キ-ブロック理論の現実大型岩盤斜面への応用

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大型岩盤斜面の力学的性質とその挙動,特に斜面の安定性に係わる事柄を検討するに当っては,その事項が系における微小変形問題か大変形問題であるかをまず考慮する必要がある。前者については物理量の連続性を仮定して広域的な岩盤構造モデルを対象としてFEMやBEMに代表される連続体力学的アプロ-チが有効である。これは将来の安定した斜面形態の模索に役立つ。しかし,そのようにして出現した斜面の表面には潜在的に大小多数の節理や断層等の不連続面が存在し,その幾何学的な分布によっては抜け出し可能の岩塊(キ-ブロック)も存在する。このような大は高さが数十メ-トルにも及ぶキ-ブロックが抜け出せば斜面の大崩落に繋がることは明らかである。この研究はSHIらが提晶したブロック理論(1982)を現実の大型岩盤斜面に適用して,大崩壊に繋がるおそれのある不連面で囲まれた抜け出し可能のくさび状岩塊を位相幾何学の立場から探索し,極限平衡解析を行い岩塊の安定性を推定しようとしたもである。2年前に奥多摩工業(株)天租山探掘所の大型岩盤斜面を対象として自主的に行った研究経験を基にして,キ-ブロック抽出の手順を確立すべく,本補助金で武甲鉱業(株)武甲鉱山と鋼管鉱業(株)芳井鉱山で実地に斜面に存在する節理の長さ,走向,傾斜の測定を行った。そして節理面の空間座標に変換してその方向を確定し,精密な斜面の平面図と対比して閉領域を抽出するという手順を一応確立した。そのキ-ブロックが実際に抜け出すかどうかは,不連続面の摩擦など未知のパラメ-タが多く今回はそこまでは手が及ばなかった。武甲鉱山の斜面にはキ-ブロックは存在せず,芳井鉱山では測定計画区域の2/3は危険なため計測できなかったが測定した1/3のデ-タを分析して確率論的な立場から節理を発生させ,キ-ブロックの存在性を確めた。