岩盤不連続面のフラクタル特徴とせん断挙動および透水特性との関係

不連続面の力学的特性とその中を流動する地下水の圧力や流動特性は,地下空間の設計,施工および周辺環境への影響を配慮した維持管理にあたって決定的な影響を及ぼすことが多い。そのため,不連続面の賦存状況、力学的挙動や透水のメカニズム,これらの相互の関連を見出すことは極めて重要である。しかも,現場によって不連続面の状況は様々であるので,これらを実際に試験して評価するための技術が開発されねばならない。本研究は,人工的不連続面および現場で採取した実際の不連続面を用いて、不連続面がかみ合った状態から大きなせん断変形(残留域)の領域までぜん断-透水特性同時計測試験を実施すること,それに基づいて,表面フラクタル特徴とせん断強度および透水特性との3者の間の相関関係を見出すことを目的としている。平成10年度では,前年度の実験結果をもとに,さらに花崗岩と砂岩の2つの種類の岩石供試体を用いて、不連続面をせん断試験装置(現有)上で人工的に作成して、種々の垂直応力下でのせん断-透水特性の同時計測試験を行った。この場合、表面形状はせん断方向のみならず、これと直交する方向にも不規則的分布となるため、この2次元効果を反映できるように、前年度に提案したフラクタルモデルの修正と理論的拡張を行った。また,提案したフラクタルモデルの妥当性を検証するために、壁面強度の異なる数種類の自然不連続面をボーリングコアのほぼ中央に含まれるように現場からサンプルを採取して、せん断用型粋に埋め込んだ後にせん断試験を実施し、比較的検討も行った。

不連続面の力学的特性とその中を流動する地下水の圧力や流動特性は,地下空間の設計,施工および周辺環境への影響を配慮した維持管理にあたって決定的な影響を及ぼすことが多い。そのため,不連続面の賦存状況、力学的挙動や透水のメカニズム,これらの相互の関連を見出すことは極めて重要である。しかも,現場によって不連続面の状況は様々であるので,これらを実際に試験して評価するための技術が開発されねばならない。本研究は,人工的不連続面および現場で採取した実際の不連続面を用いて、不連続面がかみ合った状態から大きなせん断変形(残留域)の領域までぜん断-透水特性同時計測試験を実施すること,それに基づいて,表面フラクタル特徴とせん断強度および透水特性との3者の間の相関関係を見出すことを目的としている。平成10年度では,前年度の実験結果をもとに,さらに花崗岩と砂岩の2つの種類の岩石供試体を用いて、不連続面をせん断試験装置(現有)上で人工的に作成して、種々の垂直応力下でのせん断-透水特性の同時計測試験を行った。この場合、表面形状はせん断方向のみならず、これと直交する方向にも不規則的分布となるため、この2次元効果を反映できるように、前年度に提案したフラクタルモデルの修正と理論的拡張を行った。また,提案したフラクタルモデルの妥当性を検証するために、壁面強度の異なる数種類の自然不連続面をボーリングコアのほぼ中央に含まれるように現場からサンプルを採取して、せん断用型粋に埋め込んだ後にせん断試験を実施し、比較的検討も行った。