瑞浪超深地層研究所におけるクラックテンソルの相対誤差に基づいたREVの基礎的研究

Fundamental study on REV based on crack tensor at the Mizunami Underground Research Laboratory

丹野 剛男; 佐藤 稔紀  ; 真田 祐幸; 引間 亮一; 熊坂 博夫*; 多田 浩幸*

Tanno, Takeo; Sato, Toshinori; Sanada, Hiroyuki; Hikima, Ryoichi; Kumasaka, Hiroo*; Tada, Hiroyuki*

割れ目を多く含む岩盤の場合、変形特性は、岩盤中に内在する割れ目の幾何学的な分布特性に大きく影響を受ける。岩盤中の割れ目の幾何学的な分布特性を把握する場合、それが調査位置や調査領域のスケールで変化するため、これに基づいて設定される岩盤の物性も調査位置や領域のスケールにより変動する。そこで、本研究では、岩盤中の割れ目の幾何学的な分布を定量的に表現できるクラックテンソルに着目し、研究坑道において基準区間と観測区間長を変化させ、基準区間に対する観測区間長ごとのクラックテンソルの相対誤差(RE)の変動の様子を調べた。さらに、REの変動の様子からREV(Representative Elementary Volume: 代表要素体積,不連続性岩盤を等価な連続体に置換して、変形解析・評価することが可能な体積の意味)の基礎的検討を試みた。その結果REの収束は換気立坑よりも深度300m研究アクセス坑道のほうが速いことがわかった。

The crack tensor model which is a kind of equivalent continuum model has been studied in rock mechanical investigation in the MIU. The fractured rock mass is modeled as the elastic continuum model with this crack tensor. In this study, this crack tensor based on the geological observation in the MIU project was calculated, and REV (Representative Elementary Volume) in the ventilation shaft and -300m access/research gallery was studied based on the relative error of this crack tensor. As a result, the convergence of the relative error was faster in the -300m access/research gallery than in the ventilation shaft.