岩の不連続面のShear-Flow Coupling試験装置の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555151
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 江崎 哲郎 九州大学, 工学部, 教授 (40038609)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 相川 明 九州大学, 工学部, 助手 (40192827) ; 高橋 学 工業技術院, 地質調査所, 主任研究官 ; 木村 強 国立環境研究所, 水土壌圏環境部, 主任研究員 (30161566)
• Keywords: 岩盤不連続面 / せん断強度 / 透水試験 / せん断一透水同時計測 / 高レベル放射性廃棄物 / 花崗岩

Research Abstract

せん断および透水の各試験について、各研究者が有する開発経験、設計データ、実験データを持ち寄り、それらをもとに開発の基本構想をまとめた。次に、各研究者の分担、構成を確認しながら問題点をまとめ、解決策を検討してせん断一透水試験装置用せん断箱圧力容器本体の設計製作を行ない完成させた。この際に、試験体を容器の中に正確に固定するための方法について種々検討を行なって、特別の熟練を不要とする設置方法を開発した。そして人工的に作製した試料および現場より採取した不連続面試料を用いて実験を行ない、せん断一透水同時特性を調べるとともに性能を確認した。
試験機設計製作、試験手順についての検討の主な内容は以下の通りである。(1)現場で採取された任意形状の試験体に対応するため、容器は従来より一廻り大きくし、せん断面は148mm×130mmであり、SBモルタルを用いて、不連続面がせん断面と一致するように埋込み手順を開発した。(2)現場採取試験体は過去にせん断度位を履歴している場合が多い。この場合、初期の変位以前の位置を求め、その初期の位置から、せん断推定方向に沿ってせん断する方法を確立した。(3)開発した装置はせん断試験と同時に透水試験を行うが、その中途でせん断面の凸凹の計測を行うこと、AEの計測を行なうことなどを開発した。
この試験機を用いて現場より採取された不連続面のこれらの特性を調べたが興味深い結果を得た。また、フローポンプ法の過去の文献を収集整理して基本要素の諸値を決定した。更に、トランジェントパルス法および間隙水圧の計測方法の、この同時実験への適用を基本的に検討した。

Research Products

• [Publications] Tetsuro ESAKI,K.IKUSADA A.AIKAWA,T.KIMURA: "Surface Roughness and hydraulec Properties of Sheared Rock." Proc.Int.Sym.on Fractuved and jointed Rock Masses. 169-178 (1992)
• [Publications] 木村 強,江崎 哲郎: "岩盤不連続面の凹凸および開口幅の特徴と水理学的性質" 応用地質. 33. 61-70 (1992)
• [Publications] 木村 強,江崎 哲郎: "岩盤不連続面の表面租さ(JRC)とせん断特性" 応用地質. 33. 255-262 (1992)
• [Publications] 木村 強,江崎 哲郎,生貞 幸治: "垂直応力に依存した岩盤不連続面のせん断挙動と表面形状の変化" 第25回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集. 56-60 (1993)