MIU-2孔における水圧破砕法による初期応力測定

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加藤 春實*

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土岐花崗岩体の深度1000mまでの初期応力状態、岩盤物性およびそれらの相関関係を把握するために、正馬様用地内のMIU-2孔の深度138.2mから878.1mにおいて20回の水圧破砕試験を実施するとともに、水圧破砕試験を実施した深度の近傍から天然き裂を含まないコアを選定し、物理試験および力学試験を実施した。これらの試験から得られた知見をまとめると次のようである。(1)水圧破砕試験によって測定されたMIU-2孔における初期応力の環境は深度の増加とともに変化し、地表から深度200mまではSHShSvの逆断層型、深度200mから500mまではSHSv≒Shの遷移型、そして550mから900mまではSHSvShの横ずれ断層型である。(2)SHの方位は深度200mから900mまでほぼNW-SE方向を中心に分布し、当該地域の発震機構解析の結果および測地結果から導かれる広域的な水平最大主応力の方向とほぼ一致する。(3)MIU-2孔から採取された岩石試験片の軸方向の弾性波速度VpおよびVs、コア軸と直交する平面内の弾性波速度、動的ヤング率、低応力における接線ヤング率E0、一軸圧縮強度Scおよびせん断強度は、いずれも深度250m付近から360mまで増加してから550m付近でいったん減少した。そして深度760m付近までふたたび増加してから1000mにかけて減少した。(4)大気圧下におけるボーリングコアの鉛直方向および水平面内の弾性波速度分布を測定し、配向性のマイクロクラックが水平面内よりも鉛直面内でよく発達しているものが多いことを明らかにした。また、深度452.5mから採取されたコアを50面体に整形し、25測線の弾性波速度を測定した。3次元的な弾性波速度分布は、土岐花崗岩がほぼ横等方性体に近いことを示していた。(5)静的ポアソン比、動的ポアソン比および(Vpmax./Vpmin.-1)で定義される速度異方性という岩石物性値と、水圧破砕試験で測定した初期応力との間には類似した分布傾向が認められた。これらの岩石物性値の深度分布を支配する主要な因子は、岩石に含

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