長期岩盤挙動評価のための巨視的観点による基礎的研究

Fundamental study on long-term stability of rock from the macroscopic point of view

大久保 誠介*

Okubo, Seisuke*

本研究は1994年度にはじめられた。1994年度には、空圧式クリープ試験機の改良を行った。1994年度の終わりに、稲田花崗岩を購入し、P波速度やシュミットハンマー試験などを行った。1995年度には、空圧式クリープ試験機を使用して、湿潤状態の田下凝灰岩のクリープ試験を行った。また、完全応力-歪曲線を求めるために、サーボ試験機を用いて一軸圧縮試験と一軸引張試験を行った。さらに、サーボ試験機を用いて稲田花崗岩の短期クリープ試験を行った。1996年度中に開始する予定である稲田花崗岩を用いたクリープ試験に備えて、油圧式クリープ試験機の改造をおこなった。狙いは、耐久性と安定性の向上である。特に測定装置は、完全に取り替えて新しいものとした。1996年度には、クリープ試験、圧縮試験および引張試験を行った。また、2つの様式(油圧式と空圧式)の周圧維持装置を検討した。1997年度は、従来の結果を踏まえた上で、クリープ試験、圧縮試験および引張試験などを行い、引き続き行ってきた田下凝灰岩の長期クリープ試験、稲田花崗岩の中期クリープ試験の結果について報告した。なお、クリープ試験はともに湿潤状態で行った。1998年度は田下凝灰岩のクリープ試験を引き続き行った。サーボ試験機を使用した中期クリープ試験機もおこなった。白浜砂岩では、クリープ応力レベル17%でもかなりのクリープ変形が見られた。さらに、3種類の岩石を用いた3軸圧縮試験、一軸引張応力下での除荷・載荷試験結果を行った。平成11年度13年度は、田下凝灰岩のクリープ試験を引き続きおこなった。また、多連油圧式クリープ試験機と可視化周圧ベッセルを開発し、試験データを得ることに成功した。平成14(本年度)も、田下凝灰岩のクリープ試験を引き続き行った。試験期間は5年を越え、従来の報告がほとんどない長期間のデータを採取中といえる。この結果を第2章で述べる。第3章では、多連油圧式クリープ試験機を用いたクリープ試験結果を述べた。第4章では、広範囲の応力レベルにおける構成方程式について検討した。第5章では、開発した可視化ベッセルを用いた周圧下での実験結果について述べた。第6章では、中間温度領域におけるクリープ試験に関する検討結果について述べた。

In the fiscal year of l994 when this project was started, a pneumatic creep testing machine was modified. At the end of the fiscal year of l994, Inada granite was purchased, and the preliminary tests such as P-wave velocity measurement and Schmidt hammer testing were carried out. Through the fiscal year of l995, a specimen of Tage tuff under water-saturated condition had been loaded in uniaxial condition in the pneumatic creep testing machine. In the fiscal year of 1995, the uniaxial compression and tension tests, and the short-term creep test of Inada granite were also carried out in the servo-controlled testing machines to obtain the complete stress-strain curves. A hydraulic creep testing machine which was planned to use in the next year was modified for long-term creep testing. Finally, a constitutive equation of variable compliance type was examined based on the experimental results. In the fiscal year of 1996, creep, compression and tension tests were carried out. Two types of pressure maintenance equipment (hydraulic and pneumatic types) were developed and examined. In the fiscal year of 1997, creep, compression and tension tests etc. were again carried out on the basis of the results heretofore. The experimental results of long-term creep testing of Tage tuff, middle-term creep testing of Inada granite were described. In both creep tests, samples were submerged in water. In the fiscal year of 1998, creep testing of Tage tuff was conducted. Results of relatively short-term (middle-term) creep conducted on a servo-controlled testing machine were also described. Sample rock was Sirahama sandstone that showed a considerably large creep strain in low stress level such as 17 % of the uniaxial compression strength. Results of triaxial compression test and uniaxial tension test including unloading-reloading tests were described. In the fiscal years of 1999, 2000 and 2001, creep testing of Tage tuff was continuously conducted. A multi-cylinder hydraulic creep ...