測定することにより、水圧破砕による応力測定の信頼性を高める方法、すなわちそれらの応力に垂直な方向にアブレシブウォータージェットによりスロットを設け、スロットを含む区間で水圧破砕を行ってスロット延長上に人工き裂を作り、そのき裂内のシャットインプレッシャーがそのき裂に垂直な方向の岩盤応力成分であるとする方法を考察し、そのシステムを設計・製作した。また、このシステムを用いて大型模型実験および原位値実験を行ってシステムの適用性について検討した。さらに、模型実験では試験片の端面の影響で真の現象が現れない可能性があるので、境界要素法により、き裂伸展のシミュレーションを行った。上記の模型実験、原位置実験および数値実験とからつぎのことが明らかとなった。1)アブレシブウォータージェット式ボアホールスロッターによれば、岩種によって異なるが、例えば花崗岩に対してもボアホール直径程度の深さのスロットを切削することができ、そのようなスロットは、水圧破砕により発生するき裂をスロット延長上に誘導する効果が大である。2)シャットインプレッシャーは若干大きな値となる。3)き裂伸展に伴う水圧低下が小さいほど長い値線き裂ができる。
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