JPH08327746A - 岩盤の力学特性および初期応力測定方法 - Google Patents
岩盤の力学特性および初期応力測定方法Info
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- JPH08327746A JPH08327746A JP13229195A JP13229195A JPH08327746A JP H08327746 A JPH08327746 A JP H08327746A JP 13229195 A JP13229195 A JP 13229195A JP 13229195 A JP13229195 A JP 13229195A JP H08327746 A JPH08327746 A JP H08327746A
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- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 22
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 岩盤の力学特性および初期応力測定する方法
であって、２つ以上の掘削孔のうち、１つの掘削孔中の
異なる深さで弾性波を発射し、その弾性波を他の掘削孔
で検出する。 【効果】 従来不可能であった初期応力や不連続面（節
理）の分布およびその力学特性の同定が可能となる。ま
た、さらにボーリングと平行して、岩盤調査作業ができ
るため、調査時間の短縮が可能である。
であって、２つ以上の掘削孔のうち、１つの掘削孔中の
異なる深さで弾性波を発射し、その弾性波を他の掘削孔
で検出する。 【効果】 従来不可能であった初期応力や不連続面（節
理）の分布およびその力学特性の同定が可能となる。ま
た、さらにボーリングと平行して、岩盤調査作業ができ
るため、調査時間の短縮が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、不連続性岩盤の力学
特性および初期応力測定方法に関するものである。さら
に詳しくは、この発明は、建築、土木等の分野で有用
な、不連続性岩盤の力学特性および初期応力測定方法に
関するものである。
特性および初期応力測定方法に関するものである。さら
に詳しくは、この発明は、建築、土木等の分野で有用
な、不連続性岩盤の力学特性および初期応力測定方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術と課題】建築物を構築する上で、その建築
物の土台となる岩盤の初期応力やその岩盤の力学性質を
調査することは、防災上または建築工程の安全性を確保
する観点から非常に重要である。岩盤の初期応力につい
ては、古くから地盤工学・地震工学の分野で、大きな問
題となっていた。それと言うのも、従来、岩盤応力の測
定では、体積歪み計を岩盤中に埋設する方法が一般的で
あるが、この方法では、岩盤応力の変化を知ることはで
きるが、初期応力を直接測定することはできないという
問題があったからである。また、この他、水圧破壊法や
応力解放法等の地球物理学的な岩盤応力測定方法も知ら
れているが、その計測を実施する前に応力解放がすでに
ある程度発生しており、正しい計測はできない。
物の土台となる岩盤の初期応力やその岩盤の力学性質を
調査することは、防災上または建築工程の安全性を確保
する観点から非常に重要である。岩盤の初期応力につい
ては、古くから地盤工学・地震工学の分野で、大きな問
題となっていた。それと言うのも、従来、岩盤応力の測
定では、体積歪み計を岩盤中に埋設する方法が一般的で
あるが、この方法では、岩盤応力の変化を知ることはで
きるが、初期応力を直接測定することはできないという
問題があったからである。また、この他、水圧破壊法や
応力解放法等の地球物理学的な岩盤応力測定方法も知ら
れているが、その計測を実施する前に応力解放がすでに
ある程度発生しており、正しい計測はできない。
【０００３】そして、岩盤の力学特性の測定に関して
は、従来から、人工的に岩盤に振動を起こして、その波
の伝播を観測し、岩盤の状況を推定する地震波探査法
（弾性波探査法）が一般的に採用されている。この地震
波探査法には、測定する波の種類によって、屈折法と反
射法の２通りの方法がある。屈折法は、人工震源から発
せられた地震波に地表面に伝わってくる表面波と岩盤内
で屈折して伝わってくる屈折波とを利用して岩盤の状況
を推定する方法である。また、屈折波は、一度岩盤中に
入った波が、岩盤中に物性の変化した部分がある場合、
その境界面に伝わって再び地上に戻ってくるものであ
る。この屈折波は、岩盤内の層の深さやその傾斜、伝播
速度等によって異なるため、その性質を利用し岩盤内に
存在する層の境界を推定することが可能である。
は、従来から、人工的に岩盤に振動を起こして、その波
の伝播を観測し、岩盤の状況を推定する地震波探査法
（弾性波探査法）が一般的に採用されている。この地震
波探査法には、測定する波の種類によって、屈折法と反
射法の２通りの方法がある。屈折法は、人工震源から発
せられた地震波に地表面に伝わってくる表面波と岩盤内
で屈折して伝わってくる屈折波とを利用して岩盤の状況
を推定する方法である。また、屈折波は、一度岩盤中に
入った波が、岩盤中に物性の変化した部分がある場合、
その境界面に伝わって再び地上に戻ってくるものであ
る。この屈折波は、岩盤内の層の深さやその傾斜、伝播
速度等によって異なるため、その性質を利用し岩盤内に
存在する層の境界を推定することが可能である。
【０００４】一方、反射法は、人工震源から発せられた
地震波が岩盤中の層の境界で反射し、再び地上に達する
のを記録し、それによって地下構造を推定する方法であ
る。しかしながら、屈折法および反射法は岩盤の挙動を
左右する節理特性（走向、剛性、間隔）の調査ができな
いし、地下深部での調査もできない。この発明は、以上
の事情に鑑みてなされたものであり、従来法の欠点を解
消し、岩盤の初期応力の測定を可能とし、深さに依存し
ない岩盤の力学特性および初期応力測定方法を提供する
ことを目的としている。
地震波が岩盤中の層の境界で反射し、再び地上に達する
のを記録し、それによって地下構造を推定する方法であ
る。しかしながら、屈折法および反射法は岩盤の挙動を
左右する節理特性（走向、剛性、間隔）の調査ができな
いし、地下深部での調査もできない。この発明は、以上
の事情に鑑みてなされたものであり、従来法の欠点を解
消し、岩盤の初期応力の測定を可能とし、深さに依存し
ない岩盤の力学特性および初期応力測定方法を提供する
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、不連続性岩盤の力学特性および初期
応力を同時に測定する方法であって、掘削孔中の異なる
深さで弾性波を発射し、その弾性波を他の掘削孔で検出
することを特徴とする岩盤の力学特性および初期応力測
定方法を提供する。
を解決するために、不連続性岩盤の力学特性および初期
応力を同時に測定する方法であって、掘削孔中の異なる
深さで弾性波を発射し、その弾性波を他の掘削孔で検出
することを特徴とする岩盤の力学特性および初期応力測
定方法を提供する。
【０００６】
【作用】すなわち、この発明は、まず、発明者による弾
性波と不連続面等を有する岩体との関係の検討結果から
導かれた次の知見を踏まえている。 １）弾性波速度が不連続面上の垂直応力に依存する。 ２）弾性波速度が不連続面（節理）の密度に依存する。 ３）弾性波速度が測線と不連続面（節理）の交角に依存
する。
性波と不連続面等を有する岩体との関係の検討結果から
導かれた次の知見を踏まえている。 １）弾性波速度が不連続面上の垂直応力に依存する。 ２）弾性波速度が不連続面（節理）の密度に依存する。 ３）弾性波速度が測線と不連続面（節理）の交角に依存
する。
【０００７】そして、この発明者は、これらが一つの関
係式で表すことが可能であることを見いだした。つま
り、たとえばボーリング等による２つの掘削孔ａおよび
掘削孔ｂを考えるとする。これらの掘削孔ａ、ｂ中に弾
性波発生装置と接収装置を深さ方向にそれぞれ任意の
数、設定する。
係式で表すことが可能であることを見いだした。つま
り、たとえばボーリング等による２つの掘削孔ａおよび
掘削孔ｂを考えるとする。これらの掘削孔ａ、ｂ中に弾
性波発生装置と接収装置を深さ方向にそれぞれ任意の
数、設定する。
【０００８】次に、掘削孔ａ中の任意点で装置から、弾
性波の発射を行い、掘削孔ｂ中の装置で、その弾性波を
捉える。この場合、装置は発射と接収の両方ができ、一
つの穴内で、一つの装置として、場所を変わる場合もあ
る。装置は、発射と接収を交替に行ってもよい。掘削孔
ａ、ｂの各弾性波発射装置から発せられた波は、掘削孔
ｂ、ａに装置によって検出される。このとき、発射と接
収した波の関係は、弾性波速度をＶ、初期応力をσ、不
連続面の間隔をｄｓ、不連続面の傾斜角をθとすると、
下記の式１で表される。
性波の発射を行い、掘削孔ｂ中の装置で、その弾性波を
捉える。この場合、装置は発射と接収の両方ができ、一
つの穴内で、一つの装置として、場所を変わる場合もあ
る。装置は、発射と接収を交替に行ってもよい。掘削孔
ａ、ｂの各弾性波発射装置から発せられた波は、掘削孔
ｂ、ａに装置によって検出される。このとき、発射と接
収した波の関係は、弾性波速度をＶ、初期応力をσ、不
連続面の間隔をｄｓ、不連続面の傾斜角をθとすると、
下記の式１で表される。
【０００９】
【数１】 ここで、ｉおよびｊは、掘削孔ａおよび掘削孔ｂの中に
計測を行う場所の番号である。両孔内の計測場所を結ぶ
測線の関係式は、それぞれ独立であるので、これらの関
係式を連立させることによって、前記、初期応力と不連
続面間隔および不連続面傾斜角が求められる。
計測を行う場所の番号である。両孔内の計測場所を結ぶ
測線の関係式は、それぞれ独立であるので、これらの関
係式を連立させることによって、前記、初期応力と不連
続面間隔および不連続面傾斜角が求められる。
【００１０】以上のようにして、この発明の方法は確立
されたのであって、これまでの方法の欠点を解消して、
岩盤の力学的特性（特に節理の特性）および初期応力の
測定が可能とされる。以下、実施例を示しさらに詳しく
この発明について説明する。
されたのであって、これまでの方法の欠点を解消して、
岩盤の力学的特性（特に節理の特性）および初期応力の
測定が可能とされる。以下、実施例を示しさらに詳しく
この発明について説明する。
【００１１】
【実施例】たとえば、図１に示すように、２本のボーリ
ング等による掘削孔ａ、ｂ中に弾性波発生・接収装置を
深さ方向にそれぞれ３点設定する。次に、一方の掘削孔
ａ、ｂ中の任意の弾性波発生装置１、２、３から順次、
弾性波の発射を行い、他方の掘削孔ｂ、ａ中の地震計
１、２、３で、その弾性波を捉える。このとき、弾性波
の発射は、掘削孔の上部側の弾性波発射装置からでも、
掘削孔の最下部の弾性波発射装置からでもよいが、２つ
以上の弾性波発射装置から発射される弾性波が同時もし
くは、重なってはならない。
ング等による掘削孔ａ、ｂ中に弾性波発生・接収装置を
深さ方向にそれぞれ３点設定する。次に、一方の掘削孔
ａ、ｂ中の任意の弾性波発生装置１、２、３から順次、
弾性波の発射を行い、他方の掘削孔ｂ、ａ中の地震計
１、２、３で、その弾性波を捉える。このとき、弾性波
の発射は、掘削孔の上部側の弾性波発射装置からでも、
掘削孔の最下部の弾性波発射装置からでもよいが、２つ
以上の弾性波発射装置から発射される弾性波が同時もし
くは、重なってはならない。
【００１２】捉えられた弾性波は、前記の式１を満たす
ものなので、これらの結果を式１にいれ、それらを連立
させることによって、初期応力、不連続面の間隔および
不連続面の傾斜角を得ることができる。もちろん、掘削
孔（３）については、対象とする岩盤の状態予想を踏ま
えて、さらに複数本設け上記と同様にして測定してもよ
い。より複雑な状況の解明が可能になる。
ものなので、これらの結果を式１にいれ、それらを連立
させることによって、初期応力、不連続面の間隔および
不連続面の傾斜角を得ることができる。もちろん、掘削
孔（３）については、対象とする岩盤の状態予想を踏ま
えて、さらに複数本設け上記と同様にして測定してもよ
い。より複雑な状況の解明が可能になる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、従来、できなかった初期応力や不連続面（節理）
の分布およびその力学特性の同定が可能となる。また、
さらにボーリングと平行して、岩盤調査作業ができるた
め、調査時間の短縮が可能である。
って、従来、できなかった初期応力や不連続面（節理）
の分布およびその力学特性の同定が可能となる。また、
さらにボーリングと平行して、岩盤調査作業ができるた
め、調査時間の短縮が可能である。
【図１】この発明の実施例による岩盤の力学特性および
初期応力測定方法の概略図である。
初期応力測定方法の概略図である。
１、２、３ 弾性波発射・接収装置 ａ、ｂ 掘削孔
Claims (1)
- 【請求項１】 不連続性岩盤の力学特性および初期応力
を同時に測定する方法であって、掘削孔中の異なる深さ
で弾性波を発射し、その弾性波を他の掘削孔で検出する
ことを特徴とする岩盤の力学特性および初期応力測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13229195A JPH08327746A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 岩盤の力学特性および初期応力測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13229195A JPH08327746A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 岩盤の力学特性および初期応力測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327746A true JPH08327746A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15077860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13229195A Pending JPH08327746A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 岩盤の力学特性および初期応力測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08327746A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009512A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Nittoc Constr Co Ltd | 岩盤構造物の空隙充填の判定方法 |
| KR101064333B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2011-09-14 | 한국지질자원연구원 | 수평 시추공 수신기를 가상 송신원으로 이용하여 지하를 탐사하는 시스템 및 방법 |
| CN102589775A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-18 | 山东科技大学 | 巷道构造应力显现过程观测方法 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13229195A patent/JPH08327746A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009512A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Nittoc Constr Co Ltd | 岩盤構造物の空隙充填の判定方法 |
| KR101064333B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2011-09-14 | 한국지질자원연구원 | 수평 시추공 수신기를 가상 송신원으로 이용하여 지하를 탐사하는 시스템 및 방법 |
| CN102589775A (zh) * | 2012-01-12 | 2012-07-18 | 山东科技大学 | 巷道构造应力显现过程观测方法 |
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