遮水性や隔離性の定量化を目的とする難透過性地盤の流体移動特性の高精度評価技術の創

创建高精度防渗地基流体运动特性评价技术，以量化防渗性和隔离性。

基本信息

批准号：
15656116
负责人：
江崎哲郎
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,開発した汎用室内透水試験装置を用いて,従来では不透水とされてきた10^<-7>cm/sec以下の透水係数を有する粘性土,コンクリート,遮水性アスファルトコンクリート,ベントナイト混合土などの難透過性地盤材料の透過特性に関する定量的評価を実験的,理論的に明らかにすることを目的とする.本研究では,難透過性地盤材料の透過性評価の場合には,流量が極めて小さくなるため,動水勾配の数十〜数百,時には千を超える条件下で試験が行われていること,さらには,定常/準定常状態に達するまでに長時間を要することなどの問題点を解決するために,透過流体として水の代わりに気体を用い,難透過性地盤材料の透過性の評価を迅速に行える透気試験方法を開発し,適切な試験条件を明らかにした.さらに,一般的に流体移動特性としては透水係数が重視されるが,難透過性,非定常状態では比貯留率などの貯留特性にも支配される.この透過特性を定量的に表現するための透水係数,貯留係数が試験体に与えられる応力による影響を受けることが予測されるが,これらの定量的な評価方法は確立されていない.そこで,応力状態を制御した条件下で透水試験を行い,透水試験と力学試験の連成試験が行えるように試験装置に改良を加え,複数の応力載荷条件下で得られる一連の試験結果から,偏差応力が透過特性に与える影響を定量的に評価した.実験で使用した来待砂岩では,偏差応力は小さく,せん断ひずみが小さな範囲では,拘束圧,偏差応力の増加に伴い,透水係数が減少すること,また,偏差応力が大きくなり,せん断ひずみも0.1%付近の値を超えると透水係数が増加することが明らかになった.これらの技術は,今後の深部地下開発利用,特に高レベル放射性廃棄物の地層処分や炭酸ガスの地下貯留の基礎技術として活用が期待される.

这项研究的目的是在实验和理论上阐明对硬渗透土壤材料（例如粘土土壤，混凝土，水块沥青混凝土）和膨润土混合土壤的渗透率特征的定量评估，这些土壤具有低于10^<-7> cm/sec的水的渗透率系数，以前是不可能的。在这项研究中，在评估难以渗透的土壤材料的情况下，流速非常小，因此，动态水梯度是，因为在评估难以渗透的土壤材料的情况下，流速非常小。为了解决测试的问题，即在数十万到数百到数百，有时超过数千个的条件下进行测试，并且要达到稳定/准稳态状态需要很长时间，我们已经开发了一种渗透测试方法，可以快速评估使用可使用气体的可渗透性土壤材料而不是可使用的液化液作为可渗透的液体和适当的测试条件，并且可以快速评估可渗透的土壤材料的渗透率。此外，尽管通常将水电系数强调为流体转移特性，但特定的保留率也包括在不可渗透的状态和非稳态状态中。它也由存储特性支配。可以预测，定量表达此渗透率特征的渗透系数和存储系数将受到施加到样品的应力的影响，但尚未建立定量评估方法。因此，在控制应力状态的条件下进行渗透性测试，并改进了测试设备，以便可以进行水渗透性测试和机械测试，并且在多应力负荷条件下获得的一系列测试结果决定了偏差应力对透气性特征的影响。进行了定量评估。在实验中使用的raimachi砂岩中，偏差应力很小，在小剪切应变的范围内，随着约束压力和偏差应力的增加，渗透率系数降低，并且偏差应力增加，并且当偏离应力增加时渗透系数增加，并且剪切应力超过了0.1％的值。预计这些技术将被用作未来深层开发的基本技术，尤其是用于地质处理高级放射性废物和二氧化碳气体的地下储存。