地震時に生じる断層のせん断層に関する実験的・理論的研究

地震时断层剪切层的实验与理论研究

• 批准号: 08780438
• 负责人: 鬼塚 信弘
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Kisarazu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780438/
• 关键词: 断層; すべり面; 模型実験; 粒状体; 応力; 寸法効果; 地質学

本研究は基盤の断層挙動を再現したアルミニウム棒による模型実験を行い,せん断層の発生形態を観察し,基盤に作用する応力分布を測定するともにそのせん断層の生成に関する理論式を推定することを目的としている。本研究は現有の設備がないため,アルミ棒を用いた基盤上の応力が測定可能な最大層厚500mmまでの実験装置の製作から着手した。本装置は移動基盤と固定基盤のアルミブロックの組み合わせにより,鉛直及び斜め方向に上下動し,正・逆断層変位を模擬することができる。本年度では鉛直方向に基盤を上昇させた実験のみに注目したため,移動・固定基盤の接点角は90°としている。本装置は従来の実験装置よりも5倍のスケールの実験(層厚500mmまで可)が行えることにより,寸法効果についてより吟味することができる。また,ロードセルは移動基盤側に6個,固定基盤側に10個を配置し,各アルミブロックに作用する平均直応力が測定できるようになっている。基盤の鉛直断層変位に伴う層厚50〜400mmのアルミ棒積層体の実験において,局所的,大局所的に発達するせん断層の変形構造,すなわちせん断層の発生形態を明らかにし,せん断層の変形と基盤上に作用する応力とは相関性があることが分かった。さらに,せん断層はV(断層(鉛直)変位量)/H(模型地盤の層厚)=4.5〜6.5(%)で地盤表面に到達し,W(模型地盤表面到達位置)/H(模型地盤の層厚)が固定基盤側(+側)で平均0.40,移動基盤側(一側)で平均-0.23となった。基盤上に作用する応力と位置は,層厚100〜400mmで固定・移動基盤境界付近における固定基盤上の応力は減少し,移動基盤上の応力は増加する。固定・移動基盤境界から離れた点の応力は変化しない。地盤表面に到達した位置とその時の断層変位量,基盤上に作用する応力と位置は,層厚100〜400mmで寸法効果がないということも分かった。残念ながら,せん断層を生成に関する理論式を推定するには至らなかった。

This paper presents a model for the reconstruction of faults in the basement and the determination of force distribution due to the action of faults. This study is aimed at measuring the stress on the substrate using the existing equipment and manufacturing the equipment with the maximum possible thickness of 500 mm. The device moves up and down vertically and obliquely, and simulates the position of normal and reverse faults. This year, the vertical direction of the base plate is rising, and the contact angle of the moving and fixed base plates is 90°. This device is 5 times as thick as the original device (layer thickness 500mm is acceptable). 6 on the movable base and 10 on the fixed base are arranged on the movable base, and the average direct force acting on each base is measured. The vertical fault position of the base plate is associated with the formation thickness of 50 ~ 400mm, and the formation of the fault is characterized by the correlation between the forces acting on the base plate and the deformation of the fault. V(vertical displacement of fault)/H(thickness of model site)=4.5 ~ 6.5(%) The force acting on the base plate decreases when the layer thickness is 100 ~ 400mm and the force acting on the fixed base plate decreases when the layer thickness is 100 ~ 400mm, and the force acting on the movable base plate increases when the layer thickness is 100 ~ 400 mm and the layer thickness is 100 ~ 400 mm. Fixed and mobile base plate boundary change from point to point When the fault position is reached on the surface of the site, the position of the force acting on the base plate is changed, and the thickness of the layer is 100 ~ 400 mm. The theory of fault generation