既往岩石試験の活用および新規評価手法による岩盤評価の高度化に関する研究

现有岩石试验与新评价方法岩体评价进展研究

• 批准号: 09J09848
• 负责人: 荒木 裕行
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09848/
• 关键词: 花崗岩; 造岩鉱物; 微小圧子押込み試験; 岩盤の工学的評価; 岩盤掘削

微視的なレベルで風化変質作用を受けているような岩石・岩盤においては,円滑な加工や掘削を行う上でその風化変質の程度や強度的脆弱化の程度に関する適切な評価が求められる.化学分析によって風化変質の兆候を捉える試みは従来から行われているが,強度的な脆弱化の程度が定量的に評価されることはほとんど無い.本研究では,岩石の力学試験として用いられることの無かった微小圧子押込み試験を使用し,微小レベルでの力学特性の評価を実施した.これまでに,鉱物・岩石試料に対する同試験の適用性,代表的な鉱物の力学特性,風化変質作用の有無による鉱物の力学特性の違いが明らかになった.以上の知見と実施工記録を踏まえて岩盤掘削時の岩盤・岩石の破砕状況を推定し,微小レベルにおける鉱物の力学特性と掘削特性の関係を総合的に検討した.その結果,風化変質作用によって特定の鉱物の強度特性が選択的に脆弱化し,局所的な強度特性の分布が不均質な岩石の場合,掘削時に円滑に岩石が破砕しないことがあり,岩石レベルで評価された強度特性だけでは掘削の難易を適切に判断できない可能性があることが明らかとなった。岩盤評価段階において,本研究で提案した微小圧子押込み試験を岩石試料に対して実施すると,微小レベルの強度特性分布を定量的,客観的,直接的に評価することができ,掘削障害を引き起こす可能性の有無を事前に評価可能と考えられる.また,混在岩・砂泥互層に関連し,人工の模擬供試体を対象として一軸圧縮試験,割裂引張・一軸引張試験等の室内試験を実施した.同一材料を用いて作製された壁状試験体の振動台試験結果に対して,室内試験結果に基づいて数値モデルを作製し,有限要素解析を実施した.解析の結果,壁状試験体の層境の引張強度は室内試験で得られた引張強度の20%程度と算定され,弱部である層境の存在を考慮しなければ全体的な強度を過大評価する可能性が高いことが示された.

Weishi app is suitable for evaluation of weathering quality and vulnerability of rock and rock plate. Chemical analysis: Weathering, weathering, weathering, weathering. In this study, the mechanical properties of rocks are evaluated using micro-pressure tests. The suitability of the test specimen, the mechanical properties of the specimen, the presence or absence of weathering, and the mechanical properties of the specimen are discussed. The above knowledge and construction records are used to estimate the fracture condition of rock plate and rock during rock plate excavation, and the relationship between mechanical properties and excavation characteristics of rock plate and rock plate is comprehensively discussed. As a result, the strength characteristics of specific rocks are selected for vulnerability due to weathering, and the distribution of strength characteristics of local rocks is uneven. In the case of excavation, the rock is broken due to sliding, and the strength characteristics of rocks are evaluated. The difficulty of excavation is judged appropriately. This study proposes a quantitative, objective, and direct evaluation of the micro-pressure distribution characteristics of rock samples, and a preliminary evaluation of the possibility and existence of excavation hazards. In addition, laboratory tests such as one-axis compression test, split tension test and one-axis tension test were carried out for artificial simulated test samples. The same material was used to prepare the shaking table test results of the wall-shaped test body. The laboratory test results were based on the numerical simulation results. The finite element analysis was performed. As a result of analysis, the tensile strength of the layer of the wall-like specimen is calculated to be 20% of the tensile strength obtained from the indoor test, and the existence of the layer in the weak part is considered.

项目成果

Mechanical properties and seismic behavior of soil walls using rammed earth technique

夯土技术土墙的力学特性和抗震性能

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Ikebe;R.Shimano;M.Ikeda;T.Fukumura;M.Kawasaki;荒木裕行;Y.Ikebe;荒木裕行;池辺洋平;Yohei Ikebe;荒木裕行;荒木裕行
• 通讯作者: 荒木裕行

Strength properties of soil wall materials for seismic performance evaluation

抗震性能评价土墙材料的强度特性

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Ikebe;R.Shimano;M.Ikeda;T.Fukumura;M.Kawasaki;荒木裕行
• 通讯作者: 荒木裕行

版築壁の地震時挙動に関する有限要素解析

夯土墙抗震性能有限元分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Ikebe;R.Shimano;M.Ikeda;T.Fukumura;M.Kawasaki;荒木裕行;Y.Ikebe;荒木裕行;池辺洋平;Yohei Ikebe;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行
• 通讯作者: 荒木裕行

伝統的な版築壁材料の一軸圧縮試験

传统夯土墙材料的单轴压缩试验

• 发表时间: 2010
• 期刊: 生産研究
• 作者: 水谷圭一;宮本健宏;菅野崇理;阪口啓;荒木純道;荒木裕行
• 通讯作者: 荒木裕行

マイクロインデンテーション試験による造岩鉱物の力学特性評価

显微压痕试验评价造岩矿物的力学性能

• 发表时间: 2009
• 作者: Y.Ikebe;R.Shimano;M.Ikeda;T.Fukumura;M.Kawasaki;荒木裕行;Y.Ikebe;荒木裕行;池辺洋平;Yohei Ikebe;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行;荒木裕行
• 通讯作者: 荒木裕行