| 研究概要 |
トンネルや坑道の周辺岩盤は,時として破壊することが有る.このような場合には,緩んだ領域/影響を受けた領域(緩み領域)は時間が経過するとともに次第に広がっていき,安定性は下がっていくというのが,これまでのおおかたの考え方といえよう.
最近の研究成果によると,適当な条件下においては,緩み領域の強度が回復する可能性のあることが指摘された.例えば,十分な強度と剛性を持つ支保を施されたトンネルにおいては,この支保と周辺岩盤との間の緩んだ岩石は次第に圧密されて強度が増加していく可能性がある.
緩み領域やいったん破壊した岩石の強度回復に関する従来の研究は少ない.そこで,本研究では,土丹(シルト岩・泥岩),田下凝灰岩,来待砂岩そして三城目安山岩を使用した実験を下記の手順でおこなった.
1)円柱形に整形した試験片を,小さなパイプに挿入した後,サーボ試験機によって砕く.
2)砕いた後も,あらかじめ定めた値まで力を加え続け,破片の圧密をする.
3)パイプ内で圧密された試験片を取り出し,一軸圧縮試験/圧裂引張試験を実施する.
以上の実験をおこなった結果,次のようなことがわかった.
1)いったん破壊した岩石試験片の強度回復は,一軸圧縮試験でもまた圧裂引張試験においても認められた.
2)強度回復の程度は岩石ごとに異なった.今回調査した4岩石の中では,土丹の強度回復がもっとも顕著であった.一方、三城目安山岩の強度回復は小さかった.
3)気乾状態での強度回復の方が,湿潤状態でのそれと比べて大きかった.
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