報告書番号

O16002

タイトル（和文）

原位置岩盤三軸試験法の実用化のための装置改良

タイトル（英文）

Improvement of in-situ triaxial test for rock mass toward the practical use

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
当所で開発した原位置岩盤三軸試験法は，従来の原位置岩盤試験法と比較して，応力とひずみの関係やポアソン比を直接求められるなどの利点を有するものである。しかし，試験実績として1本の試験に1ヶ月近い試験期間が必要であり，試験コストが高いことが普及の妨げとなっていた。また，東北太平洋沖地震を契機とした地盤の安定性評価の高度化に伴い，岩盤の残留強度をより適切に評価することが求められている。原位置岩盤三軸試験法の実用化のためには ，試験期間の短縮および適切な残留強度の取得が必要である。

目 的
原位置岩盤三軸試験法の試験期間の短縮および適切な残留強度の取得のため，試験体作製装置および三軸試験装置の改良を行う。

主な成果
１．試験体作製装置の改良
従来，岩盤中に直径約40cm，高さ約100cmの円柱試験体を作製するため，岩盤中に円形のスリットを掘削する当所開発の試験体作製装置を用いていた。この装置を一方向の360° 回転から180° で反転しながら掘進が可能なように改良した（図1）。これにより，装置の構造が単純になり，故障の原因となっていた部品を減らすとともに，掘削ズリ排出の時間も短縮できるようになった。
２．三軸試験装置の改良
岩盤の試験体に拘束圧を負荷するための三軸セルの外筒をゴムからステンレスに変更し，かつ外筒を取り外せる構造に改良した（図2）。この結果，変位計の設置や試験体の回収の時間が短縮できるようになった。
また，載荷板の上部にリニアガイド，下部にロードセルを設置する構造に改良し，試験体側面の変位計については大ひずみを計測可能な構造に変更した（図3）。これにより，軸応力の摩擦の影響を除去し，より適切な残留強度の取得が可能になった。
３．改良後の検証試験
模擬岩盤と天然の凝灰岩を用いた検証試験により，改良した２つの装置が設計どおり機能することを確認した（図4）。

今後の展開
改良した装置を用いて，実サイトで原位置岩盤三軸試験を実施して，試験期間の短縮と残留強度の取得を確認する。

概要 （英文）

The in-situ triaxial test method which has been developed at the Central Research Institute of Electric Power Industry for about twenty years has many advantages compared to conventional in-situ rock test methods. However, it needs take about one month for a test, so the test cost is expensive. That was an obstacle for practical use of the test method. Therefore, we improved the coring equipment for rock specimen and triaxial cell to shorten the test period for practical use of the test method. In addition to that, we improved the structure around the loading plate of triaxial cell to obtain accurate residual strength of rock mass. After the improvement, verification experiments were conducted using an artificial rock and natural tuff. The results proved that the improved equipment worked as intended. Consequently, it became possible to shorten the test period and to obtain accurate residual strength and we think that it represents a near future move toward the practical use of the in-situ triaxial test method.

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