| 研究概要 |
地理情報システム(GIS)を用いて,不連続面に作用する垂直応力と透水特性との相関性を評価する手法について以下のような検討を行った。
1)不連続面に作用させる垂直応力を変化させ,同時に透水特性の変化を把握するカップリング実験を行い,不連続面の垂直応力による力学特性と透水特性との相関性を実験的に把握した。その結果,垂直応力の増加に伴い,間隙幅が減少することで透水係数は減少する。両者の関係は,平行平板モデルと仮定した三乗則に従うことがわかった。
2)GISによる不連続面解析を念頭に置き,その入力データとして不可欠な不連続面の幾何学的特性(凹凸)を3次元的に高精度で計測する非接触型凹凸計測装置を開発し,不連続面の凹凸の計測を行った。
3)計測した不連続面の幾何学的情報について,GISを用いて処理を行い,不連続面の幾何学的特性に関して分析を行った。このような不連続面の凹凸のデータをGISにより処理することで,不連続面の傾斜角分布,傾斜方向などの幾何学的特性を容易に処理できる。さらに,垂直応力載荷実験結果から不連続面の間隙幅を設定する方法についても新しい提案を行い,垂直応力の変化に伴う間隙幅の変化を再現することができた。
そして,垂直応力の変化による透水特性への影響として不連続面の開口幅の変化,選択的流路の形成などが考えられるため,これらを表現できる透水モデルとして凹凸を小さなメッシュに分割し,それぞれを平行平板と仮定する透水モデルを提案し,検討したが,実験結果を適切に表現することができず,更なるモデルの改良が必要であることが明らかとなった。
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