き裂の力学的挙動とその寸法効果のメカニズムに関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360402
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 松木 浩二 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (10108475)
• 研究分担者: 坂口 清敏 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (50261590) ; 木崎 彰久 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (60344686)
• 研究協力者: ジュウェリ オサマ 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 博士課程後期3年の課程大学院生
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 廃棄物地下保存・処分 / 地下き裂 / き裂の力学的挙動 / き裂透水性 / 寸法効果

研究概要

本研究では,き裂の力学的挙動とその寸法効果のメカニズムに関する実験的・理論的研究を行い,垂直応力下ならびに垂直応力とせん断応力が同時に作用する条件におけるき裂の力学的挙動(閉鎖挙動およびせん断挙動)の寸法効果が主としてき裂間隙の標準偏差の寸法効果に依存することを明らかにし,さらに,主応力軸と任意の方向に傾斜しているき裂の透水性を評価する方法を提案し,実際にき裂の方向によって透水性がどのように変化するか示した.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of shear displacement on the hydraulic conductivity of a fracture (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuki, Y. Kimura, K. Sakaguchi, A. Kizaki, A. A. Giwelli
  • 雑誌名: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 47巻 ページ: 436-449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study of the effect of fracture size on closure behavior of a tensile fracture under normal stress (2009)
  • 著者名/発表者名: A. A. Giwelli, K. Sakaguchi, K. Matsuki
  • 雑誌名: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 46巻 ページ: 462-470
  • 査読あり
• [雑誌論文] せん断変位に伴うき裂透水性の不均一性に関する実験的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂口清敏, 後藤匡雄, 高西哲郎, 松木浩二, 木崎彰久
  • 雑誌名: Journal of MMIJ 124巻 ページ: 748-755
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asperity height and aperture of an artificial tensile fracture of metric size (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sakaguchi, J. Tomono, K. Okumura, Y. Ogawa, K. Matsuki
  • 雑誌名: Rock Mechanics and Rock Engineering 41巻 ページ: 325-341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scale effect on closure of a tensile fracture under normal stress (2008)
  • 著者名/発表者名: A. A. Giwelli, K. Sakaguchi, K. Matsuki
  • 雑誌名: AIP CP (Water Dynamics) 987巻 ページ: 39-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of closure of a fracture under normal stress based on aperture data (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuki. E. Q. Wang, A. A. Giwelli, K. Sakaguchi
  • 雑誌名: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 45巻 ページ: 194-209
  • 査読あり
• [学会発表] Three-dimensional finite element analysis of stress and deformation in a fracture in the direct shear test (2009)
  • 著者名/発表者名: A. A. Giwelli, K. Sakaguchi, K. Matsuki
  • 学会等名: Proceedings of the International Conference of Rock Joints and Jointed Rock Masses
  • 発表場所: Tuscon, Arizona, USA(CD-Rom)
  • 年月日: 2009-01-08
• [学会発表] Scale effect on closure of a tensile fracture under normal stress (2008)
  • 著者名/発表者名: A. A. Giwelli, K. Sakaguchi, K. Matsuki
  • 学会等名: 5th International Workshop on Water Dynamics
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] An experimental study of size effect on closure of a tensile fracture under normal stress (2007)
  • 著者名/発表者名: A. A. Giwelli, K. Sakaguchi, K. Matsuki
  • 学会等名: Proceedings of the 13th Formation Evaluation Symposium of Japan
  • 発表場所: Makuhari
  • 年月日: 2007-09-27