地下岩盤構造物建設時の地下水挙動予測手法の開発に関する研究
地下岩盤構造物建設時の地下水挙動予測手法の開発に関する研究
批准号:
03F03805
负责人:
大西 有三
金额:
$0.77万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2004
中文摘要
本研究において,岩盤亀裂におけるミクロ構造と亀裂中の水理・物質移行特性の関係を解明するための実験,およびシミュレーション手法の開発を行った.具体的には,本研究は一面せん断試験により,単一亀裂を含んだ供試体のせん断変形中の透水挙動を把握する実験結果についてまとめ,垂直応力一定試験時,せん断応力-変位曲線において,両者が直線関係で近似できる比例限界までの範囲と,それ以降の降伏領域では亀裂内を流れる水の透水量係数と開口幅の関係が異なることを示した.後者は力学的開口幅の三乗に比例して透水量係数は増加するが,前者は当該3乗則が成り立たず,また3乗則が成り立つ後者の場合においても,亀裂の表面粗度というミクロな構造によって,力学的開口幅と透水量係数の関係が異なることを示した.これにより,割れ目系岩盤中の亀裂ネットワークを構成する個々の亀裂に対する水理モデルは,せん断過程の状態と亀裂の表面粗度の両者を考慮することによって表されることを示した.さらに,亀裂内における水理挙動を考慮する解析手法として,亀裂のミクロ構造を考慮することによって,巨視的な透水特性を評価するセルオートマトン原理に基づく格子ガス法を開発した.これまでの格子ガス法では,解析モデルの入口および出口付近での粒子の運動は,亀裂内部の空隙の構造との相互作用,あるいはそこで生じる流れとの相互作用に影響を受けるため,全く何も存在しないモデル外部との相互作用によって決定されていた.そこで本研究では,亀裂外部との相互作用による影響が及ばない範囲でのみ流体特性の評価を行うこととするため,モデルの入り口および出口に助走区間を設けることを考案した.これにより,せん断挙動時に亀裂内のミクロ構造によって,Hagen-Poiseuille flowの成立が影響を受け,その結果力学的開口幅と透水量係数の関係が決定されることを明らかにした.
英文摘要
本研究において,岩盤亀裂におけるミクロ構造と亀裂中の水理・物質移行特性の関係を解明するための実験,およびシミュレーション手法の開発を行った.具体的には,本研究は一面せん断試験により,単一亀裂を含んだ供試体のせん断変形中の透水挙動を把握する実験結果についてまとめ,垂直応力一定試験時,せん断応力-変位曲線において,両者が直線関係で近似できる比例限界までの範囲と,それ以降の降伏領域では亀裂内を流れる水の透水量係数と開口幅の関係が異なることを示した.後者は力学的開口幅の三乗に比例して透水量係数は増加するが,前者は当該3乗則が成り立たず,また3乗則が成り立つ後者の場合においても,亀裂の表面粗度というミクロな構造によって,力学的開口幅と透水量係数の関係が異なることを示した.これにより,割れ目系岩盤中の亀裂ネットワークを構成する個々の亀裂に対する水理モデルは,せん断過程の状態と亀裂の表面粗度の両者を考慮することによって表されることを示した.さらに,亀裂内における水理挙動を考慮する解析手法として,亀裂のミクロ構造を考慮することによって,巨視的な透水特性を評価するセルオートマトン原理に基づく格子ガス法を開発した.これまでの格子ガス法では,解析モデルの入口および出口付近での粒子の運動は,亀裂内部の空隙の構造との相互作用,あるいはそこで生じる流れとの相互作用に影響を受けるため,全く何も存在しないモデル外部との相互作用によって決定されていた.そこで本研究では,亀裂外部との相互作用による影響が及ばない範囲でのみ流体特性の評価を行うこととするため,モデルの入り口および出口に助走区間を設けることを考案した.これにより,せん断挙動時に亀裂内のミクロ構造によって,Hagen-Poiseuille flowの成立が影響を受け,その結果力学的開口幅と透水量係数の関係が決定されることを明らかにした.
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科研奖励(0)
会议论文
透水性舗装のヒートアイランド抑制効果検証用ナノ薄膜蒸発量センサの開発
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批准号:16656142
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.18万
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财政年份:2004
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负责人:大西 有三
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依托单位:
地下岩盤構造物建設時の地下水挙動予測手法の開発に関する研究
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批准号:03F00805
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$0.77万
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财政年份:2003
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负责人:大西 有三
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依托单位:
セルオートマトンを利用した地球温暖化防止のためのCO_2深部岩盤貯留技術の研究
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批准号:14655172
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$2.05万
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财政年份:2002
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:10875095
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项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1998
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:07805046
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项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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资助金额:$1.28万
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财政年份:1995
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:01601516
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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资助金额:$1.92万
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财政年份:1989
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:60025024
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项目类别:Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
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资助金额:$1.41万
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财政年份:1985
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:57025024
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项目类别:Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
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资助金额:$0.96万
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财政年份:1982
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:56025019
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项目类别:Grant-in-Aid for Research in Natural Disasters
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资助金额:$1.09万
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财政年份:1981
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:X00210----575309
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.58万
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财政年份:1980
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:X00210----475371
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.51万
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财政年份:1979
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:X00210----375275
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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财政年份:1978
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负责人:大西 有三
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依托单位:
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批准号:X00210----975234
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项目类别:Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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资助金额:$0.19万
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财政年份:1974
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负责人:大西 有三
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依托单位:
海外基金