岩石の凍上メカニズムの解明及び岩石の凍上判定試験方法の確立

阐明岩石冻胀机理及建立岩石冻胀试验方法

• 批准号: 15760357
• 负责人: 中村 大
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760357/
• 关键词: 岩石; 凍上; AE; 凍上力; 凍上性岩石; 非凍上性岩石; 物性; 岩盤崩落事故; 大谷石; 札幌軟石; 来待砂岩; 丸瀬布凝灰岩

以下の3つの研究を平行して行い、岩石の凍上メカニズムの解明に取り組んだ。1.実験装置を用いた凍上実験本研究で使用した凍上実験装置について記す。供試体の上下端面の温度を、実験装置の上盤と下盤で制御する。上盤をマイナス、下盤をプラスの温度で制御することによって、供試体には温度勾配と0℃の凍結線が生じる。それらに加えて、下盤からは水分の供給も行う。このようにして寒冷地を想定した環境を実験装置によって作り出し、岩石に低温と水の影響を与え、凍上させる。上記の実験装置を用いて岩石を凍結させ、以下の点について測定を行った。(1)凍上性岩石と非凍上性岩石の判定。大谷石、来待砂岩、丸瀬布凝灰岩、登別軟石を凍上性岩石、札幌軟石を非凍上性岩石と判定することができた。(2)凍上量の測定。(3)大谷石の凍上力の測定大谷石の凍上力を計測した。上盤と下盤の温度差が大きくなるに従って、発生する凍上力も大きくなることが確認された。2.凍上性をもつ岩石と凍上性を持たない岩石の物性値の比較凍上性岩石と非凍上性岩石の物性値について比較を行い、どのような物性が凍上に影響を及ぼすのかを判断した。3.AE計測システムを使用した凍上メカニズムの解明岩石の凍上時に発生するAEを計測した。岩石が破壊される際に発生するAEを計測することによって、岩石の破壊メカニズムを解明しようという試みは多くの研究者によって行われているが、岩石の凍上時に発生するAEの計測は全く行われていない。凍上時に発生するAEを計測することができれば、凍上の初期段階における破壊を詳細に知ることができる。よって、岩石の凍上時に発生するAEを測定することは、凍上メカニズムを解明するうえで、有益であると考えられる。岩石の凍上時に発生するAEを計測することに取り組んだ。凍上性岩石の大谷石では、アイスレンズが形成される直前にAEの発生数が最大となり、アイスレンズが成長している段階ではAEが発生していないことが明らかになった。加えて、大谷石に亀裂が発生する際のAEの波形を、オシロスコープを使用して観察・記録した。非凍上性岩石の札幌軟石では、岩石に破壊が生じないにも関わらず、AEが計測された。

The following の3つの research を parallel し て row い, rock froze upper メカニズムの解明 にtake りgroup んだ. 1. What is the use of the refrigeration device? There is a note on the use of the refrigeration device in this study. The temperature of the upper and lower end surfaces of the test object is controlled, and the upper plate and lower plate of the test device are controlled. The temperature of the upper plate and the lower plate of the をマイナス and the lower plate are controlled by the することによって, and the temperature of the test object is adjusted to the freezing line of 0℃.それらに加えて, からは水のsupply も行う on the foot plate.このようにしてCold ground をsituation したenvironment を実験 device によって り出し, rock にlow temperature and water のeffect を and え, frozen upper させる. The above-mentioned equipment is used to freeze the rock and the following points are used to measure the movement. (1) Judgment of frozen and non-superfrost rocks. Otani stone, Raitai sandstone, Marusefu tuff, Noboribetsu soft stone, non-freezing rock, Sapporo soft stone, non-freezing rock, and judgement. (2) Determination of freezing volume. (3) Measurement of the freezing strength of Otani stone. Measurement of freezing strength of Otani stone. The temperature difference between the upper plate and the lower plate is が大きくなるに従って, and the temperature difference between the upper plate and the lower plate is された. 2. Comparison of the physical properties of frozen rocks and non-frozen rocks The physical properties of stone are compared, the physical properties of stone are affected by freezing, and the physical properties of stone are judged. 3. AE Measurement Use したfrozen on the メカニズムのclear rock's froze on time に発生するAEをmeasurement した. The rock is broken, the rock is broken, and the rock is broken, and the rock is broken. Try the みは多くの researcher によって行 われているが, the rock's frozen time に発生 するAEのmeasurement は全く行 われていない. The initial stage of freezing, the early stage of freezing, and the details of the early stages of freezing.よって, rock's frozen time に発生するAEをdetermination することは, frozen upper メカニズムを开明するうえで, beneficial であると考えられる. When the rock is frozen, it will be measured and measured when it is frozen. Otani stone では, アイスレンズがformation of frozen rocks される正前にAEの発生numberが大となり. Add えて, Ōtani stone crack が発生 するinterior AEのwaveform を, オシロスコープを use して観Observation・recording した. Non-superfreeze rock の Sapporo soft rock では, rock breaker が生 じないにも关わらず, AEがmeasurement された.