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2016 年度 実績報告書

堆積岩の構造異方性を考慮した不飽和過程の変形と水分分布状態の連成挙動の定式化

研究課題

研究課題/領域番号 24360187
研究機関埼玉大学

研究代表者

長田 昌彦  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00214114)

研究分担者 竹村 貴人  日本大学, 文理学部, 准教授 (30359591)
橘 伸也  神戸大学, 都市安全研究センター, 講師 (90432567)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワード地盤工学 / 大深度地下 / 地層処分 / 不飽和 / 乾燥湿潤変形
研究実績の概要

本年度は最終年度を1年間延長させていただき,これまでの研究成果を国際学会を中心に発表するとともに,長期にわたる乾湿繰り返し試験を継続して実施して2年間に及ぶ珪藻質岩の変形挙動を取得した.3サイクルさせた乾湿繰り返し試験からは,初期乾燥時における変形挙動の影響が著しく大きく,その後の乾湿サイクルでは体積ひずみ-飽和度関係でみたときヒステリシスは示すものの可逆的な変化を示すことが明らかとなった.堆積岩からなる放射性廃棄物の地層処分サイトでは,初期乾燥をできる限り避けることが大事であることが示唆された.
これに加えて,堆積岩のキャピラリーライズに関する補足実験を実施した.ここでは間隙径分布のピーク半径はほぼ一致しているが,間隙率の大きさと間隙径分布パターンの異なる能登珪藻泥岩と白浜砂岩を用いて比較した.珪藻泥岩では1日で平均13cm程度上昇するが,白浜砂岩は1週間で1cm足らずの上昇速度であった.浸潤前線は肉眼で確認したほか,簡易の含水率測定装置と赤外線サーモグラフィを用いて位置を特定した.その結果肉眼で確認できる位置よりも数cm上位に常に水分が供給されながらキャピラリーライズが生じていることが明らかとなった.屈曲度を考慮したルーカス・ウォッシュボーン式を適用し,間隙水の自重も考慮した理論式を適用することで,この現象を表現しうることが分かった.今後,昨年度開発した間隙径分布を直接考慮した等価管路モデルを適用することにより,より詳細な検討を行うことができる見通しを得た.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Evaluating the deformation behavior of Horonobe mudstone using water retention curve2017

    • 著者名/発表者名
      Amunugama, B. C.; Osada, M.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
    • 学会等名
      Proceedings of the 14th Japan Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2017-01-10 – 2017-01-11
  • [学会発表] Effect of drying process on deformation behavior in mudstone2016

    • 著者名/発表者名
      Amunugama, B. C.; Osada, M.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
    • 学会等名
      2016 JSCE summar symposium
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] Drying- and wetting- induced behavior of Shirahama sandstone under the evaporative condition of tunnel surface2016

    • 著者名/発表者名
      Osada, M. & Ohtake, S.
    • 学会等名
      2016 ISRM International Symposium EUROCK 2016
    • 発表場所
      Perissia Hotel & Convention Center, Cappadocia, Turkey
    • 年月日
      2016-08-29 – 2016-08-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of drying process on water retention curve in mudstone2016

    • 著者名/発表者名
      Osada, M.; Amunugama, B. C.; Illankoon, T. N. & Maekawa, K.
    • 学会等名
      2016 Korea-Japan Joint Symposium on Rock Engineering
    • 発表場所
      KIGAM, Daejeon, KOREA
    • 年月日
      2016-05-19 – 2016-05-20
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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