不飽和領域の原位置計測手法の研究

A study on in-situ method for measuring unsaturated zone

前村 庸之*; 細野 高康*

Maemura, Tsuneyuki*; Hosono, Takayasu*

岩盤内に空洞を掘削すると,周辺岩盤に不飽和領域が発生する可能性がある。この不飽和領域では,岩盤の酸化還元状態が変化し,物性移行特性が変わる可能性があるため,その範囲を定量的に把握することが重要である。しかし,そのような手法は未だ十分に確立されていない。本研究は,岩盤の不飽和領域を原位置では定量的に把握できる計測手法を開発し,実用化を図ることを最終目標としている。今年度は,パッカー式プローブを実用的な計測手法として確立させるため,1)パッカー式プローブの原位置試験への適用,2)パッカー式プローブの改良,3)岩石コアの比誘電率と含水量のキャリブレーション,4)TDR波形の自動解析手法の適用および改良の検討,を行った。得られた知見は以下のとおりである。1)原位置で計測されたTDR波形は,反射波の立ち上がりがきわめて不透明であり,得られた比誘電率の信頼性が低いと判断された。2)パッカー式プローブの構造上の問題を解決した改良型のプローブを作成した。また,プローブ電極にコーティングを施すことにより,反射波の立ち上がりが改善され,より信頼性の高い波形が得られた。3)泥質凝灰岩のキャリブレーション曲線は,良好なものが得られなかった。原因として電極と孔壁間のすきまの存在,コア内の水分の不均一性,不適切な同軸ケーブル長に起因する定位置反射の存在が考えられた。4)波形解析プログラムは,室内試験のTDR波形には有効であったが,原位置試験のものに対しては適用性が低かった。プログラムに対話的処理,ノイズ除去,データ補間の機能を加えることが必要である。

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