AE計測とDEM解析に基づく堆積軟岩の破壊過程に関する研究

Evaluation of fracturing process of soft rocks at great depth by AE measurement and DEM simulation

青木 謙治*; 水戸 義忠*; 黒川 進*; 松井 裕哉 ; 丹生屋 純夫; 南 将行*

Aoki, Kenji*; Mito, Yoshitada*; Kurokawa, Susumu*; Matsui, Hiroya; Niunoya, Sumio; Minami, Masayuki*

本研究では、堆積軟岩の破壊過程における応力変化とAE挙動の関連性を把握することを目的として、堆積軟岩の高剛性三軸圧縮試験時にAE計測を行うことで、AEパラメータと応力変化の関係を検討した。さらに、応力変化と破壊現象の関連性を把握することを目的として、粒状体個別要素法によって高剛性三軸圧縮試験のシミュレーションを行うことで、応力変化と破壊過程の関係を検討した。これらの検討の結果、卓越AE周波数の変化が堆積軟岩の破壊過程の評価に対して有効なAEパラメータであることが明らかとなると同時に、応力変化と破壊過程の関連性が明らかになった。また、実際に観測されたボアホール・ブレイクアウト現象をシミュレートし、原位置岩盤への適用性を検討した。

The monitoring of EDZ (Excavation Disturbed Zone) is one of the most important required technologies for the design of rock caverns such as the high-level radioactive waste repository. The authors developed the stress-based evaluation system of EDZ by AE monitoring and DEM (Distinct Element Method) simulation. In order to apply this system to the soft rock site, the authors try to grasp the relationship between AE parameters, stress change and rock failure by performing the high stiffness tri-axial compression tests including AE measurements on the soft rock samples, and its simulations by DEM using bonded particle model.