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比抵抗高密度探査による定量的地山評価に関する研究

高密度电阻率勘探岩石定量评价研究

基本信息

批准号：
07650573
负责人：
松井保
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,新しい地盤調査技術として地下情報可視化に適した比抵抗高密度探査法を主に取上げ,地盤比抵抗と弾性波速度,コアの物性値などを用いて地盤の定量的評価システムを開発した。高精度の岩石比抵抗測定システムを構築し,花崗岩や砂岩,礫岩,頁岩及び凝灰岩となる堆積岩の供試体の間隙を純水及びNaCl濃度が異なる8種類の電解質溶液によって飽和させて比抵抗測定を行い,岩石の比抵抗へ及ぼす間隙水の比抵抗,岩石構成物質の比抵抗及び膠結係数の影響を調べるとともに岩石物性と比抵抗の関係式について検討を行った。その結果,岩石供試体の比抵抗は一般の地層水の比抵抗領域(20〜140Ω・m)では間隙水の比抵抗変化に大きく依存せず,岩石の比抵抗変化はあまり見られなかった。また,新鮮な岩石や風化・変質した岩石でも岩石の比抵抗は間隙水のみ依存せず,岩石構成物質の比抵抗を考慮したBUSSIANの式が適用可能であった。これらの結果より岩石物性と比抵抗の関係式としては,既存のARCHIEの式が適用できず,BUSSIANの式が適用可能であることを明らかにした。この結果に基づいて,岩石の比抵抗と弾性波速度がそれぞれ間隙率と一義的な関係にあることを用いて,岩石の比抵抗を弾性波速度に換算する手法を提案し,花崗岩及び堆積岩地層における比抵抗検層データから換算した弾性波速度を求めて速度検層データと比較することによって提案する手法を検証した。さらに,提案した手法をもとに,実際の鉄道や道路トンネルにおける比抵抗高密度探査結果の定量的評価による地山区分を行い,実績支保パターンと比較した結果,両者がほぼ一致したことからその適用性を確認した。

This study is aimed at developing a new technique for site investigation and visualization of subsurface information, which is based on the principle of high density exploration, and the application of high density exploration to the quantitative evaluation of site characteristics. High precision determination of specific resistance of rocks is conducted in eight types of electrolyte solutions with varying concentrations of pure water and NaCl. The specific resistance of rocks and interstitial water is measured in granite, sandstone, conglomerate, shale and tuff. The relationship between the specific resistance and the cementation coefficient of rock constituent materials is discussed. As a result, the specific resistance of the rock sample is generally dependent on the specific resistance of the formation water in the range (20 ~ 140Ω·m), and the specific resistance of the interstitial water varies greatly. For fresh rocks, weathering and quality, the specific resistance of rocks depends on the water in the gaps, and the specific resistance of rock constituents is considered to be applicable to BUSSIAN. As a result, the relationship between rock physical properties and resistance is different, and the existing ARCHIE formula is applicable, while the BUSSIAN formula is applicable. The results show that the specific resistance of rock is related to the gap ratio and the conversion method of the specific resistance of rock is proposed. The specific resistance of granite and accumulation rock is related to the conversion method of the specific resistance of rock. In addition, the proposed method is more suitable for the application of high-density exploration results than for the application of high-density exploration results.