堆積軟岩地盤のひずみの局所化を伴う進行的破壊の研究

沉积软岩地层中伴随应变局部化的渐进断裂研究

基本信息

批准号：
07455188
负责人：
龍岡文夫
金额：
$ 3.46万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

堆積軟岩地盤の支持力を合理的に算定するためには、軟岩材料のピーク後の軟化時のせん断層の応力〜ひずみ関係を正確に測定し、それを定式化することが必要不可欠である。本研究ではせん断層の応力〜ひずみ関係の掌握を念頭に置き、そのための実験機の試作、および典型的な実験結果を得るところまで、単年度で遂行した。具体的には、まずはじめに軟岩用の平面ひずみ圧縮試験機を試作した。軟岩は通常の土質材料と比して、もともと剛性が非常に大きいために、破壊時に大きな弾性エネルギーの解放が現れる。このため、新たに高要量の高剛性の載荷枠を試作した。また、三軸セルもローラー付ペデスタルを開発する事により、せん断層も拘束無く発生でき、さらにこのことより載荷軸に無理な偏心荷重が加わらないように改良を施した。また、軟岩材料を高圧下において実験が行えるように、高圧サーボ弁をもちて30kgf/cm^2までの圧力が安定して供給できるシステムも新たに作成した。次にこれらのシステムを用いて、実際に平面ひずみ圧縮試験を行った。実験はブロックサンプリングで採取された、乱れの少ない均質な堆積軟岩試料を用いた。一連の実験ににより次の成果を得た。(1)堆積軟岩において、せん断層発生後のせん断層内部での横ずれ量とせん断層に垂直なダイレイタンシー量を求めることに成功した。(2)それに付随して、せん断層の入っていない部分では、弾性除荷が起こっていることを性格に測定する事にも成功した。(3)堆積軟岩の場合、ピーク荷重付近でせん断層が発生し、残留状態に達するまでに、横ずれ量は約1mm,ダイレイタンシー量は約0.5mmであることが判明した。(4)せん断層内部の堆積膨脹は、残留状態でも明確に認められた。また、軟岩の実験結果を用いて軟岩地盤のモデル化を試み、新たに構築したワークステーションのシステムにより、変形予測解析も同時に行った。

为了合理地计算沉积软岩接地的轴承能力，必须准确测量软岩材料峰值后软化过程中剪切层的应力应变关系并制定。在这项研究中，我们牢记对剪切层的应力 - 应变关系的理解，并为此目的进行了实验机，并在一年内获得典型的实验结果。具体而言，首先，我们首先为软岩石创建了平面应变压缩测试仪。与普通土壤材料相比，软岩石自然非常僵硬，当它们破裂时，出现了大量的弹性能量。因此，产生了具有高需求的新的高分子加载框架。此外，通过开发带有辊子的基座，可以在没有约束的情况下生成剪切层，因此，已经进行了改进，以防止过多的偏心载荷被施加到负载轴上。此外，已经创建了一个新系统，该系统允许使用高压伺服阀稳定地供应30 kgf/cm^2的压力，以便可以在高压下进行软岩石材料。然后使用这些系统实际执行平面应变压缩测试。该实验使用了通过块采样收集的同质，较少，沉积的软岩石样品。一系列实验产生了以下结果：（1）在沉积软岩石中，我们成功地确定了剪切层产生剪切层后剪切层内部横向移位量，并且垂直于剪切层的膨胀量量。（2）据此，我们还成功地测量了没有剪切层的区域的弹性卸载。（3）在沉积软岩石的情况下，在峰值载荷附近产生剪切层，到达到残留状态时，横向移位量约为1毫米，膨胀量约为0.5 mm。（4）即使在残留状态中，也明确观察到了剪切层内部的沉积膨胀。此外，我们尝试使用软岩的实验结果对软岩接地进行建模，并使用新建的工作站系统进行了变形预测分析。