岩盤力学の原理rock.mine.kyushu-u.ac.jp/rock_study/ganbankougaku_PPT-PDF...ヹSchmidt Hammer...
Transcript of 岩盤力学の原理rock.mine.kyushu-u.ac.jp/rock_study/ganbankougaku_PPT-PDF...ヹSchmidt Hammer...
一軸圧縮試験では 一軸圧縮強度:UCS (MPa), ヤング率:E (MPa),
ポアソン比 ν (-)が得られる。
①Es : 割線ヤング率 (Secant Young’s modulus)
➁Et : 接線ヤング率 (Tangent Young’s modulus)
➂E50: 50%強度における接線ヤング率
Bedding down effect
一軸圧縮強度
�(ひずみ)
σ(応力)
脆性破壊と延性破壊
Peak Strength
(最大強度)
Yeild Stress
(降伏応力)
ひずみ軟化 ひずみ硬化
岩の強度と変形性
地表近く ・・・ 岩盤の構造条件、風化の程度深部 ・・・ 空洞周辺の応力状態、岩盤の応答、岩の強度/変形性
ISRM指針
①端面効果(End Effect)
②形状効果(Shape Effect)直径一定のもとで
H/Dを変形させる
③寸法効果(Size Effect)
H/D=一定で直径/高さを変化
④ Bedding down effect
�� 大
�� 小
(載荷板)
(供試体)
① H/D = 2 : 1 or more
② 0.02 mm以内の平滑度③平行度は50 mm径に対して0.05 mm以内
Influence of strain
ISRM(1979)Loading rate 0.5 mMPa/s 準静的裁荷
応力制御↓
ひずみ制御 10�� - 10� / s
static dynamic
10� ⇒ 10��/s UCSが2倍
<アクチュエーター>計測値と設定値が1/5,000 s回にわたって電子的に比較→ 試験変数(力、圧力、変位ひずみ)
↓
閉回路式サーボ
サーボバブルで油圧装置をコントロール↓
Post-peakの挙動を的確に把握
制御変数の正しい選択が必要<力が変位>
UCS
残留強度
サーボコントロール式試験機
その他の強度試験
・圧裂引張試験(Brazilian Test)
岩石 d
b
�: � = 1: 1
�� =2�
���
P
圧裂引張強度
引張応力
・点載荷試験(Point load Test)
P
D
経験値�� = 20~24��
�� = 14 + 0.175! ��
�� =�
!�点載荷強度
Point load Index
�� �" = # × ��
# =!
50
".�
補正係数
��補正ISRM指針
・Schmidt Hammer Test(シュミット・ハンマー試験)
Schmidt hammer rebound number
岩石の力学的性質
脆性材料:固くても脆い材料
一軸圧縮強度により分類すると:
一軸圧縮強度σcと一軸引張強度σ
tとの関係:
σc
/ σt(脆性度): 8〜25
軟岩 :1〜25 MPa
中硬岩 :25〜100 MPa
硬岩 :100 MPa以上
一軸圧縮 一軸引張
引張強度は圧縮強度より一桁小さい。
(対語:延性材料)
(ISRM, 1979)
せん断試験
不連続面の充填物、表面の性質、連続性
τ =S
A
a =N
A
せん断荷重
垂直荷重
モール・クーロンの破壊基準
c
σ: 100 τ: 10
σ: 200 τ: 15
τ
σ
高い垂直応力
低い垂直応力
中程度A
a
τ不連続面のモデル