岩盤不連続面のせん断-透水同時特性の高精度評価技術の開発と実用化

不连续岩石表面剪切渗透特性高精度同步评价技术开发及实际应用

• 批准号: 14702041
• 负责人: 三谷 泰浩
• 金额: $ 10.23万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702041/
• 关键词: 岩盤不連続面; 透水特性; 力学特性(せん断特性); 力学-透水同時特性; 室内実験; 地理情報システム; シミュレーション

本研究では,深部地下に対応した高水圧かつ低動水勾配下での不連続面の透水性を実験的に把握できるような実験装置の改良と評価技術の開発を行い,最終的には実岩盤への適用を考慮した実用化のためのシミュレーション手法を提案することを目的として研究を行った。得られた成果は以下の通りである。1)高機能かつ高精度なせん断-透水同時実験装置の開発と実験手法の確立深部岩盤中の水の流れを再現するような高水圧かつ低動水勾配下での同時実験が可能なせん断-透水同時実験装置の設計・開発を行い,せん断中に10^<-3>〜10^2cm/secまでの幅で大きく変動する透水係数を定量的にかつ精度よく捉えることができた。また,開発した実験装置を用いて基礎的な不連続面のせん断-透水同時実験を行い,不連続面のせん断-透水同時特性について評価するとともに,その試験方法を確立した。2)せん断-透水同時実験と不連続面の間隙幅の評価技術の開発不連続面の透水性は間隙幅に支配されるが,その評価技術は,不連続面内の間隙幅分布を無視した単なる2次元断面のモデルしか存在しない。そのため,不連続面表面をレーザー変位計で高精度に計測し,このデータと実験結果から,不連続面の初期間隙幅を特定する方法を開発し,不連続面の間隙幅の空間分布特性を把握する方法を開発し,不連続面のせん断-透水挙動モデル化のための基礎データとした。3)せん断-透水同時特性評価技術確立のためのシミュレーション手法の開発地理情報システム(GIS)を用いて,不連続面の間隙幅の空間分布データをもとに,実験結果のGISによるシミュレーションを行い,せん断-透水同時特性の評価モデルの構築を行った。その結果,不連続面に作用する垂直応力,せん断応力などの応力変化に応じた透水特性の変化,せん断応力の変化を定量的に求めることができるシミュレーションモデルを開発することができた。

In this study, under the condition of deep underground water supply, high water pressure, high water pressure and low dynamic water, the equipment for improving the water permeability of the surface is used to improve the operation of the technology. In this study, the most advanced technology has been used in the industry, and the most effective methods have been proposed for the purpose of research. It is necessary to obtain the following general results. The main results are as follows: 1) the high-precision break-off-permeable simultaneous cooling device is capable of turning on the high-precision break-off-permeable simultaneous cooling device to ensure the flow of water in the deep rock shaft and then to make sure that it is possible to turn-off-permeable simultaneous cooling device design and operation under the matching of high-precision shut-off, high-temperature, low-power and low-running water, the design and operation of the equipment is designed to turn on, turn-off and turn-off 10 ^ & lt;-3&gt. ~ 10

项目成果

Yasuhiro Mitani, Tetsuro Esaki, Guoyun Zhou, Yuichi Nakashima: "Experiments and Simulation of Shear-Flow Coupling Properties of a Rock Joint"Proceedings of Soil and Rock America 2003. 1459-1464 (2003)

Yasuhiro Mitani，Tetsuro Esaki，Guoyun Zhou，Yuichi Nakashima：“岩石节理剪切流耦合特性的实验和模拟”美国土壤与岩石学报2003年。1459-1464（2003）

An investigation of joint aperture distribution using precise surface asperities measurement and GIS data processing

使用精确表面粗糙度测量和 GIS 数据处理研究接头孔径分布

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the ISRM International Symposium 3rd ARMS
• 作者: M.Sharifzadeh;Y.Mitani;T.Esaki;E.Urakawa
• 通讯作者: E.Urakawa

田中亮介, 江崎哲郎, 三谷泰浩, 竹原大倫: "岩盤不連続面のせん断-透水同時実験の高精度評価手法に関する研究"平成15年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. (発表予定). (2003)

Ryosuke Tanaka、Tetsuro Ezaki、Yasuhiro Mitani、Dairin Takehara：“岩石不连续性同时剪切渗透率实验的高精度评估方法的研究”2003 年日本土木工程师学会西部分会研究报告摘要（待提交）（2003 年）。

せん断変形過程における岩盤不連続面の間隙幅分布の評価に関する研究

剪切变形过程中岩石结构面孔隙宽度分布评价研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第34回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集
• 作者: 三谷泰浩;江崎哲郎;浦川文寛;Mostafa SHARIFZADEH
• 通讯作者: Mostafa SHARIFZADEH

Development of Evaluation Method of Rock Joint Aperture Distribution

岩石节理孔径分布评价方法的研制

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of the ISRM Regional Symposium, EUROCK 2004 & 53th Geomechanics Colloquium
• 作者: M.Sharifzadeh;Y.Mitani;T.Esaki;F.Urakawa
• 通讯作者: F.Urakawa