光学的手法による単一亀裂の亀裂表面形状と亀裂開口幅分布の同時測定

Simultaneous measurements of a single fracture surface morphology and aperture distribution by an optical method

佐藤 久; 澤田 淳 

Sato, Hisashi; Sawada, Atsushi

筆者らは、透水試験と同じ条件で空間的に高解像度で亀裂開口幅を測定可能な光学的測定手法を応用して、亀裂表面形状を同時に測定する手法を開発した。本手法を花崗岩亀裂試料から作製した透明レプリカ試験体に適用して、レーザー変位計を用いた計測と比較した。両者の結果はほぼ同様の値を示したが、本手法では局所的なバラツキや、試料の縁部に沿って帯状にバラツキが大きい傾向があり、今後手法の改良を進める。亀裂表面形状データは、局所的に三乗則が成り立つこと(LCL)を仮定した開口幅からの透水量係数の推定誤差の補正に用いることができる。亀裂表面の傾きが開口幅や移行距離に与える影響を考慮した補正の結果、LCLに基づく透水量係数が透水試験から求められる透水量係数に近づく結果が得られた。

The authors have developed the fracture surface geometry measurement method applied by the optical measurement system of a transparent fracture replica specimen, under the same conditions as hydraulic test. Fracture surface geometry measured by the optical method shows closer shape by an alternative method, laser displacement meter. This method require to be improved, because noisy error at local points and at the edge of the specimen was found. The fracture surface geometry data is useful to correlate transmissivity estimated from aperture data based on local cubic law. The transmissivity is successfully correlated by taking account for effects of fracture slope onto transmissivity and length along flow paths.